Алгоритм - Учебный центр
Заполните форму ниже! Мы вам перезвоним!

Нажав на кнопку "Отправить", Я даю своё согласие на автоматизированную обработку указанной информации, распространяющейся на осуществление всех действий с ней, включая сбор, передачу по сетям связи общего назначения, накопление, хранение, обновление, изменение, использование, обезличивание, блокирование, уничтожение и обработку посредством внесения в электронную базу данных, систематизации, включения в списки и отчетные формы.


Чтение, запись, верификация LBA-секторов дисков MBR и GPT.

Чтение, запись, верификация LBA-секторов дисков MBR и GPT.

Дополнительные дисковые функции

Дополнительные функции имеют номера 41h-49h и 4Eh. Порядок работы с этими функциями существенно отличается от принятого для стандартных функций прерывания Int 13h :

• вся адресная информация передается через буфер в оперативной памяти, а не через регистры;

• соглашения об использовании регистров изменены (для обеспечения передачи новых структур данных);

• для определения дополнительных возможностей аппаратуры (параметров) используются флаги.

Пакет дискового адреса

Фундаментальной структурой данных для дополнительных функций прерывания Int I3h является так называемый «Пакет дискового адреса» (Disk Address Packet). Получив пакет дискового адреса, прерывание Int 13h преобразует содержащиеся в нем данные в физические параметры, соответствующие используемому носителю информации. Формат пакета дискового адреса описан в таблице:

Формат пакета дискового адреса:

 

Рассмотрим назначение отдельных полей пакета дискового адреса более подробно:

- Байт со смещением 00h содержит размер пакета дискового адреса в байтах. Размер должен составлять 16 и более байт: если значение данного поля меньше 16, то функция завершается аварийно (устанавливается CF = 1, АН = 01h).

- Байт со смещением 01h зарезервирован для последующих версий стандарта и должен содержать значение 0.

- Байт со смещением 02h содержит число блоков (секторов) данных, подлежащих передаче. Значение числа передаваемых блоков не должно превышать 127 (7Fh), в противном случае функция завершается аварийно (устанавливается CF = 1, АН = 01h).

Если поле содержит значение 0, то при выполнении функции передача данных не производится. Если поле содержит значение FFh, то используется 64-разрядная адресация данных: адрес буфера задается не двойным словом со смещением 04h, а квадрасловом со смещением 10h; число передаваемых блоков задается двойным словом со смещением 18h.

- Байт со смещением 03h зарезервирован для последующих версий стандарта и должен содержать значение 0.

- Двойное слово со смещением 04h содержит адрес буфера в оперативной памяти, который используется при работе с диском. Адрес должен быть представлен в формате «сегмент/смещение», то есть буфер должен находиться в пределах первого мегабайта адресного пространства процессора. Если данное поле содержит значение FFFF: FFFFh, то для обращения к Буферу применяется линейный адрес, который задается квадрасловом со смещением 10h.

- Квадраслово со смещением 08h содержит абсолютный 64-разрядный номер начального блока (LBA-адрес) данных на диске. Если устройство поддерживает режим LBA, то данный адрес передается ему непосредственно, без каких-либо модификаций. Если устройство не может работать в режиме LBA, то производится преобразование линейного адреса в формат CHS. Все перечисленные поля пакета дискового адреса присутствуют в стандарте с момента появления его первой версии.

В новых версиях размер пакета был увеличен вдвое (32 байта вместо 16), так как возникла необходимость в поддержке 64-разрядной адресации данных, которая будет применяться в компьютерах с новыми (64-разрядными) моделями процессоров.

- Квадраслово со смещением 10h содержит 64-разрядный линейный адрес буфера передачи, то есть буфера в оперативной Памяти, который используется при выполнении операций записи и считывания. Данное поле имеет значение только в том случае, если байт со смещением 02h содержит значение FFh или двойное слово со смещением 04h содержит значение FFFF: FFFFh.

- Двойное слово со смещением 18h задает число передаваемых блоков, но используется только в том случае, если байт со cмещением 02h содержит значение FFh.

- Двойное слово со смещением 1Ch зарезервировано для последующих версий стандарта (должно содержать значение 0).

Правила передачи параметров дополнительным функциям

При вызове прерывания дополнительным функциям BIOS передаются через регистры процессора следующие данные:

• в АН — номер вызываемой функции;

• в DL — номер диска;

• в DS: SI — адрес буфера, содержащего пакет дискового адреса.

Передача остальных параметров, как было уже указано выше, производится через пакет дискового адреса.

Дополнительные функции BIOS предназначены только для жестких дисков и дисководов сменных дисков большой емкости, причем функции рассчитаны на использование не более четырех устройств. Передаваемый функции номер диска, таким образом, должен находиться в диапазоне 80h-83h.

После выполнения функции в регистре АН выдается код состояния (статус возврата). Кроме принятого для классических функций BIOS стандартного набора кодов возврата, которые перечислены в «синей» табл., для дополнительных функций введено еще несколько кодов, перечисленных в «белой» таблице.

Коды состояния (для жестких дисков):

 

 

  Прерывание Int 13h, функция 42h: расширенное чтение

Функция осуществляет передачу секторов с заданной области диска в буфер памяти.

Перед вызовом прерывания требуется записать в регистры следующие значения:

• в АН — значение 42h;

• в DL — номер дисковода;

• в DS: SI — адрес пакета дискового адреса.

После завершения операции функция возвращает в регистре АН состояние дисковой системы. В случае аварийного завершения выполнения функции поле счетчика блоков в пакете дискового адреса содержит число блоков, которые были успешно прочитаны (прочитаны до того, как произошла ошибка).

Прерывание Int 13h, функция 43h: расширенная запись

Функция осуществляет передачу секторов из буфера памяти в заданную область диска. Запись данных проводится в режиме верификации, то есть после записи выполняется проверка секторов.

Перед вызовом прерывания требуется записать в регистры следующие значения:

• в АН — значение 43h;

• в AL — код режима записи (0 или 1 — запись без верификации, 2 — запись с верификацией);

• в DL — номер дисковода;

• в DS: SI — адрес пакета дискового адреса.

После завершения операции функция возвращает в регистре АН состояние дисковой системы. В случае аварийного завершения выполнения функции поле счетчика блоков в пакете дискового адреса содержит число блоков, которые были успешно записаны (записаны до того, как произошла ошибка). Причиной аварийного завершения , данной функции может быть отсутствие у заданного устройства поддержки команды записи данных с верификацией. Проверить наличие поддержки записи с верификацией можно при помощи функции 48h.

Прерывание Int 13h, функция 44h: верификация секторов

Функция осуществляет проверку секторов на диске по их контрольным суммам (без передачи информации между диском и оперативной памятью).

Перед вызовом прерывания требуется записать в регистры следующие значения:

• в АН — значение 44h;

• в DL — номер дисковода;

• в DS: SI – адрес пакета дискового адреса.

После завершения операции функция возвращает в регистре АН состояние дисковой системы. В случае аварийного завершения выполнения функции поле счетчика блоков в пакете дискового адреса содержит число блоков, которые были успешно верифицированы (проверены до того, как произошла ошибка).

Чтение Boot-сектора первого раздела диска MBR. Пример использования дополнительной функции BIOS INT 13, функция 42h.

В окне 2 (AFD):

- с адреса 200h расположен «пакет дискового адреса» (занимает 20h байтов).

Нажимая F2 выполнили программу:

- c адреса 240h расположен буфер в который принято содержимое LBA с адресом 3Fh (Boot-сектор: EB 3C 90 46 … ).

 

Какие проблемы решают за счет использования таких программ ?

1. Восстановление системных областей (MBR, BOOT). После высокоуровнего форматирования разделов HDD, cтруктуры MBR и BOOT являются константами. Их копируют, например, в секторы 3 и 5 - 0 цилиндра - 0 поверхности этого HDD, и пишут программки их восстановления из этих копий (из сектора в сектор). Или сохраняют MBR и BOOT в самих программах восстановления этих структур. Заголовок GPT (GPT Header) содержит контрольную сумму CRC32 для себя и для таблицы разделов. Эти контрольные суммы проверяются процессами EFI при загрузке машины. Из-за проверок контрольных сумм недопустима и бессмысленна модификация содержимого GPT в шестнадцатеричных редакторах. Всякое редактирование нарушит соответствие содержания контрольным суммам, после чего EFI перезапишет первичный GPT вторичным. Если же оба GPT будут содержать неверные контрольные суммы, доступ к диску станет невозможным. Работа в разделах диска GPT возможна по чтению и записи в LBA-секторы.

2. С помощью таких программ можно «спасать» файлы используя знание структур файловых систем «вручную».

3. С помощью таких программ можно «вручную» восстанавливать правильность служебных структур файловых систем.

4. С помощью таких программ можно тестировать и проводить диагностику HDD и др. устройств, создавать условия для исследования процессов с помощью осциллографа и многое другое ...  


Лицензия