Контроллеры дисковых интерфейсов, имеющие в своем составе дополнительные модули BIOS, перехватывают вектор Int 13h, беря на себя обслуживание своих устройств. Когда в IBM PC/XT появились жесткие диски со своим контроллером, модуль BIOS этого контроллера, инициализирующийся во время теста POST, вставал на место Int 13h, а указатель на исходный обработчик дискового сервиса (драйвер НГМД из системной BIOS) сохранялся на месте Int 40h. Хотя поддержка жестких дисков давно уже включена в системную BIOS, ради совместимости возможность использования прерывания Int 40h для вызова драйвера гибких дисков сохраняется. Интерфейс этого вызова совпадает с Int 13h, но номер устройства (в регистре DL) не должен превышать 7Fh.
Кроме функций дискового сервиса (Int 13h) c дисковыми устройствами связаны еще и векторы, обслуживающие аппаратные прерывания от контроллера НГМД — Int 0Eh (линия IRQ 6) и от контроллера жестких дисков — Int 76h (линия IRQ 14). При наличии двухканального порта ATA второй канал обычно задействует линию IRQ 15 (вектор 77h). В XT контроллер жестких дисков занимал линию IRQ 5 (вектор 0Dh). Дополнительные контроллеры дисков могут использовать и другие прерывания. Аппаратные прерывания вырабатываются контроллерами по завершении (нормальному и аварийному) внутренних операций. На эти прерывания BIOS не реагирует, а при инициализации их векторы направляются на программную заглушку (инструкцию IRET).
Стандартные драйверы дисковых функций BIOS (включая и расширенный сервис) имеют однозадачное происхождение. Во время выполнения функции значительное процессорное время может затрачиваться на ожидание завершения операции устройством. Драйверы многозадачного режима построены иначе: у них есть вызывающая часть, инициализирующая начало операции, и обработчик аппаратного прерывания от контроллера, сообщающий операционной системе о выполнении операции и результате.
Традиционный дисковый сервис работает в 16-разрядном режиме процессора, все параметры вызова передаются через регистры процессора. Адрес сектора задается в системе CHS и размещен весьма специфично. Сервис вызывается программным прерыванием Int 13h, при вызове принимаются следующие соглашения:
♦ номер функции задается в регистре АН и не должен превышать 3Fh;
♦ логический номер диска задается в регистре DL (бит 7 = 0 — признак обращения к НГМД);
♦ номер цилиндра (0-1023) задается в регистре СН (младшие 8 бит) и CL[7:6] (старшие 2 бита);
♦ номер головки (0-255) задается в регистре DH;
♦ номер начального сектора (1-63) задается в регистре CL[5:0];
♦ количество секторов, участвующих в операции, 8 бит — в регистре AL (0-255);
♦ указатель на начало буфера оперативной памяти для считываемых и записываемых данных (address of buffer) — в регистрах ЕS:BX;
♦ результат выполнения операции определяется по флагу переноса: СF = 0 — успешное выполнение операции, CF = 1 — обнаружены ошибки (код состояния возвращается в регистре АН, код завершения последней операции с дискетами хранится по адресу 40:41h, с жесткими дисками — 40:74h);
♦ таблица параметров диска для дискет (DPT) задана указателем в памяти по адресу 0:78h, для жестких дисков (HDPT) — 0:104h или 0:118h.
Список функций традиционного сервиса приведен в табл. 12.7, подробнее они описаны в [4, 9]. Устройства могут не поддерживать некоторые функции, о чем драйверы должны «честно сообщить» кодом возврата 01h.
Таблица 12.7. Функции традиционного дискового сервиса
| Номер функции АН | Назначение параметров | Использование регистров указателей и таблиц | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| DL | DH, CL, CH | AL | ES: BX | DPT/HDPT | ||
| 00h | Reset Disk System — сброс дисковой системы (всех контроллеров и устройств), позиционирование на нулевой цилиндр | - | - | - | - | - |
| 01h | Read Status of Last Operation — чтение состояния последней операции | + | - | - | - | - |
| 02h | Read Sectors into Memory — чтение секторов с диска в память | + | + | + | + | + |
| 03h | Write Sectors from Memory — запись секторов из памяти на диск | + | + | + | + | |
| 04h | Verify Sectors — верификация секторов (холостое чтение без записи в память и проверка CRC/ECC) | + | + | + | - | + |
| 05h | Format Desired Track — форматирование трека | + | + | + | + | + |
| 08h | Get Drive Parameters — получение параметров диска | +³ | +³ | +³ | - | +³ |
| 09h¹ | Initialize Drive Parameters — инициализация таблиц параметров диска | + | - | - | - | + |
| 0Ah¹ | Read Long — «длинное» чтение (сектор и поле ЕСС) | + | + | + | + | + |
| 0Bh¹ | Write Long — «длинная» запись (сектор и поле ЕСС) | + | + | + | + | + |
| 0Ch¹ | Seek — поиск цилиндра | + | + | - | - | - |
| 0Dh¹ | Alternative Disk Reset — альтернативный сброс (не затрагивая контроллера дискет) | + | - | - | - | - |
| 10h¹ | Test Drive Ready — проверка готовности | + | - | - | - | - |
| 11h¹ | Recalibrate — рекалибровка (позиционирование на нулевой цилиндр) | + | - | - | - | - |
| 14h¹ | Controller Internal Diagnostics — диагностика контроллера жестких дисков | - | - | - | - | - |
| 15h | Read DASD Туре — получение типа диска: АН=0 — нет диска; АН=1 — дискета, без датчика смены диска; АН=2 — дискета, с датчиком смены диска; АН=3 — жесткий диск; иные значения — код ошибки. CX: DX содержат число 512-байтных секторов на диске | + | - | - | - | - |
| 16h² | Diskette Change Line Status — проверка статуса смены дискеты: CF=0: АН=0 — смены носителя не было; CF=1: AH=1 — недопустимый номер диска; АН=6 — была смена диска или определение смены не поддерживается; AH=80h — дисковод не готов или не установлен; иные значения — код ошибки | + | - | - | - | - |
| 17h² | Set Diskette Type for Format — установка типа дискеты для форматирования (перед форматированием) | + | +³ | |||
| 18h² | Set Media Type for Format — установка типа носителя (для форматирования) | + | +³ | - | - | - |
| 20h² | Get Media Type — получение типа установленного носителя | + | - | - | - | - |
| 24h¹ | Set Multiple Mode — установка параметров режима многосекторного обращения (в AL — число секторов за операцию) | + | - | + | - | - |
| 25h¹ | Identify Drive ATA — идентификация накопителя (только для ATA-дисков) | + | - | - | + | - |