Драйвер жесткого диска
Страница 5
Порт 1F1h.
При чтении через этот порт можно получить информацию о последней возникшей ошибке:
7 6 5 4 3 2 1 0
ЪДДДВДДДВДДДВДДДВДДДВДДДВДДДВДДДї
і і і 0 і і 0 і і і і Бит:
АДВДБДВДБДДДБДВДБДДДБДВДБДВДБДВДЩ ДДДД
і і і і і АД>0: 1=адресный маркер данных не
і і і і і найден
і і і і АДДДДД>1: 1=ошибка на нулевой дорожке
і і і АДДДДДДДДД>2: 1=выполнение команды прекра-
і і і щено программно, команда
і і і не завершилась
і і АДДДДДДДДДДДДДДДДД>4: 1=идентификатор сектора не
і і найден
і АДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДД>6: 1=неисправимая ошибка в дан-
і ных, ошибка контрольной
і суммы
АДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДД>7: 1=дефектный сектор
Порт 1F2h.
Чтение/запись числа секторов для последующей операции.
Порт 1F3h.
Чтение/запись параметра "номер сектора" для последующей
операции.
Порт 1F4h.
Чтение/запись старших битов номера цилиндра для последующей операции (биты 0 - 1 - это биты 8 - 9 в 10-битовом номере цилиндра).
Порт 1F5h.
Чтение/запись младших восьми битов номера цилиндра для последующей операции.
Порт 1F6h.
Чтение/запись номера устройства и головки для последующей операции.
Порт 1F7h (запись).
Вывод команды по управлению накопителем.
Порт 1F7h (чтение).
Чтение состояния накопителя и результатов предыдущей команды:
7 6 5 4 3 2 1 0
ЪДДДВДДДВДДДВДДДВДДДВДДДВДДДВДДДї
і і і і і і і і і Бит:
АДВДБДВДБДВДБДВДБДВДБДВДБДВДБДВДЩ ДДДД
і і і і і і і АД>0: 1=предыдущая команда завер-
і і і і і і і шилась с ошибкой
і і і і і і АДДДДД>1: 1=сигнал "индекс"
і і і і і АДДДДДДДДД>2: 1=данные при выполнении пос-
і і і і і ледней операции были скор-
і і і і і ректированы при помощи
і і і і і алгоритма ECC
і і і і АДДДДДДДДДДДДД>3: 1=идет процесс обмена данными
і і і АДДДДДДДДДДДДДДДДД>4: 1=поиск завершен
і і АДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДД>5: 1=ошибка записи
і АДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДД>6: 1=устройство готово для чте-
і ния, записи или поиска
АДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДД>7: 1=устройство занято выполне-
нием команды ( остальные
биты не несут смысловой
нагрузки)
Система команд
Код команды заносится в порт 1F7h после того, как подготовлены все параметры в портах 1F2h - 1F6h. Выполнение команды начинается сразу после занесения в порт 1F7h кода команды. Команда состоит из одного байта. Старшие 4 бита содержат код требуемой операции, младшие содержат параметры. Перечень команд с возможными значениями параметров приведен в таблице.
ЪДДДДДДДДВДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДВДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДї
і Код і Назначение і Параметры і
іоперацииі і і
ГДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДґ
і 1 і Рекалибровать (сброс і Период импульсов сигнала і
і і головок на цилиндр 0) і "шаг" і
ГДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДґ
і 2 і Чтение секторов і Биты, определяющие необходи-і
ГДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДґ мость повторных обращений і
і 3 і Запись секторов і к диску и повторных попыток і
ГДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДґ считывания при ошибках і
і 4 і Проверка секторов і контрольной суммы і
ГДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДґ
і 5 і Форматирование дорожкиі Параметр = 0 і
ГДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДґ
і 7 і Поиск цилиндра і Период импульсов сигнала і
і і і "шаг" і
ГДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДґ
і 9 і Диагностика і Параметр = 0 і
і ГДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЕДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДґ
і і Установка параметров і Параметр = 1 і
і і накопителя (максималь-і і
і і ное число головок и і і
і і секторов) і і
АДДДДДДДДБДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДБДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДДЩ
Для получения информации о жёстких дисках, а также их самодиагностики необходимо программировать IDE контроллер. Для того, чтобы приведённый исходный текст модуля был более или менее понятен, необходимо разъяснить некоторые принципы программирования IDE контроллера. Базовый порт ввода/вывода для первого IDE контроллера - 1F0h. Ещё я использовал порт контроля (3F6h) для сброса состояния контроллера. Для сброса контроллера служит функция hd_reset(). Так как контроллер генерирует запрос на прерывание IRQ14, то есть необходимость в функции, ожидающей прерывание от контроллера. Такой функцией служит hd_wait(), она останавливает работу системы до тех пор, пока не произойдёт прерывание от контроллера жёстких дисков или не истечёт время ожидания. Программа правильно обрабатывает все используемые в программе IRQ. Командование контроллером осуществляется через порт 1F7h, в него записывается код соответствующей команды и после её выполнения в нём хранится результат выполнения. Обмен данными осуществляется через порт 1F0h, порт 1F1h служит для выдачи ошибок, все остальные порты (1F2h-1F6h) для задания параметров работы. Так, например, перед вызовом команды получения информации в 5й бит порта 1F6h заносится номер диска, подключённого к первому контроллеру. После того как в 1F7h послали команду получения информации, необходимо дождаться прерывания от контроллера, которое укажет на то, что диск завершил выполнение команды. Полученная информация хранится в буфере диска, который считывается через порт 1F0h. Теперь, приведённый ниже, текст станет более понятным.
Port Description
1f0H Data register. Read/write data from/to controller sector buffer
1f1H Write: Write Precompensation register. Turn on write precompensation.
Read: Error register. Contains bits for last error.
+7-6-5-4-3-2-1-0+
¦ ¦ ¦0¦ ¦0¦ ¦ ¦ ¦
+---------------+ bit
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ +- 0: Data Address Mark not found
¦ ¦ ¦ ¦ +--- 1: Track 0 Error
¦ ¦ ¦ +----- 2: Command was aborted
¦ ¦ +--------- 4: Sector ID not found
¦ +------------- 6: ECC Error: Uncorrectable data error
+--------------- 7: Bad block
1f2H Sector count. Read/Write count of sectors for operation
1f3H Sector number. Read/Write current/starting logical sector number
1f4H Cylinder high (bits 0-1 are bits 8-9 of 10-bit cylinder number)
Получение блока параметров BIOS
Не рассматривая механизма возврата BPB, мы должны решить задачу определения содержимого блока параметров BIOS. Описываемые методы применимы не только к команде BUILD BPB, но и к команде INIT. В простейшем случае драйвера устройства, поддерживающего только один тип носителя (например драйвер RAM-диска), содержимое
BPB может быть закодировано в теле самого драйвера. К несчастью, при работе с реальными дисками, включая жесткие диски, не все так просто и драйвер обязан определять содержимое BPB. Как правило, BPB является частью блока начальной загрузки, как
показано на рис.6-7. В этом случае драйвер должен найти и прочитать этот блок, выбрать оттуда блок параметров BIOS и возвратить адрес последнего. Практически во всех случаях блок начальной загрузки располагается в самом первом логическом секторе диска (т.е. сектора, имеющего номер 0). Преобразование номера логического сектора в координаты физического сектора зависит от характеристик устройства и должно быть описано в документации по этому устройству. Драйвер должен проверить структуру этого сектора, чтобы убедиться, что он действительно содержит блок начальной загрузки.
Если первый логический сектор не содержит корректного блока начальной загрузки, например, как в дисках, отформатированных в MS-DOS версий до 2.0,то драйвер должен считать первый сектор таблицы размещения файлов (FAT). К счастью, MS-DOS версий до 2.0 поддерживали только несколько форматов, каждый из которых определялся в первом секторе FAT второго логического сектора диска. Самый первый байт первого сектора FAT содержит байт описателя носителя, который можно использовать для определения соответствующего содержимого BPB, возвращаемого к MS-DOS. Версии MS-DOS до 2.0 используют описатели 0FEH и 0FFH.