assembly - 软盘读取(AH=0x2，int 0x13)未完成

Question

在引导加载程序的第二阶段，我尝试将虚拟软盘上的一些扇区加载到 bochs 中的内存中。 ，但是在调用 int 0x13 时，例程不会返回。

我相信我的第二阶段的相关代码是:

bootsys_start:
    mov %cs, %ax
    mov %ax, %ds

    /*
     * Remap IRQs. Interrupts have been disabled in the
     * bootloader already.
     */

    mov i8259A_ICW1($i8259A_IC4), %al
    out %al, i8259A_ICW1_ADDR($i8259A_MASTER)
    out %al, i8259A_ICW1_ADDR($i8259A_SLAVE)

    mov i8259A_ICW2($USER_INT_START), %al
    out %al, i8259A_ICW2_ADDR($i8259A_MASTER)
    mov i8259A_ICW2($USER_INT_START + 8), %al
    out %al, i8259A_ICW2_ADDR($i8259A_SLAVE)

    mov i8259A_ICW3($0x4), %al
    out %al, i8259A_ICW3_ADDR($i8259A_MASTER)
    mov i8259A_ICW3($0x2), %al
    out %al, i8259A_ICW3_ADDR($i8259A_SLAVE)

    mov i8259A_ICW4($i8259A_uPM & i8259A_x86), %al
    out %al, i8259A_ICW4_ADDR($i8259A_MASTER)
    out %al, i8259A_ICW4_ADDR($i8259A_SLAVE)

    call mm_detect

    /* Load the kernel now. */

    xor %bp, %bp
1:
    mov $KERNEL_ORG >> 0x4, %ax
    mov %ax, %es
    mov $KERNEL_ORG & 0xf, %bx
    mov $0x200 | KERNEL_SECTORS, %ax
    mov $(KERNEL_C << 0x8) | KERNEL_S, %cx
    mov $(KERNEL_H << 0x8) | FLOPPY_DRV, %dx
    int $0x13 /* <--- This int 0x13 doesn't seem to return */
    jnc 1f
    cmp $0x2, %bp
    je floppy_err
    inc %bp
    xor %ah, %ah
    int $0x13
    jmp 1b

所有代码都可以在我的 Github repository 中找到。要构建，只需使用 make all，然后使用命令 bochs

运行 BOCHS <小时/>

我做的第一件事是验证所有参数是否正确。 bochs shell 中的 r 产生:

CPU0:
rax: 00000000_534d0201 rcx: 00000000_00000005
rdx: 00000000_534d0000 rbx: 00000000_00000000
rsp: 00000000_00007700 rbp: 00000000_00000000
rsi: 00000000_000e0005 rdi: 00000000_00000316
r8 : 00000000_00000000 r9 : 00000000_00000000
r10: 00000000_00000000 r11: 00000000_00000000
r12: 00000000_00000000 r13: 00000000_00000000
r14: 00000000_00000000 r15: 00000000_00000000
rip: 00000000_00000036
eflags 0x00007046: id vip vif ac vm rf NT IOPL=3 of df if tf sf ZF af PF cf

ah = 0x2(例程 ID)、al = 0x1(扇区数)、ch = 0x0(柱面号的低字节)、cl = 0x5(扇区号和柱面号高两位)、dh = 0x0(磁头号)、dl = 0x0 (驱动器号)。

sreg 打印 es:

es:0x0000

和bx = 0x0，因此该扇区被加载到0x0:0x0，正如我的预期。

<小时/>

我尝试了几件事:

1. 加载到物理地址0x600

   我认为在执行 BIOS 中断例程期间覆盖 IVT 或 BDA 可能不是一个好主意，因此我尝试将扇区加载到 0x600 (es = 0x60 code>, bx = 0x0) (我知道 BDA 只有 256 字节大小)。结果相同。

2. 加载磁盘上的第一个扇区

   也许读取第五个扇区在某种程度上超出了范围或其他什么？使用 int 0x13 读取第二阶段的代码按预期工作。我的第二阶段中的 int 0x13 是类似的，所以我希望它能够工作。作为测试，我将第二阶段更改为读取扇区 1，但它仍然不起作用。

3. 将eax的上部部分清零

   我认为 BIOS 例程中可能确实存在错误，并且以某种方式使用了 eax 而不是 ax。我尝试将 eax 的高 16 位部分清零...但无济于事。

正如我之前所说，我已经将一些扇区从磁盘加载到内存中。 int 0x13 之前的 GPR 内容如下(在 bochs shell 中使用 r 获取):

CPU0:
rax: 00000000_00000203 rcx: 00000000_00090002
rdx: 00000000_00000000 rbx: 00000000_00000000
rsp: 00000000_00007700 rbp: 00000000_00000000
rsi: 00000000_000e7cdd rdi: 00000000_000000e2
r8 : 00000000_00000000 r9 : 00000000_00000000
r10: 00000000_00000000 r11: 00000000_00000000
r12: 00000000_00000000 r13: 00000000_00000000
r14: 00000000_00000000 r15: 00000000_00000000
rip: 00000000_00007c59
eflags 0x00007046: id vip vif ac vm rf NT IOPL=3 of df if tf sf ZF af PF cf

sreg 产生 es:0x8f60，这是 EBDA 之前动态计算的地址。

比较两者，我没有发现可能影响中断例程功能的显着差异，因此问题不可能是通过寄存器传递的参数。

有人对该怎么做有其他建议吗？

Answer 1

您的 Int 13h/AH=02h 有几个问题软盘读取代码:

1. 您已在问题中指出了这一点。当您在实模式下运行时，读取 0x0000:0x0000 之上的扇区是一个坏主意。这将破坏中断向量表(IVT)。从0x0000:0x0000到0x0040:0x0000的区域是IVT； 0x0040:0x0000 到 0x0060:0x0000 的区域是 BIOS Data Area (商业发展局)。 BDA 应被视为实模式 BIOS 例程可能使用的暂存区域。

   要修复它，请将其加载到安全的地方，例如 0x0060:0x0000(物理地址 0x00600)。

   进入保护模式后，0x00000000 和 0x00000600 之间的区域可以回收用于其他用途。 注意:请勿使用Extended BIOS Data Area (EBDA)内存区域作为通用内存，因为 System Management Mode (SMM)和Advanced Configuration and Power Interface (ACPI) 可以写入它。

2. 您的代码重新映射 8259A 以为保护模式做好准备。在此过程中，IRQ 被重新映射到 IVT 的不同部分。 Int 13h 例程可能依赖于触发中断以及 BIOS 中断例程来执行软盘读取所需的工作。 IRQ0(系统定时器)和IRQ6(软盘 Controller )是可能的。如果您在其他地方重新映射 8259As 的基址，BIOS 安装的中断例程将不会执行。这可能会导致意外行为，包括Int 13h永远不会返回。

   要解决此问题，我建议您在处于保护模式后重新映射 8259A PIC 的基础。到那时您可能已经完成了 BIOS 中断，因此这应该不是问题。