4. Auf HDD zugreifen

Auf HDD zugreifen

  • ?

    Hallo,

    ich beschäftige mich seit einer langen Zeit mal wieder ein bisschen mit Assembler und hätte mal eine Frage. Wie kann ich direkt Sektoren auf der HDD beschreiben.
    Mich würde es interessieren, wie das unter Windows geht, wenn es überhaupt geht bzw. wie Windows das überhaupt macht. Irgendwie muss es ja irgendwo eine Stelle geben wo die mal was auf die Platte schieben. Mit dem int 13 ging das ohne Windows noch soweit ich mich noch erinnern kann.
    So, das war Punkt 1.) Die zweite Frage ist: Wie kann ich das komplett ohne Windows machen? Ich habe irgendwo noch einen alten Bootloader von früher. Long Mode wäre auch nicht das Problem. Aber wie kann ich dann auch meine kompletten 1000GB zugreifen? Und das Sektor für Sektor...

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  • O

    Es gibt bestimmt Standard Schnittstellen wie ATA/ATAPI für heute meist gebräuchliche Festplatten und CD/DVD-ROM Laufwerken. Also alles was mit PATA oder SATA angeschlossen wird.
    Da neben gibt es z.B. noch SCSI, ist eher seltener.

    Hier Dokus zu ATA/ATAPI:
    www.t13.org
    http://www.ata-atapi.com/

    Die BIOSe bieten auch unterschiedliche Funktionen die über Software Interrupts aufgerufen werden können. Dabei verwendet das BIOS selber auch den ATA/ATAPI Standard.
    Da dieser Standard sich mit der Zeit entwickelt hat, von CHS Adressierung (Cylinder Header Sector), zu LBA28 (2^28 * 512Byte Sektor = max. 128 GiB adressierbar) zu LBA48 können die BIOS Funktionen, besonders älterer Mainboards, nicht immer die gesamte Festplatte ansprechen wenn deren Größe solche magischen Grenzen überschreitet.

    Dann gibt es noch unterschiedliche Methoden die Daten zwischen der Festplatte und dem Arbeitsspeicher zu kopieren.
    Entweder es gibt für jeden Byte oder jeden 512Byte Sektor einen Interrupt und die CPU kopiert dann Byte für Byte hin und her. (Sehr veraltet und langsam!!)
    Oder man verwendet DMA bzw. beim aktuellen Standard könnte das auch schon über Bus mastering gehen.
    Dabei werden Daten ohne Zutun der CPU in den oder vom Arbeitsspeicher kopiert und die CPU erst mittels Interrupt benachrichtigt wenn alles fertig ist.

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  • ?

    Hallo,

    besten Dank für deine Antwort. Da war so das ein oder andere Stichwort dabei, das mir sehr geholfen hat. Gerade das mit ATA/ATAPI.

    Allerdings ist das ja schon mit sehr viel Verwaltungsaufwand verbunden wenn man was auf die Festplatte schreiben oder von der selben lesen will. Hätte ich so erstmal nicht gedacht. Schwamm drüber...

    Habe folgendes Problem. Ich habe meinen Bootloader und hab vorerst auf PM oder LM verzichtet und bleibe erstmal im RM. Wenn ich nun versuche, was aus meinem Statusregister zu lesen, dann erhalte ich ständig ein leeres Register(00000000).
    Dementsprechend spring mein Bootloader auch bei der DRDY Überprüfung raus:-( Woran kann das liegen? Das ganze läuft unter Virtual Box. Binde das Image zum Testen immer in zwei Maschinen ein. Eine komplett leere und eine Windows 8 Test Maschine. Beide haben natürlich einen IDE Controller mit einer *.vdi. Also "intern" ist eine Platte auf jeden Fall da. Was mache ich falsch? Muss das vorher noch initialisiert werden oder so?!

    Hier mal mein Code:

    %define FREE_SPACE 0x9000

ORG 0x7C00
BITS 16 
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Main:
    JMP 0x0000:FlushCS
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
FlushCS:
    CLI
    CLD
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
	XOR  AX, AX
	MOV  DS, AX
	MOV  ES, AX
	MOV  FS, AX
	MOV  GS, AX
	MOV  SS, AX
	MOV  SP, Main
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
	MOV  SI, RUNNING
    CALL PrintText
    MOV  SI, EMPLINE
    CALL PrintText
    MOV  SI, BUSY
    CALL PrintText
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    MOV  DX, 177h 			;status register 1F7
    MOV  CX, -1
LOOP1:
    INC  CX
    CMP  CX, 3
    JE   BUSYEXIT
    IN   AL, DX 			;sets AL to status register (which is 8 bits)

	MOV  SI, CTRLSTATUS1
	CALL PrintText
    MOV  BL, AL
    CALL PrintBinary
	MOV  SI, EMPLINE
	CALL PrintText

    AND  AL, 10000000b
    JNE  LOOP1
    CLI
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    MOV  SI, NOTBUSY
    CALL PrintText
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    MOV  DX, 177h 			;status register again 1F7
    MOV  CX, -1
LOOP2:
    INC  CX
    CMP  CX, 3
    JE   READYEXIT
    IN   AL, DX 			;sets AL to status register again

	MOV  SI, CTRLSTATUS2
	CALL PrintText
    MOV  BL, AL
    CALL PrintBinary
    MOV  SI, EMPLINE
    CALL PrintText

    AND  AL, 01000000b
    JE   LOOP2
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    MOV  SI, READY
    CALL PrintText
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    MOV  DX, 176h 			;device/head register 1F6
    MOV  AL, 0 				;0 selects device 0 (master). 10h would select device 1 (slave).
    OUT  DX, AL 			;selects master device
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    MOV  SI, ID
    CALL PrintText
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    MOV  DX, 177h 			;command register 1F7
    MOV  AL, 0ECh 			;"IDENTIFY DRIVE" command
    OUT  DX, AL 			;sends the command!
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    MOV  DX, 177h 			;status register 1F7
LOOP3:
    IN   AL, DX
    AND  AL, 00001000b 		;if DRQ is not high, the device doesn't have data for us
    JE   LOOP3 				;yet, so keep looking until it does!
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    MOV  DX, 170h 			;data register 1F0
    MOV  DI, STATUSBUFFER 	;points DI to the buffer we're using
    MOV  CX, 256 			;256 decimal. This controls the REP command.
    CLD 					;clear the direction flag so INSW increments DI (not decrements it)
    REP  INSW
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    STI
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    mov  SI, IDENTIFICATION
    call PrintText   
    mov  SI, STATUSBUFFER
    call PrintText
    jmp  EXIT
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
READERROR:
    MOV  DX, 171h 			;error register 1F1
    IN   AL, DX 
	MOV  BL, AL
    CALL PrintBinary
	ret

BUSYEXIT:
	STI
    MOV  SI, EXITBUSY               
    CALL PrintText
	CALL READERROR
    JMP  EXIT

READYEXIT:
	STI
    MOV  si, EXITREADY              
    CALL PrintText
	CALL READERROR
    JMP  EXIT

EXIT:
    HLT
    JMP EXIT
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
PrintText:
	PUSHF
    PUSHA
.PrintLoop1:
    LODSB             		; Load the value at [@es:@si] in @al.
    TEST  AL, AL          	; If AL is the terminator character, stop printing.
    JE    .PrintDone                  	
    MOV   AH, 0x0E	
    INT   0x10
    JMP   .PrintLoop1      	; Loop till the null character not found.
.PrintDone:
    POPA                	; Pop all general purpose registers to save them.
	POPF
    RET
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
PrintBinary:
	PUSHF
    PUSHA
    MOV  CX, 8
.PrintLoop2: 
    MOV  AH, 0x0E     
    MOV  AL, '0'
    TEST BL, 10000000b
    JZ   .Zero
    MOV  AL, '1'
.Zero:  
    INT  0x10
    SHL  BL, 1
    LOOP .PrintLoop2
    MOV  AL, 'b'
    INT  0x10
    POPA                	; Pop all general purpose registers to save them.
	POPF
    RET
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    ;RUNNING        db "System is up and running..", 0x0A, 0x0D, 0
	RUNNING        db "", 0x0A, 0x0D, 0

    BUSY           db "Verbindung IDE Controller..", 0x0A, 0x0D, 0
	CTRLSTATUS1    db "Status Register1:", 0
    EXITBUSY       db "IDE Controller ausgelastet!", 0x0A, 0x0D, 0

    NOTBUSY        db "Bereitschaftsabfrage IDE Controller..", 0x0A, 0x0D, 0
	CTRLSTATUS2    db "Status Register2:", 0
    EXITREADY      db "IDE Controller ist nicht bereit!", 0x0A, 0x0D, 0

    READY          db "Selek. Master Device..", 0x0A, 0x0D, 0
    ID             db "Sende IDENTIFY DRIVE..", 0x0A, 0x0D, 0

	IDENTIFICATION db "Device ID:", 0x0A, 0x0D, 0

    EMPLINE        db "", 0x0A, 0x0D, 0
    STATUSBUFFER:  times 64 db 0
    VALUE		   db 0
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
; Pad out file.
times 1022 - ($-$$) db 0
dw 0xAA55
%ifdef IMAGE
    TIMES 1474048 DB 0x00	; Empty Disk Image 1.44MB
%endif  
;------------------------------------------------------------------------------------------------------------
    0
  • ?

    Achso, was mir gerade aufgefallen ist. In dem Code Spreche ich den secondary IDE controller an. In dem Kommentar dahinter kann man aber sehen, dass ich es auch schon mit dem primary versucht habe.

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  • O

    Ist zu lange her, als dass ich mich daran erinnern kann. Für solche Fragen und Infos schaust du am besten hier vorbei: http://www.lowlevel.eu/

    Da gibt es eine Wiki mit Infos unter andrem zu ATA und ein Forum wo sehr viel Leute sind die sich mit solchen Sachen auskennen.

    Wenn du dem Englisch nicht ganz abgeneigt bist, würde ich auch noch hier vorbei schauen: http://www.osdev.org/

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