BIOS int 13 中的“無效命令（錯誤代碼 0x01）”是什么意思

Question

我正在和我的一個朋友一起開發一個簡單的引導加載程序，並沒有假裝它變成任何可用的東西。 在編寫了屏幕輸入和 output 函數之后，我們繼續編寫從磁盤讀取扇區的函數，這就是第一個問題出現的地方。 我 state 在 qemu 和 bochs 上一切正常。 對於物理硬件，我不能說同樣的話，我遇到錯誤 0x0001，這意味着Invalid Command 。

但是，我沒有找到有關此錯誤的太多信息。 在我看來，這可能意味着我的某個論點有誤，但我在屏幕上打印了所有日志，並沒有找到任何奇怪的值來證明這種行為是正當的。

我正在從 flash 驅動器啟動。 我認為這也可能是一個問題（因為它不是真正的軟盤），但如果 BIOS 可以加載引導扇區，那么加載下一個扇區也應該沒有問題。

但是，這里是 read_sector function 的代碼：

read_sector:
start_f
    pusha
    mov     (drive_number), %dl    # drive number is stored from the main function into a global variable
    mov     $0x03, %si             # try three times

1:
    mov     $0x0201, %ax
    int     $disk_int
    jnc     end

    dec     %si
    jz      2f
    xor     %ah, %ah
    int     $disk_int
    jmp     1b

2:
    movzx   %ah, %dx
    call    printh                 # print error code
end:
    popa
end_f

這里是調用者 function (dl = 0)：

    # ...

    mov     $0x0002, %cx
    xor     %dh, %dh
    mov     $0x7e00, %bx
    call    read_sector

    # ...

我們可能做錯了什么？

Answer 1

這里的問題出在文件init.s中。 在初始化代碼段之前，我在drive_number中輸入了一個值。

CPU如何計算物理地址

實模式 memory 分段。

當我將此列表翻譯成機器語言時， drive_number通過引用它所在部分的開頭來計算 drive_number 的地址（在本例中， .text部分從地址7c00開始，如 linker 腳本中所指定） ：

.text 0x7c00 :
    {
        *(.text);
    }

這意味着指令mov $0, (drive_number)被翻譯成mov $0, 7c2e 。 然而，這不是一個實際的物理地址，而只是一個偏移量。 在實模式下，通過將特定段寄存器中的值移動 4 位（與乘以 16）相加到偏移量（如本例中的7c2e ）來計算物理地址。 我們經常看到符號AAAA:BBBB表示地址AAAA * 16 + BBBB 。 為了確定 memory 中用於讀取或寫入某種數據的位置的物理地址，CPU 默認利用存儲在數據段寄存器%ds中的值。 這意味着我們存儲數據的實際地址確實是ds * 16 + drive_number 。

當 BIOS 跳轉到寫入引導扇區的代碼時，它不能保證段寄存器中的值是我們想要的值。 因此，在每個程序開始時，我們必須初始化這些寄存器以包含我們需要的值。 如果%ds不為零，則在%ds初始化為零后， drive_number對應的物理地址將不一樣，這意味着此 label 指向 memory 中的不同位置，具體取決於%ds中包含的值。

BIOS 告訴我們從哪個驅動器啟動

BIOS 中斷13, 2要求 dl 包含指示我們應該從哪個驅動器讀取的代碼。 然而，從我們引導的驅動器中讀取文本，無需在手動之后查閱手冊：事實上，BIOS 將與我們引導的驅動器相對應的值放在%dl中，然后跳轉到07c0:0000並開始執行引導扇區中的代碼。 在%dl中使用 BIOS 傳遞的代碼使代碼更加可靠和健壯。