扩展int13h调用详解(修正)

 
 
    第一部分  简  介

一. 硬盘结构简介

  1. 硬盘参数释疑

    到目前为止, 人们常说的硬盘参数还是古老的 CHS (Cylinder/Head/Sector)参数. 那么为什么要使用这些参数, 它们的意义是什么?
它们的取值范围是什么?
    很久以前, 硬盘的容量还非常小的时候, 人们采用与软盘类似的结构生产硬盘. 也就是硬盘盘片的每一条磁道都具有相同的扇区数. 由此
产生了所谓的3D参数 (Disk Geometry). 既磁头数(Heads), 柱面数(Cylinders), 扇区数(Sectors),以及相应的寻址方式.

    其中:

    磁头数(Heads) 表示硬盘总共有几个磁头,也就是有几面盘片, 最大为 255 (用 8 个二进制位存储);
    柱面数(Cylinders) 表示硬盘每一面盘片上有几条磁道, 最大为 1023(用 10 个二进制位存储);
    扇区数(Sectors) 表示每一条磁道上有几个扇区, 最大为 63 (用 6个二进制位存储). 每个扇区一般是 512个字节, 理论上讲这不是必须的, 但好象没有取
别的值的.

    所以磁盘最大容量为:

    255 * 1023 * 63 * 512 / 1048576 = 8024 MB ( 1M = 1048576 Bytes )或硬盘厂商常用的单位:
    255 * 1023 * 63 * 512 / 1000000 = 8414 MB ( 1M = 1000000 Bytes )
    在 CHS 寻址方式中, 磁头, 柱面, 扇区的取值范围分别为 0 到 Heads - 1, 0 到 Cylinders - 1, 1 到 Sectors (注意是从 1 开始).

  2. 基本 Int 13H 调用简介

    BIOS Int 13H 调用是 BIOS 提供的磁盘基本输入输出中断调用, 它可以完成磁盘(包括硬盘和软盘)的复位, 读写, 校验, 定位, 诊断, 格式化等功能.
它使用的就是 CHS 寻址方式, 因此最大识能访问 8 GB 左右的硬盘 ( 本文中如不作特殊说明, 均以 1M = 1048576 字节为单位).

  3. 现代硬盘结构简介

    在老式硬盘中, 由于每个磁道的扇区数相等, 所以外道的记录密度要远低于内道, 因此会浪费很多磁盘空间 (与软盘一样). 为了解决这一问题, 进一
步提高硬盘容量, 人们改用等密度结构生产硬盘. 也就是说, 外圈磁道的扇区比内圈磁道多. 采用这种结构后, 硬盘不再具有实际的3D参数, 寻址方式也改
为线性寻址, 即以扇区为单位进行寻址.
    为了与使用3D寻址的老软件兼容 (如使用BIOS Int13H接口的软件), 在硬盘控制器内部安装了一个地址翻译器, 由它负责将老式3D参数翻译成新的线性
参数. 这也是为什么现在硬盘的3D参数可以有多种选择的原因 (不同的工作模式, 对应不同的3D参数, 如 LBA, LARGE, NORMAL).

  4. 扩展 Int 13H 简介

    虽然现代硬盘都已经采用了线性寻址, 但是由于基本 Int 13H 的制约, 使用 BIOS Int 13H 接口的程序, 如 DOS 等还只能访问 8 G 以内的硬盘空间.
为了打破这一限制, Microsoft 等几家公司制定了扩展 Int 13H 标准(Extended Int13H), 采用线性寻址方式存取硬盘, 所以突破了 8 G 的限制,
而且还加入了对可拆卸介质 (如活动硬盘) 的支持.

二. Boot Sector 结构简介

  1. Boot Sector 的组成

    Boot Sector 也就是硬盘的第一个扇区, 它由 MBR (Master Boot Record),DPT (Disk Partition Table) 和 Boot Record ID  三部分组成.

    MBR 又称作主引导记录占用 Boot Sector 的前 446 个字节 ( 0 to 0x1BD ),存放系统主引导程序 (它负责从活动分区中装载并运行系统引导程序).
    DPT 即主分区表占用 64 个字节 (0x1BE to 0x1FD), 记录了磁盘的基本分区信息. 主分区表分为四个分区项, 每项 16 字节, 分别记录了每个主分区的信息