Система защиты от несанкционированного копирования
Система защиты от несанкционированного копирования
Ва
Техническое задание
Провести анализ общей структуры систем защиты от несанкционированного копирования. Разработать систему защиты от копирования. Работа с ключевой дискетой с ограниченным числом инсталляций.
Объём и содержание проекта (графических работ листов формата 21, расчётно-пояснительная записка на листах формата II) .
Дополнительные указания по проектированию
Запретить копирование инсталлированной программы с жёсткого диска на другие носители. Разрешить перемещение инсталлированной программы в пределах логического диска. Использовать программирование НГМД на физическом уровне. Реализация под DOS. Работа со стандартными дискетами 1.44 М.
СОДЕРЖАНИЕ\
1. Введение
2. Исследовательский раздел
2.1. Структура системы защиты от несанкционированного копирования.
2.2. Подсистема внедрения управляющих механизмов.
2.3. Блок установки характеристик среды.
2.4. Выбор структуры системы для реализации.
3. Опытно-конструкторский раздел
3.1. Выбор и обоснование языка программирования.
3.2. Структура программы.
3.2.1. Модуль Frozen.
3.2.2. Модуль Install.
3.2.3. Модуль Ind.
3.2.4. Запуск внешней программы.
3.2.5. Работа с НГМД.
4. Выводы
5. Литература
6. Приложение
6.1. Требования к аппаратуре.
6.2. Требования к программному обеспечению.
6.3. Фрагменты программ.
Ва
1. Введение
Вряд ли в нашей стране найдётся хотя бы десяток программистов или людей, повседневно использующих ПК в своей профессиональной деятельности, которые с гордостью могут похвастаться тем, что никогда в жизни не использовали нелегально приобретённые программные продукты. Сегодня сложилась парадоксальная ситуация, когда в большинстве отечественных ПК в основном используется тАЬворованноетАЭ программное обеспечение. Редкое исключение составляют те немногие профессионалы, которые работают в частных фирмах или на совместных предприятиях: как правило, здесь очень дорожат репутацией фирмы и поэтому стараются использовать только лицензионные (официально купленные) программы.
В соответствии с международным правом труд автора программы приравнен к труду других творцов интеллектуальной собственности, таких как писатели, музыканты, художники, и подлежит защите. Однако в отличие от книги или картины массовое копирование программы не вызывает каких-либо технических трудностей и не требует специального дополнительного оборудования, если разумеется, не считать компьютер. В этом отношении программа намного беззащитнее, чем, скажем, скульптура или книга. Общий ущерб от нелегального копирования программ по оценкам западных специалистов составляет от 2 до 10 млрд. долларов в год. Вряд ли в ближайшем будущем что-либо кардинально изменится в этом отношении, особенно в нашей стране.
Бурное развитие информационных технологий и использование их в самых различных, в том числе и критических, областях человеческой деятельности привело к тому, что помимо задач передачи, хранения и обработки информации возникла не менее, а в ряде случаев и более важная задача защиты информации. В соответствии с принятой классификацией выделяют шесть направлений деятельности по защите информации [7]:
1. Защита от несанкционированного доступа в автоматизированных информационных системах, имеющая как программную, так и аппаратную реализацию.
2. Защита информации при передаче по каналам связи и в средствах их коммутации (в том числе в локальных (ЛВС) и распределённых вычислительных сетях) .
3. Защита юридической значимости так называемых тАЬэлектронныхтАЭ документов (в системе электронной почты (e-mail) и др.)
4. Защита от утечки информации в виде побочных электромагнитных излучений и наводок (ПЭМИН) .
5. Защита от программных средств скрытого информационного воздействия (частным случаем которых являются компьютерные вирусы) .
6. Защита от несанкционированного копирования и распространения программ и баз данных.
В настоящее время в связи со сложным характером взаимоотношений на рынке программных продуктов проблема защиты от несанкционированного копирования является одной из наиболее острых в области разработки программных средств. Она обусловлена тАЬсамой сутью человеческой психологии и будет существовать до тех пор, пока программный продукт является товаромтАЭ . Данное утверждение подчёркивает экономический базис рассматриваемой проблемы тАУ несанкционированное копирование осуществляется тогда, когда у пользователя существует потребность в эксплуатации какого-то программного продукта, а затраты на копирование существенно меньше затрат на приобретение легальной копии.
Высокий уровень нелегального копирования (по данным международной организации Business Software Alliance в России нелегально используется до 98 % программных продуктов) обусловлен в первую очередь соотношением средней оплаты труда и цены набора программного обеспечения, которая колеблется от 200$ для компьютеров домашнего использования до нескольких тысяч долларов для профессиональных систем. Если говорить более строго, то помимо экономических существуют и другие причины для несанкционированного копирования, в частности ознакомительные и психологические, но превалирует всё-таки экономический мотив.
Для разработчика программного обеспечения, как и для любого другого производителя основная задача состоит в том, чтобы окупить затраты на производство и получить прибыль. При этом возможны два крайних варианта: либо производитель находит заказчика, который оплачивает разработку, либо все затраты покрываются за счёт продаж. Для разработчиков предпочтителен первый вариант, так как в нём риск сводится к минимуму, но он возможен только при отсутствии на рынке аналогов программного продукта. Требования к программе должны быть настолько специфичны, а потребность в продукте настолько велика, что заказчику не оставалось бы ничего другого, кроме как оплатить разработку. Учитывая сегодняшнюю ситуацию в области разработки программ, этот случай можно рассматривать как вырожденный. Типичной является ситуация, когда производитель разрабатывает продукт за счёт собственных средств с целью продать определённое число копий и не заинтересован в бесплатном тиражировании.
Для противодействия попыткам несанкционированного копирования используются различные методы защиты программного обеспечения: организационные, юридические, программные и программно-аппаратные. Наиболее популярными (по крайней мере в нашей стране являются технические, т.е. программные и программно-аппаратные методы, так как только они обеспечивают противодействие в момент несанкционированного копирования программного продукта, в отличие от остальных, где санкции за нелегальное использование либо отсутствуют, либо разнесены во времени с моментом эксплуатации нелегальной копии.
К настоящему времени разработаны достаточно эффективные методы противодействия несанкционированному копированию, однако стоит подчеркнуть, что не существует такой защиты, которую было бы невозможно (помимо воли автора) снять. Не должно вызывать сомнений то, что опытный программист, обладающий соответствующими навыками, всегда сможет найти то место (те места) в защищённой программе, где принимается решение о легальности копии, и, изменив несколько байт (или даже один единственный байт) в коде программы, лишить её возможности к самозащите. Именно по этой причине ведущие фирмы-производители массового программного обеспечения практически никогда не ставят защиту на свои программы, справедливо полагая, что не стоит тратить силы и средства на создание системы защиты (тем более, что эти системы, как правило, причиняют пользователю определённые неудобства) , если всё равно программа будет вскрыта. Эти фирмы получают свои тАЬдивидендытАЭ за счёт массовости объёма продаж при сравнительно низкой цене за каждую копию. Они делают ставку на тАЬцивилизованныхтАЭ покупателей и, что примечательно, таким способом воспитывают их! Более того, в последнее время получили распространение программы, которые как раз рассчитаны на механизм тАЬпиратскоготАЭ копирования и распространяются преимущественно именно таким способом: обычно эти программы сопровождаются тАЬэлектронным письмомтАЭ (файлом с текстом) , в котором содержится краткая инструкция по работе с программой и указываются необходимые координаты автора с просьбой выслать небольшую сумму в случае, если пользователь считает, что достоинства программы заслуживают этого.
Несколько иначе обстоит дело с программами, которые не рассчитаны на массового пользователя. К таким относятся различного рода системы автоматизированного проектирования, предыздательские системы, специализированные базы данных и т.п. Как правило, это весьма наукоёмкие товары, т.е. в них особенно велик вклад высококлассных специалистов в конкретных прикладных областях. Труд таких специалистов обычно высоко ценится, поэтому общие затраты на создание подобного рода программ могут быть весьма и весьма велики, что в сочетании со сравнительно небольшим кругом потенциальных пользователей делает цену каждой копии очень большой. Такие программы обычно снабжаются защитой, так как ограниченный спрос на них формирует весьма специфичный (и чаще всего тАЬцивилизованныйтАЭ ) рынок: покупателями этих программ являются специалисты в конкретной прикладной области, которые не имеют нужных навыков и, главное, желания заниматься вскрытием программ.
1. Исследовательский раздел
1. Структура системы защиты от несанкционированного копирования.
В общем случае система защиты от несанкционированного копирования представляет собой комплекс средств, предназначенный для затруднения (в идеале тАУ предотвращения) нелегального копирования (исполнения) защищаемого программного модуля, с которым она ассоциирована.
Обобщив сведения из различных источников можно предложить следующую структуру системы защиты от несанкционированного копирования.
Подсистема внедрения управляющих механизмов представляет собой комплекс программных средств, предназначенный для подключения внедряемого защитного кода к защищаемому программному модулю. Внедряемый защитный код тАУ это программный модуль, задача которого состоит в противодействии попыткам запуска (исполнения) нелегальной копии защищаемой программы.
Подсистема реализации защитных функций представляет собой программную секцию, решающую задачу распознавания легальности запуска защищаемой программы.
Подсистема противодействия нейтрализации защитных механизмов предназначена для борьбы с возможными попытками нейтрализации системы защиты от несанкционированного копирования и/или её дискредитации.
Блок установки характеристик среды отвечает за получение характеристик, идентифицирующих вычислительную среду.
Блок сравнения характеристик среды устанавливает факт легальности запуска защищаемой программы.
Блок ответной реакции реализует ответные действия системы защиты на попытки несанкционированного исполнения защищаемой программы.
Наличие системы защиты подразумевает наличие злоумышленника, который будет пытаться каким-то образом нейтрализовать защиту для решения задачи несанкционированного копирования. При этом необходимо отчётливо понимать, что не существует абсолютно стойкой защиты, а существуют защиты, время преодоления которых по затратам труда и машинного времени сравнимы с разработкой системы, аналогичной защищённой. Данное положение приводит к парадоксальному на первый взгляд результату тАУ вероятность нейтрализации защиты у элементарных программных продуктов со средним уровнем защищённости гораздо ниже, чем у сложных программ с высоким уровнем защиты.
В отдельных случаях, при относительно невысокой цене одной копии, конечному пользователю бывает выгоднее купить необходимое число инсталляций, чем оплачивать квалифицированный труд хакера.
Поскольку стойкость системы защиты определяется стойкостью каждого её элемента, то в качестве объекта атаки может использоваться любая из описанных подсистем. Здесь необходимо отметить неоднородный уровень как самих идей, лежащих в основе той или иной подсистемы, так и их реализаций, что, в первую очередь связано с развитием приёмов, методов и средств для нейтрализации систем защиты. Учитывая современное состояние вопроса, наиболее актуальной задачей, с точки зрения автора, является разработка подсистемы внедрения управляющих механизмов системы защиты и подсистемы установки характеристик среды, хотя остальные подсистемы должны быть разработаны не менее тщательно. Показательным примером является блок ответной реакции, который может как просто выводить сообщение о незаконности копии (что моментально выдаёт присутствие системы защиты) , так и предпринимать более сложные действия, позволяющие на определённое время замаскировать наличие защиты, увеличивая тем самым время атаки.
Но если функционирование блока ответной реакции может влиять на надёжность системы лишь косвенным образом, то зачастую самым слабым местом всей системы является блок сравнения характеристик среды и именно против него в первую очередь направлены атаки злоумышленников.
2. Подсистема внедрения управляющих механизмов. Системы защиты от несанкционированного копирования можно классифицировать по способу внедрения защитного механизма:
встроенная (внедряется при создании программного продукта) ;
пристыковочная (подключается к уже готовому программному продукту) .
Наибольшую популярность в последнее время приобрели системы второго типа. Это обусловлено рядом преимуществ, которые даёт их использование:
простота тиражирования программных систем защиты на объекты заказчика и разработчика; простота технологии применения; обеспечение достаточного уровня защищённости данных в силу специализации разработчиков; более оптимальное соотношение тАЬнадёжность функционирования/затраты на разработкутАЭ по сравнению со встроенными системами, подготовленными непрофессионалами.
Рассмотрим способы установки защитных механизмов в защищаемые программные модули.
Одним из вариантов встраивания пристыковываемого модуля в исполняемый модуль является дописывание его по вирусному принципу. [4] (Естественно, из рассмотрения исключаются варианты, при которых программа перестаёт работать или нарушается логика её работы.) При этом код защиты дописывается в некоторую область защищаемого файла и защищаемый файл модифицируется таким образом, чтобы управление передавалось на пристыкованный модуль защиты, который проверяет легальность копии, и в случае положительного ответа передаёт управление на исполняемый модуль. Такой подход к внедрению в исполняемые файлы имеет ряд существенных недостатков. Во-первых, исходный код защищаемой программы остаётся практически в неизменном виде, что значительно упрощает нейтрализацию защиты. Во-вторых, если предполагается защищать файлы большого размера и, как следствие, со сложной (может быть и с оверлейной) структурой, то необходимо учитывать то, что код, находящийся в конце загружен не будет, а значит программный модуль не будет отработан. Некоторые недостатки можно устранить, если писать в начало программы не одну команду перехода, в весь код защиты. При этом необходимо модифицировать таблицу перемещения (которая находится в конце заголовка EXE-файла) , в случае если защищается файл типа EXE.
Основным недостатком защит такого типа является то, что они могут быть нейтрализованы динамически, путём определения момента, когда защитная часть уже отработала и начал выполняться сам защищаемый код. Примером такого подхода к нейтрализации защит являются программы SNAPSHOT и INTRUDER. Основная идея метода, реализованного в подобных программах, заключается в двукратной загрузке исследуемого модуля по разным адресам памяти с последующим вычислением всей необходимой информации на основе анализа дампов памяти (под необходимой информацией здесь понимается заголовок EXE-файла, содержащий всю информацию, которая требуется операционной системе для загрузки программы) .
Другим важным недостатком описанных методов внедрения является то, что существующие защитные механизмы данного типа не могут обеспечить корректную защиту самомодифицирующихся программ, которые в процессе выполнения изменяют свой образ, хранящийся на диске.
Исходя из указанных недостатков, можно сформулировать следующие требования к пристыковываемым модулям:
пристыковываемый модуль должен подключаться к файлам любого размера; результирующий файл, полученный после подключения пристыковываемого модуля, должен быть устроен таким образом, чтобы максимально затруднить выделение исходной защищаемой программы; пристыковываемый модуль не должен накладывать ограничений на функционирование защищённой программы, в частности, он должен позволять модифицировать в процессе работы свой собственный дисковый файл.
Блок установки характеристик среды.
Если структура системы защиты от несанкционированного копирования практически не зависит от применяемых способов защиты, то конкретная реализация блока установки характеристик среды зависит от многих параметров, среди которых можно выделить способ предполагаемой организации распространения программного обеспечения.
В общем случае программное обеспечение может распространяться:
бесплатно (из альтруизма и соображений саморекламы) ;
условно бесплатно (по принципу тАЬпопробуй и купитАЭ (try and buy) , когда оплата производится добровольно и только тогда, когда пользователь соглашается с реальной пользой для себя данного продукта) ;
на коммерческой основе.
Последний случай (распространение программного продукта на коммерческой основе) предусматривает наличие защиты, которая может включать или не включать в себя технические меры.
При наличии технических мер защиты производитель может распространять свой программный продукт тремя основными способами, которые определяют конкретную реализацию блока установки характеристик среды:
с помощью специальной службы распространения; через торговые организации; через свободное распространение дистрибутивных (демонстрационных) пакетов с последующей регистрацией.
При наличии специальной службы распространения контроль за дистрибутивными носителями вместо технических мер осуществляется организационными мерами. Сотрудники службы распространения выезжают с дистрибутивными комплектами к заказчикам, где производят установку программного обеспечения на жёсткий диск. Поскольку наличие у пользователя резервных копий не предусматривается, то в случае сбоя требуется повторный выезд сотрудника службы распространения, что обычно рассматривается как определённое неудобство. При данном способе блок установки характеристик среды должен уметь идентифицировать только параметры компьютера, благодаря чему разработка блока несколько упрощается.
В случае распространения программных продуктов через торговые организации возможны следующие варианты:
программа ассоциирует (связывает) себя с дистрибутивным носителем без тАЬпривязкитАЭ к конкретному компьютеру; программа ассоциирует себя со специальным аппаратным устройством, подключаемым к компьютеру и входящим в дистрибутивный комплект; программа ассоциирует себя как с дистрибутивным носителем (при инсталляции) , так и с параметрами компьютера (в рабочем режиме) .
Первые два варианта удобны тем, что позволяют переносить защищённые программы с компьютера на компьютер, но как плату за это требуют постоянного присутствия либо ключевой дискеты, либо специального аппаратного устройства.
Свободный от этих недостатков третий вариант требует помимо обеспечения надёжности ключевой дискеты решения далеко не простой проблемы счётчика инсталляций.
Достаточно интересен третий способ распространения программного обеспечения тАУ посредством свободного распространения дистрибутивных (демонстрационных) пакетов. Суть этого способа лучше всего описать следующим сценарием. Пользователь, всё равно каким способом, получает программу и запускает её на своём компьютере. При запуске ему сообщается некоторый код, который вместе с квитанцией об оплате он должен передать разработчику. В ответ ему сообщается другой код, являющийся паролем для регистрации копии программы и ассоциации её с компьютером. По такому способу, например, защищён некогда популярный текстовый процессор тАЬСлово и ДелотАЭ .
Таким образом, в зависимости от выбранного способа распространения программного продукта, блок установки характеристик среды должен уметь идентифицировать параметры компьютера, дистрибутивного носителя, либо специального аппаратного устройства.
Выбор структуры системы для реализации.
В этом параграфе на основе анализа общей структуры системы защиты от несанкционированного копирования, проведённого в пп. 2.1 тАУ 2.3, выбирается структура системы для реализации.
Для реализации выбрана пристыковочная система защиты от несанкционированного копирования. Этот выбор определили преимущества, даваемые её использованием, которые перечислены в п. 2.2.
Учитывая требования к пристыковываемым модулям, сформулированные в п. 2.2, в программе реализована следующая схема пристыковки. Защищаемый файл шифруется и дописывается в пристыковываемый модуль как данные. Когда пристыкованному модулю необходимо передать управление на защищённую программу, он расшифровывает её во временный файл и запускает при помощи функции DOS Exec. После отработки временный файл удаляется.
Как стало ясно из п. 2.3, реализация блока установки характеристик среды зависит от способа распространения защищённого программного продукта. Автором программы выбран способ распространения через торговые организации. При этом при инсталляции программа ассоциирует себя с дистрибутивным носителем (ключевой дискетой) , а в рабочем режиме с параметрами компьютера. Такой способ не требует постоянного присутствия ключевой дискеты.
Опытно-конструкторский раздел. Выбор и обоснование языка программирования.
Языки программирования нельзя сравнивать между собой вне связи с решаемыми задачами. Ведь каждый язык изначально проектировался для максимально эффективного решения какого-то своего класса задач. Язык Фортран (Fortran - FORmula TRANslator тАУ транслятор формул) тАУ для численных вычислений, язык Лисп (Lisp тАУLISt Processing тАУ обработка списков) тАУ для решения задач искусственного интеллекта, Пролог (Prolog тАУ PRO LOGic) тАУ для программирования в терминах логики и т.д. Таким образом, ещё до написания программы встаёт вопрос выбора языка программирования, который бы представлял наиболее подходящие средства для решения поставленной задачи. Постановка задачи должна быть ясна из вышесказанного. Ниже автор постарался сформулировать основные требования к программной реализации и на основе как постановки задачи, так и этих требований выбрать язык программирования.
Требования к программной реализации:
Как можно меньший объём кода, дописываемого к защищаемому программному продукту. Как можно меньшее время работы кода защиты перед передачей управления основной (защищаемой) программе.
Для реализации программы автором выбран язык программирования ассемблер (Assembler) . Подчеркнём те особенности языка, которые и определили этот выбор:
1. Ассемблер является языком низкого (машинного) уровня, в отличие от языков высокого уровня (ЯВУ) , из которых наиболее часто применяемыми в последнее время являются Бейсик (Basic) , Паскаль (Pascal) , Си (С) . Следовательно язык Ассемблера максимально приближен к аппаратным средствам компьютера и его тАЬнатуральнымтАЭ возможностям, что позволяет организовать непосредственное управление аппаратурой.
2. Программы на языке ассемблера очень детальны. Язык ассемблера требует планирования буквально каждого шага ЭВМ. Человек, который знаком только с языками высокого уровня, вероятно, отнесёт это обстоятельство к недостатку языка. Его можно понять, так как, во-первых, при большом объёме исходного текста резко возрастает вероятность ошибки, а во-вторых, бесконечное число деталей может помешать добиться оптимальности программы в целом. Однако, максимальная детализация (ведь одна мнемоника языка ассемблера соответствует одной машинной команде) позволяет решать задачи управления аппаратурой максимально эффективно, т.е. при небольшом объёме кода (это не означает маленького размера исходного текста) за минимальное время.
Структура программы.
Программа состоит из трёх модулей:
1. Модуль Frozen - подготавливает ключевую дискету и записывает на неё инсталлятор, в который включает защищаемую программу.
2. Модуль Install, который проверяет дискету и, если она является ключевой, устанавливает на винчестер пользовательскую программу (Task) , защищённую модулем Ind.
3. Модуль Ind, который при первом запуске определяет характеристики среды и сохраняет их, а при всех последующих запусках сравнивает текущие характеристики среды с определёнными при первом запуске. Если характеристики не изменились, то модуль расшифровывает и запускает Task. После отработки Task удаляется с винчестера.
Рассмотрим эти модули поподробнее.
1. Модуль Frozen.
Модуль Frozen подготавливает ключевую дискету следующим образом. На дискете форматируется дорожка с номером 80 (нумерация дорожек начинается с нуля) . Так как DOSом на дискетах объёмом 1.44 мегабайта используются только дорожки с номерами от 0 до 79, это действие никак не повлияет на информацию, хранимую обычным способом. Дорожки, находящиеся за стандартным полем форматирования (в случае дискеты 1.44 мегабайта тАУ это дорожки с номерами не менее 80) , называют инженерными цилиндрами. В первый сектор восьмидесятой дорожки (длина сектора тАУ 512 байт, нумерация секторов ведётся с единицы) записывается счётчик копий и сигнатура. Счётчик копий представляет собой байт, который содержит оставшееся число инсталляций защищённой программы. Программа Frozen запрашивает у пользователя количество копий и полученным числом инициализирует счётчик копий. Сигнатурой является строка тАЬCopyright Вй KES_Company, 1998тАЭ . После этого на подготовленную дискету записывается модуль Install, включающий защищаемую программу Task.
2. Модуль Install. Итак, модуль Frozen записывает на ключевую дискету модуль Install.
Модуль Install осуществляет инсталляцию модуля Ind на жёсткий диск только при одновременном выполнении двух условий: 1. программа Install должна быть запущена с ключевой дискеты тАУ дискеты, подготовленной модулем Frozen; 2. счётчик копий не должен быть равен нулю.
Следовательно, одной из задач модуля Install является определение факта подлинности ключевой дискеты. Данная задача решается следующим образом. Программа Install читает первый сектор восьмидесятой дорожки и, если он содержит сигнатуру, то делается вывод о подлинности ключевой дискеты. После каждой инсталляции счётчик копий декрементируется. Если значение счётчика окажется равным нулю, то это означает то, что количество инсталляций (заданное при подготовке дискеты программой Frozen) с данной дискеты исчерпано. После записи на жёсткий диск модуля Ind модуль Install запускает его на выполнение. Смысл этого действия будет понятен из нижеследующего описания модуля Ind.
3. Модуль Ind. При первом запуске программы Ind осуществляется привязка к индивидуальным характеристикам компьютера для предотвращения копирования программы на другой компьютер. Программа запоминает характеристики компьютера, на котором она была запущена в первый раз во внутренних полях и при последующих запусках сравнивает их с текущими. При несовпадении делается вывод о несанкционированном копировании. Для того, чтобы привязаться к конкретному компьютеру не достаточно определения какой-нибудь одной характеристики (например, процессора) , т.к. по одному параметру нельзя с достаточной уверенностью идентифицировать компьютер (совершенно очевидно, что в мире очень много компьютеров с одинаковыми процессорами) .
Даже, учитывая то, что в мире существует множество компьютеров с совершенно одинаковыми характеристиками, идентификация компьютера множеством его характеристик даёт нам вполне надёжную привязку.
Индивидуальные характеристики.
Индивидуальные характеристики, используемые при работе модулем Ind:
1. FDDCount тАУ число накопителей на гибких магнитных дисках (НГМД) ;
2. FDDType тАУ тип накопителей НГМД;
3. BaseMemory тАУ объём базовой памяти;
4. ExtMemory тАУ объём расширенной памяти (памяти сверх 1 мегабайта) ;
5. BIOSData тАУ дата издания ROM-BIOS;
6. CPUType тАУ тип центрального процессора;
7. CPUFeature тАУ информация, характеризующая возможности центрального процессора;
8. VESAVersion тАУ версия VBE (VESA BIOS Extension) ;
9. VideoMemory тАУ объём видеопамяти;
10. VESAOEMString тАУ информация производителя видеокарты.
Рассмотрим теперь процесс определения этих характеристик.
Определение числа НГМД.
В области данных BIOS по адресу 0: 0410h хранится двухсловная переменная, называемая списком оборудования. Список оборудования включает в себя число НГМД. Список оборудования заполняется компьютером во время POST (Power-On Self-Test) , ROM-программы, выполняемой во время включения ПЭВМ. Биты 6-7 содержат число НГМД, уменьшенное на единицу.
Определение типа накопителей НГМД, объёма базовой и расширенной памяти.
В современных компьютерах для хранения текущей конфигурации аппаратных средств используется энергонезависимая память CMOS. Эта память с точки зрения программиста состоит из набора ячеек, доступ к которым для чтения и записи выполняется через порты ввода-вывода с адресами 70h и 71h. Процедура чтения ячейки CMOS состоит из двух шагов. На первом шаге программа записывает в выходной порт с адресом 70h номер ячейки, из которой необходимо прочитать информацию. На втором шаге программа читает содержимое данной ячейки из входного порта с адресом 71h. В памяти CMOS хранится текущее время и дата, сведения о конфигурации системы, результат тестирования при включении питания и другая информация. В том числе в ячейке с адресом 10h хранится тип накопителей НГМД, в ячейках с адресами 15h-16h тАУ объём основной памяти и в ячейках с адресами 17h-18h тАУ объём расширенной памяти (это значение дублируется в ячейках 30h-31h) .
Определение даты издания ROM-BIOS.
Дата издания ROM-BIOS в коде ASCII хранится в области данных BIOS по адресу F000: FFF5 и занимает 8 байт.
Определение типа центрального процессора и информации, характеризующей его возможности.
Для определения процессоров младше Pentium использована методика, изложенная в [14].
Способ распознавания процессоров Intel 8086/8088 основан на том факте, что биты 12-15 регистра FLAGS всегда установлены в единицу. Прежде всего, программа переписывает текущее содержимое регистра FLAGS в регистр AX. Для этого используется стек: PUSHF POP AX Далее программа пытается записать нулевые значения в биты 12-15 регистра FLAGS: AND AX, 0FFFh PUSH AX POPF Теперь нужно проверить, изменилось ли содержимое указанных битов регистра FLAGS. Для этого новое содержимое регистра FLAGS переписывается через стек в регистр AX, а затем после наложения маски 0F000h, сравнивается со значением 0F000h: PUSHF POP AX AND AX, 0F000h CMP AX, 0F000h JE this_8086 Если биты 12-15 остались установленными в единичное значение, программа работает на процессоре Intel 8086/8088, если нет тАУ в компьютере установлена более старшая модель процессора.
Программные коды для определения других типов процессора не приводятся, так как они аналогичны приведённым.
В процессоре Intel 80286, когда он работает в реальном режиме адресации, биты 12-15 регистра FLAGS всегда сброшены в нуль, что можно использовать для обнаружения этой модели процессора.
Для того, чтобы отличить процессор Intel 80386 от процессоров старших моделей, можно попробовать установить в регистре EFLAGS бит 18. Этот бит был впервые определён в процессоре Intel 80486 для сигнализации ошибки выравнивания. Его невозможно установить в процессоре Intel 80386.
Отличительная особенность процессора Intel 80486 тАУ невозможность изменения состояния бита 21 регистра EFLAGS. Этот бит используется процессорами Intel Pentium и более старшими моделями процессоров Intel для определения возможности вызова команды идентификации процессора CPUID.
В новых процессорах фирмы Intel (включая все процессоры Pentium и старше) появилась новая команда CPUID, специально предназначенная для определения модели процессора. В программе эту команду можно определить в виде макроса следующим образом: CPUID MACRO DB 0Fh DB 0A2h ENDM Для определения модели процессора следует вызвать команду CPUID, загрузив предварительно в регистр EAX значение 1: MOV EAX, 1 CPUID При этом в регистр EAX будет загружено слово сигнатуры, по которому можно будет определить модель процессора, а в регистр EDX тАУ слово, состоящее из отдельных флагов, характеризующих возможности процессора (feature flags) . Именно содержимое этих двух регистров (EAX, EDX) и сохраняется в полях CPUType (EAX) и CPUFeature (EDX) программы в случае, если процессор не младше Pentium. В остальных случаях значение CPUFeature равно нулю, а CPUType кодируется следующим образом:
CPUType
|
Процессор
|
1
|
Intel 8086/8088
|
2
|
Intel 80286
|
3
|
Intel 80386
|
4
|
Intel 80486
|
Определение версии VBE, объёма видеопамяти и информации производителя видеокарты.
Определение данных характеристик даёт нам возможность идентифицировать видеоадаптер компьютера.
MOV AX, 4F00h ES: DI должны указывать на буфер размером 256, первые четыре байта которого должны содержать тАЬVBE2тАЭ INT 10h Как результат выполнения данной функции поля буфера заполнены информацией, характеризующие видеоадаптер. В числе прочих параметров там содержится версия VBE, объём видеопамяти, представленный в блоках размером по 64 килобайта, указатель на строку формата ASCIIZ, содержащую информацию фирмы производителя видеокарты.
Группы характеристик.
Использование индивидуальных характеристик причиняет пользователю определённые неудобства, связанные с невозможностью изменения (в том числе и расширения) состава аппаратных средств. И это ограничение является существенным, так как в наше время для того, чтобы успевать за прогрессом, требуется постоянный upgrade. Автор программы попытался несколько смягчить это неудобство.
Все индивидуальные характеристики разделены на группы. Каждая группа характеристик идентифицирует какой-либо компонент компьютера (видеокарту, материнскую плату (Motherboard) , дисководы (FDD) и т.д.) При изменении характеристик в пределах одной группы не делается вывода о незаконности копии, а осуществляется запоминание изменённых параметров. Такой подход позволит пользователю после замены какого-то одного (!) компонента ЭВМ продолжить работу с защищённой программой. Если изменяется более, чем одна группа, то в этом случае делается вывод о несанкционированном переносе программы на другой компьютер.
Группа
|
Компонент
|
Характеристики
|
FDD
|
Дисковод
|
FDDCount
|
Ва
|
Ва
|
FDDType
|
RAM
|
ОЗУ
|
BaseMemory
|
Ва
|
Ва
|
ExtMemory
|
BIOS
|
Материнская плата, ПЗУ
|
BIOSData
|
CPU
|
Процессор
|
CPUType
|
Ва
|
Ва
|
CPUFeature
|
Video
|
Видеоадаптер
|
VESAVersion
|
Ва
|
Ва
|
VideoMemory
|
Ва
|
Ва
|
VESAOEMString
|
Хранение индивидуальных характеристик.
Хранение индивидуальных характеристик организовано так, что их нельзя скопировать стандартными средствами. Кроме того, индивидуальные характеристики хранятся в зашифрованном виде. Применяется шифрование методом XOR с константой 0ABh. Известно, что наименьшей порцией информации, хранимой на жёстком диске является кластер. Если программа занимает не целое число кластеров, то за логическими пределами файла остаётся некоторое пространство, которое и используется для хранения индивидуальных характеристик. При этом возникает проблема тАУ если дискового пространства за логическими пределами файла не хватает для размещения там индивидуальных характеристик. Данная проблема решается удлинением файла на такое количество байт, чтобы гарантированно обеспечить необходимое пространство. Идея некопируемости расположенной таким образом информации состоит в том, что стандартные утилиты копирования (Copy) не копируют такое пространство, ориентируясь по реальной длине файла. При использовании данного метода, оказывается, нельзя тАЬзаконнотАЭ копировать программу не только на другой компьютер, но и на компьютер, на который программа была установлена. Таким образом на жёстком разрешается хранить только одну работающую копию программы. Однако, благодаря алгоритму перемещения операционной системы DOS (при перемещении файла переписывается только номер начального кластера, без копирования файла на новое место) , позволяется переносить (Move) программу в другой каталог того же диска без потери работоспособности.
Шифрование защищаемой программы.
Защищаемая программа (Task) хранится в модуле Ind в зашифрованном виде. Из соображений быстродействия (ведь Task расшифровывается при каждом тАЬзаконномтАЭ запуске Ind) выбран чрезвычайно простой метод шифрования тАУ метод XOR с константой 0A5h.
Запуск внешней программы.
В двух случаях нам приходилось запускать из программ другие программы:
1. из Install программу Ind;
2. из Ind программу Task.
Рассмотрим эту процедуру поподробнее. Во время работы программы ей выделяется максимально доступное количество оперативной памяти. Для того, чтобы запустить внешнюю (по отношению к текущей) программу необходимо освободить такое количество памяти, чтобы её хватило для нормальной работы запускаемой программы. Так как мы заранее не знаем сколько памяти потребуется защищаемой программе освободим максимально возможный её объём. Это достигается следующим образом. Сегменты программы располагаются таким образом, чтобы кодовый сегмент оказался первым. В самом начале кодового сегмента кодируется команда JMP. За ней расположены только те данные которые необходимы для запуска внешнего процесса. Затем коды, которые необходимы для запуска внешней программы и заключительных действий после возврате из неё. Непосредственно перед запуском размер выделенного родительской программе блока памяти (с помощью функции DOS 4Ah) уменьшается так, что в памяти остаётся размещённым только запускающий участок кода и его данные. Следующим шагом на него передаётся управление.
Работа с НГМД.
Все действия, связанные с работой с критической информацией ключевой дискеты, как то форматирование дорожки с номером 80, чтение/запись сектора 1 на 80 дорожке осуществляются, используя программирование контроллера НГМД на физическом уровне. Работа с НГМД ведётся через порты. Фрагменты программы, реализующие работу с НГМД на физическом уровне приводятся в приложении 6.3.
Выводы
1. Проанализирована общая структура системы защиты от несанкционированного копирования и на основе этого анализа выбрана структура системы для реализации.
2. Разработана система защиты от копирования в соответствии с заданием на курсовой проект.
3. Привязка к конкретному компьютеру осуществлена с использованием множества его индивидуальных характеристик. (Как показано в п. 3.2.3 одной такой характеристики недостаточно.)
4. Разработана концепция объединения индивидуальных характеристик в группы, использование которой уменьшает неудобства пользователя системы. (См. п. 3.2.3.)
5. Использовано программирование контроллера НГМД на физическом уровне, посредством чего организована работа с ключевой дискетой.
Литература
1. Абель П. Язык Ассемблера для IBM PC и программирования / Пер. с англ. Ю. В. Сальникова. - М.: Высш. шк., 1992. - 447 с.: ил.
2. Бродин В. Б., Шагурин И. И. Микропроцессор i486. Архитектура, программирование, интерфейс. М.: тАЬДИАЛОГ-МИФИтАЭ , 1993. - 240 с.
3. Григорьев В. Л. Микропроцессор i486. Архитектура и программирование (в 4-х книгах) . Книга 1. Программная архитектура. Книга 2. Аппаратная архитектура. Книга 3. Устройство с плавающей точкой. Книга 4. Справочник по системе команд. - М., ГРАНАЛ, 1993. с. 382, ил. 54
4. Касперский Е. Компьютерные вирусы в MS-DOS. М.: Издательство тАЬЭДЭЛЬтАЭ , 1992. - 176 с.
5. Нортон П., Соухэ Д. Язык ассемблера для IBM PC: Пер. с англ., - М.: Издательство тАЬКомпьютертАЭ ; Финансы и статистика, 1992. - 352 с.: ил.
6. Пильщиков В. Н. Программирование на языке ассемблера IBM PC. - М.: тАЬДИАЛОГ-МИФИтАЭ , 1996. - 288 с.
7. Правиков Д. И. Ключевые дискеты. Разработка элементов систем защиты от несанкционированного копирования. тАУ М.: Радио и связь, 1995. тАУ 128 с.: ил.
8. Скляров В. А. Применение ПЭВМ. В 3 кн. Кн. 1. Организация и управление ресурсами ПЭВМ: Практ. пособие. - М.: Высш. шк., 1992.158 с.: ил.
9. Скляров В. А. Применение ПЭВМ. В 3 кн. Кн. 2. Операционные системы ПЭВМ: Практ. пособие. М.: Высш. шк., 1992.144 с.: ил.
10. Скэнлон Л. Персональные ЭВМ IBM PC и XT. Программирование на языке ассемблера: Пер. с англ. - 2-е изд., стереотип. - М.: Радио и связь. 1991. - 336 с.: ил.
11. Фодор Ж., Бонифас Д., Танги Ж. Операционные системы от PC до PS/2: Пер. с франц. - М.: Мир, 1992. - 319 с., ил.
12. Фаронов В. В. Турбо Паскаль (в 3-х книгах) . Кн. 3. Практика программирования. Часть 2. - М.: Учебно-инженерный центр тАЬМВТУ - ФЕСТО ДИДАКТИКтАЭ , 1993. - 304 с., ил.
13. Финогенов К. Г. Самоучитель по системным функциям MS-DOS. - Изд. 2, перераб. и дополн. - М.: Радио и связь, Энтроп, 1995. - 382 с., ил.
14. Фролов А. В., Фролов Г. В. Аппаратное обеспечение персонального компьютера. - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1997. - 304 с. - (Библиотека системного программиста; Т. 33)
15. Хоган Т. Аппаратные и программные средства персональных компьютеров: Справочник. В 2-х кн. Кн. 1. - М.: Радио и связь, 1995. - 384 с.
16.2B ProGroup: Вегнер В. А., Крутяков А. Ю., Серегин В. В., Сидоров В. А., Спесивцев А. В. Аппаратура персональных компьютеров и её программирование. IBM PC/XT/AT и PS/2. - М: Радио и связь, 1995. - 224 с. (Библиотека системного программиста) .
17.2B Programmers Group: Спесивцев А. В., Вегнер В. А., Крутяков А. Ю., Серегин В. В., Сидоров В. А. Защита информации в персональных ЭВМ. - М.: Радио и связь, МП тАЬВестатАЭ , 1992. - 192 с.: ил. - (Библиотека системного программиста)
Приложение
Требования к аппаратуре.
Программа работает только с дискетами размером 3.5тАЭ объёмом 1.44 мегабайта, которые форматированы стандартным образом.
Требования к программному обеспечению.
1. Программы комплекса должны быть запущены в реальном режиме из-под DOS версии 6.22.
2. Так как программы комплекса отмеряют величины задержек, используя встроенный интервальный таймер, он должен быть запрограммирован стандартным образом.
Фрагменты программ.
Фрагменты программ комплекса, реализующие работу с НГМД на физическом уровне.
1. Макросы, облегчающие работу с процедурами нижнего уровня, непосредственно осуществляющими управление НГМД. (Файл ngmd. mac.) ;
Передача байта в контроллер НГМД out_ngmd MACRO byte LOCAL @Ok mov AH, byte call OutFDC jnc @Ok FatalError @Ok: ENDM ;
Приём байта из контроллера НГМД in_ngmd MACRO Mem LOCAL @Ok push AX call InFDC jnc @Ok jmp @ErrFatal @Ok: IFNB <Mem> mov Mem, AL ENDIF pop AX ENDM ;
Ожидание прерывания от контроллера НГМД WaitInt MACRO LOCAL @Ok call _WaitInt jnc @Ok FatalError @Ok: ENDM ;
Критическая ошибка FatalError MACRO jmp @ErrFatal ENDM ;
Позиционирование головки дисковода ;
Вход: ;
D тАУ номер накопителя ;
HDS тАУ номер головки ;
NCN тАУ номер дорожки ngmdSeek MACRO D, HDS, NCN LOCAL @Ok mov DL, D mov DH, HDS mov CH, NCN shl DH, 2 or DL, DH call _ngmdSeek jnc @Ok FatalError @Ok: ENDM ;
Чтение сектора ;
D тАУ номер дисковода ;
HDS тАУ номер головки (стороны) ;
NCN тАУ номер дорожки ;
R тАУ номер сектора;
Buf - буфер ngmdRead MACRO D, HDS, NCN, R, Buf mov DL, D mov DH, HDS mov CH, NCN mov CL, R mov AX, DS mov ES, AX lea DI, Buf call _ngmdRead ENDM ;
Запись сектора ;
D тАУ номер дисковода ;
HDS тАУ номер головки (стороны) ;
NCN тАУ номер дорожки ;
R тАУ номер сектора;
Buf - буфер ngmdWrite MACRO D, HDS, NCN, R, Buf mov DL, D mov DH, HDS mov CH, NCN mov CL, R mov AX, DS mov ES, AX lea DI, Buf call _ngmdWrite ENDM
2. Фрагмент модуля Frozen, демонстрирующий форматирование дорожки. (Файл frozen. asm.) ;
Переменная для хранения старого вектора 8h Old_8h dd 0 ;
Переменная для организации задержекRtCounter dw 0 ;
Собственный обработчик прерывания 8h (Timer) ; для организации задержекInt_8h PROC push AX cmp CS: RtCounter, 0 je New08IRet dec CS: RtCounter New08IRet: ;
Стандартные действия по корректировке времени push DS mov AX, 40h ;
Настройка на область данных BIOS mov DS, AX add WORD PTR DS: [6Ch], 1 adc WORD PTR DS: [6Eh], 0 cmp WORD PTR DS: [6Eh], 0018h jne New08Time cmp WORD PTR DS: [6Ch], 00B0h jne New08Time mov BYTE PTR DS: [70h], 1 mov WORD PTR DS: [6Ch], 0 mov WORD PTR DS: [6Eh], 0 New08Time: pop DS mov AL, 20h out 20h, AL jmp SHORT $+2 pop AX iret Int_8h ENDP ;
Флаг для установки факта прихода прерывания f_Int0Eh db 0 ;
Переменная для хранения старого вектора 0Eh Old_0Eh dd 0 ;
Собственный обработчик прерывания 0Eh ; для определения факта прихода прерывания от НГМД Int_0Eh PROC push AX mov CS: f_Int0Eh, 1 mov AL, 20h out 20h, AL jmp SHORT $+2 pop AX iret Int_0Eh ENDP Main PROC ;
Пропущено (skip) ;
Настройка ES на таблицу векторов прерываний xor AX, AX mov ES, AX ;
Сохранение вектора 8h (Timer) GetIntVec 8h, CS: Old_8h ;
Установка своего обработчика прерывания 8h SetIntVec 8h ;
Сохранение вектора 0Eh (прерывание от НГМД) GetIntVec 0Eh, CS: Old_0Eh ;
Установка своего обработчика прерывания 0Eh SetIntVec 0Eh ;
Установка скорости передачи данных между контроллером и накопителем xor AX, AX ;500 килобит/сек mov DX, 03F7h ;
CCR out DX, AL jmp SHORT $+2 ;
Сброс контроллера НГМД call _ngmdReset ;
Подготовка таблицы формата lea SI, FormatBuf mov BYTE PTR DS: [SI], 4Dh ;
Код команды FORMAT mov BYTE PTR DS: [SI+1], 0 ;головка 0, накопитель A: mov BYTE PTR DS: [SI+2], 2 ;
Размер сектора тАУ 512 байт mov BYTE PTR DS: [SI+3], 18 ;
Количество секторов mov BYTE PTR DS: [SI+4], 108 ;
Размер GAP3 mov BYTE PTR DS: [SI+5], 066h ;
Символ-заполнитель add SI, 2 mov CX, 18 xor AX, AX PrepForFormat: inc AL add SI, 4 mov BYTE PTR DS: [SI], 80 ;
Цилиндр mov BYTE PTR DS: [SI+1], 0 ;
Поверхность mov BYTE PTR DS: [SI+2], AL ;
Номер сектора mov BYTE PTR DS: [SI+3], 2 ;
Код длины сектора loop PrepForFormat ;
Позиционирование головки дисковода A: ; головка - 0 ; дорожка - 80 ngmdSeek 0,0,80 push DS pop ES mov AL, 4Ah mov CX, 18*4 lea DI, FormatBuf add DI, 6 ;
Подготовка канала DMA для передачи данных в НГМД call SetDMA ;
Передача данных в НГМД форматирование mov CX, 6 lea SI, FormatBuf cld FormatTableHeader: lodsb out_ngmd AL loop FormatTableHeader ;
Ожидание прерывания от НГМД WaitInt in_ngmd ST0 REPT 6 in_ngmd ENDM mov AH, ST0 and AH, 11000000b or AH, AH jz @Ok1 @ErrFatal: ;
Критическая ошибка mov AH, 9 lea DX, MesErrFatal int 21h jmp @MotorOff@Ok1: call _ngmdReset ngmdWrite 0,0,80,1, Sector@MotorOff: ;
Сброс контроллера НГМД call _ngmdReset ;
Выключение электродвигателя НГМД mov DX, 3F2h mov AL, 0Ch out DX, AL mov AX, 0 mov ES, AX ;
Восстановление вектора 0Eh RestoreIntVec 0Eh ;
Восстановление вектора 8h RestoreIntVec 8h ;
Пропущено (skip) Main ENDP
3. Процедуры нижнего уровня, непосредственно работающие с контроллером НГМД и контроллером DMA. (Файлы frozen. asm и install. asm.) ;
Передача данных в контроллер НГМД ;
Вход:
AH тАУ байт для передачи ;
Выход:
CF = 1 - Ошибка ;
CF = 0 - Байт передан OutFDC PROC push AX push BX push CX push DX mov DX, 3F4h mov BL, 2 xor CX, CX OutFDC1: in AL, DX and AL, 11000000b cmp AL, 10000000b je OutFDC2 loop OutFDC1 dec BL jnz OutFDC1 stc jmp SHORT OutFDCRet OutFDC2: inc DX mov AL, AH out DX, AL jmp SHORT $+2 mov BX, 29 call WaitTimer2 clc OutFDCRet: pop DX pop CX pop BX pop AX ret OutFDC ENDP ;
Приём байта из контроллера НГМД ;
Выход:
AL тАУ принятый байт;
CF = 1 - Ошибка;
CF = 0 - Байт принят InFDC PROC push BX push CX push DX mov DX, 3F4hInFDC0: mov BL, 2 xor CX, CX InFDC1: in AL, DX and AL, 11000000b cmp AL, 11000000b je InFDC2 loop InFDC1 dec BL jnz InFDC1 stc jmp SHORT InFDCRet InFDC2: inc DX in AL, DX mov BX, 29 call WaitTimer2 clc InFDCRet: pop DX pop CX pop BX ret InFDC ENDP ;
Инициализация DMA;
Вход:
AL тАУ код операции ;
AL = 4Ah тАУ передать в НГМД ;
AL = 46h тАУ передавать из НГМД;
ES: DI адрес буфера;
CX тАУ длина данныхSetDMA PROC push AX push CX cli push AX mov AL, 00000110b out 0Ah, AL jmp SHORT $+2 pop AX out 0Ch, AL jmp SHORT $+2 out 0Bh, AL jmp SHORT $+2 push CX mov AX, ES mov CL, 4 rol AX, CL mov CH, AL and AL, 0F0h add AX, DI adc CH, 0 out 4, AL jmp SHORT $+2 mov AL, AH out 4, AL jmp SHORT $+2 mov AL, CH and AL, 0Fh out 81h, AL jmp SHORT $+2 pop AX dec AX out 5, AL jmp SHORT $+2 mov AL, AH out 5, AL jmp SHORT $+2 mov AL, 2 out 0Ah, AL jmp SHORT $+2 sti pop CX pop AX ret SetDMA ENDP ;
Ожидание прерывания от НГМД _WaitInt PROC mov CS:
f_Int0Eh, 0 mov CS: RtCounter, 2000/55 ;2 сек. WaitIntLoop: cmp CS: f_Int0Eh, 0 jne WaitIntCF0 cmp CS: RtCounter, 0 jne WaitIntLoop stc jmp SHORT WaitIntRet WaitIntCF0: clcWaitIntRet: ret_WaitInt ENDP ;
Выполнение команды НГМД тАЬСчитать состояние прерываниятАЭ ;
(Sense Interrupt Status) Sensl PROC out_ngmd 00001000b in_ngmd ST0 in_ngmd retSensl ENDP; Seek;
DL тАУ номер дисковода и номер головки;
CH тАУ номер дорожки _ngmdSeek PROC push AX out_ngmd 0Fh ;
Код команды для поиска out_ngmd DL ;
Номер дисковода и номер головки out_ngmd CH ;
Номер дорожки WaitInt Delay 5 ;
Время установки головки (225 ms) call Sensl mov AL, ST0 and AL, 11100000b cmp AL, 00100000b je @SeekOk stc jmp SHORT @SeekRet @SeekOk: clc @SeekRet: pop AX ret _ngmdSeek ENDP ;
Чтение сектора ;
Вход:
DL тАУ номер дисковода;
DH тАУ номер головки стороны;
CH тАУ номер дорожки;
CL тАУ номер сектора;
ES: DI - буфер _ngmdRead PROC push DX ;
Позиционирование головки and DL, 00000011b and DH, 00000001b shl DH, 2 or DL, DH shr DH, 2 call _ngmdSeek ;
Инициализация контроллера DMA push CX mov CX, 512 mov AL, 46h call SetDMA pop CX out_ngmd 46h ;
Код команды чтения out_ngmd DL ;
Номер головки и накопителя out_ngmd CH ;
Номер дорожки out_ngmd DH ;
Номер головки out_ngmd CL ;
Номер сектора out_ngmd 2 ;
Код длины сектора out_ngmd 18 ;
Количество секторов на дорожке out_ngmd 108 ;
Длина межсекторного промежутка out_ngmd 0FFh ;
Длина передаваемых данных ;
Ожидание прерывания от НГМД WaitInt REPT 7 in_ngmd ENDM pop DX ret_ngmdRead ENDP ;
Запись сектора ;
Вход:
DL тАУ номер дисковода ;
DH тАУ номер головки (стороны) ;
CH тАУ номер дорожки ;
CL тАУ номер сектора ;
ES: DI - буфер _ngmdWrite PROC push DX ;
Позиционирование головки and DL, 00000011b and DH, 00000001b shl DH, 2 or DL, DH shr DH, 2 call _ngmdSeek ;
Инициализация контроллера DMA push CX mov CX, 512 mov AL, 4Ah call SetDMA pop CX out_ngmd 45h ;
Код команды записи out_ngmd DL ;
Номер головки и накопителя out_ngmd CH ;
Номер дорожки out_ngmd DH ;
Номер головки out_ngmd CL ;
Номер сектора out_ngmd 2 ;
Код длины сектора out_ngmd 18 ;
Количество секторов на дорожке out_ngmd 108 ;
Длина межсекторного промежутка out_ngmd 0FFh ;
Длина передаваемых данных ;
Ожидание прерывания от НГМД WaitInt REPT 7 in_ngmd ENDM pop DX ret _ngmdWrite ENDP ;
Сброс контроллера НГМД _ngmdReset PROC ;
Начальный сброс cli mov AL, 00011000b mov DX, 3F2h out DX, AL jmp SHORT $+2 mov BX, 29 call WaitTimer2 mov AL, 00011100b out DX, AL jmp SHORT $+2 sti ;
Ожидание прерывания от НГМД WaitInt mov CX, 4 mov DL, 11000000bResetSens: ;
Считать состояние прерывания call Sensl mov AH, ST0 cmp AH, DL je @Ok3 FatalError@Ok3: inc DL loop ResetSens ;
Задержка Delay 1000/55 out_ngmd 00000011b ;
Код команды Specify out_ngmd 0AFh ;
Параметры SRT|HUT out_ngmd 2h ;
Параметры HLT|ND mov CX, 2 RecalRestart: cli out_ngmd 00000111b ;
Код команды Recalibrate out_ngmd 0 ;
Накопитель тАУ A: sti ; Ожидание прерывания от НГМД WaitInt ;
Считать состояние прерывания call Sensl mov AH, ST0 test AH, 00100000b jz RecalTry and AH, 11000000b test AH, 11000000b jz RecalCompl RecalTry: loop RecalRestart jmp @ErrFatalRecalCompl: ;
Задержка mov BX, 18750 call WaitTimer2 ret _ngmdReset ENDP
Вместе с этим смотрят:
Система межбанковских сообщений SWIFTСистемная платаСистемы программированияСистемы счисления