Номер функции заносится в регистр AH. В случае чтения он равен двум. Регистр AL отвечает за количество обрабатываемых секторов. Так как мы собираемся читать по одному сектору за операцию, занесем сюда единицу. Регистр DH хранит номер головки, a DL — номер привода (80h — первый жесткий диск, 81h — второй и т.д.). Пять младших битов регистра CL задают номер сектора, оставшиеся биты регистра CL и восемь битов регистра CH определяют номер цилиндра, который мы хотим прочитать. Регистровая пара ES:BX указывает на адрес буфера-приемника. Вот, собственно говоря, и все. После выполнения команды INT 13h считываемые данные окажутся в буфере, а если произойдет ошибка (например, головка "споткнется" о BAD-сектор), то BIOS установит флаг переноса (carry flag), и мы будем вынуждены либо повторить попытку, либо вывести грустное сообщение на экран.
Код этой программы на языке ассемблера представлен в листинге 5.6.
Листинг 5.6. Код, считывающий загрузочный сектор или расширенную таблицу разделов
MOV SI, 1BEh ; Перейти к первому разделу
MOV AX, CS ; Настраиваем ES
MOV ES, AX
MOV BX, buf ; Смещение буфера
...
read_all_partitions:
MOV AX, bud ; Читать 1 сектор с диска
MOV DL, 80h ; Читать с первого диска
MOV DH, [SI+1] ; Стартовый номер головки
MOV CX, [SI+2] ; Стартовый сектор с цилиндром INT 13h
JC error ; Ошибка чтения
;Обрабатываем считанный boot-сектор или расширенную таблицу разделов
;===================================================================
;
CMP byte [SI], 80h
JZ LOAD_BOOT ; Это загрузочный сектор
; Передаем на него управление
CMP byte [SI+4], 05h
JZ LOAD_CHS_EXT ; Это расширенная таблица разделов
; в формате CHS
CMP byte [SI+4], 0Fh
JZ LOAD_LBA_EXT ; Это расширенная таблица разделов
; в формате LBA
ADD SI, 10h ; Переходим на следующий раздел
CMP SI, 1EEh
JNA read_all_partitions ; Читаем все разделы один за другим
... buf rb 512 ; Буфер на 512 байт
Запись сектора в режиме CHS происходит практически точно так же, только регистр AH равен не 02h, a 03h. С режимом LBA разобраться намного сложнее, но мы, как настоящие хакеры, его обязательно осилим.
Чтение сектора осуществляется функцией 42h (AH = 42h). В регистр DL, как и прежде, заносится номер привода, а вот регистровая пара DS:SI указывает на адресный пакет (disk address packet), представляющий собой продвинутую структуру формата, описанного в табл. 5.4.
Таблица 5.4. Формат адресного пакета, используемый для чтения и записи секторов в режиме LBA
Смещение Тип Описание 00h BYTE Размер пакета — 10h или 18h 01h BYTE Поле зарезервировано и должно быть равно нулю 02h WORD Сколько секторов читать 04h DWORD 32-разрядный адрес буфера-приемника в формате seg:offs 08h QWORD Стартовый номер сектора для чтения 10h QWORD 64-разрядный плоский адрес буфера-приемника. Используется только в случае, если 32-разрядный адрес равен FFFF:FFFF
Код, читающий сектор в режиме LBA, в общем случае выглядит так, как показано в листинге 5.7.
Листинг 5.7. Код, осуществляющий чтение сектора с диска в режиме LBA
MOV DI, 1BEh ; Перейти к первому разделу
MOV AX, CS ; Настраиваем...
MOV buf_seg ; ...сегмент
MOV EAX, [DI+08h] ; Смещение partition относительно
; начала раздела
ADD EAX, EDI ; EDI должен содержать номер сектора
; текущего MBR
MOV [X_SEC] ;
...
read_all_partitions:
MOV АН, 42h ; Читать сектор в режиме LBA
MOV DL, 80h ; Читать с первого диска
MOV SI, dap ; Смещение адресного пакета INT 13h
JC error ; Ошибка чтения
...
dap:
packet_size db 10h ; размер пакета 10h байт
reserved db 00h ; "Заначка" для будущих расширений
N_SEC dw 01h ; Читаем один сектор
buf_seg dw 00h ; Сюда будет занесен сегмент буфера-приемника
buf_off dw buf ; Смещение буфера-приемника
X_SEC dd 0 ; Сюда будет занесен номер сектора для чтения
dd 0 ; Реально не используемый хвост
; 64-битного адреса
buf rb 512 ; Буфер на 512 байт
Запись осуществляется аналогично чтению, только регистр AH содержит не 42h, a 43h. Регистр AL определяет режим: если бит 0 равен 1, BIOS выполняет не запись, а ее эмуляцию. Бит 2, будучи взведенным, задействует запись с проверкой. Если регистр AL равен 0, выполняется обыкновенная запись по умолчанию.
Теперь, освоившись с дисковыми прерываниями, перейдем к обсуждению остальных аспектов программирования.
Создаем код загрузчика
Лучше всего загрузчики программируются на FASM. С точки зрения ассемблера загрузчик представляет собой обыкновенный двоичный файл, предельно допустимый объем которого составляет 1BBh (443) байт. Немного? Но не будем спешить с выводами. Всякий раздел всегда начинается с начала цилиндра, а это значит, что между концом MBR и началом раздела имеется, по меньшей мере, n свободных секторов, где n == sectors per track. Практически все современные винчестеры имеют по 64 сектора на дорожку, что дает нам: 443 + 63*512 == 32 699 байт или приблизительно 32 Кбайт. Да в этот объем даже графический интерфейс с мышью уместить можно! Однако делать этого мы не будем. Настоящие хакеры работают в текстовом режиме с командной строкой.
Как уже говорилось, BIOS загружает MBR по адресу 7C00h, поэтому в начале ассемблерного кода должна стоять директива ORG 7C00h, а еще — USE16, ведь загрузчик выполняется в 16-разрядном реальном режиме. Позже, при желании, он может перейти в защищенный режим, но это будет уже потом. Не будем лезть в такие дебри.
Обнаружив загрузочный раздел (а обнаружить это можно по флагу 80h, находящемуся по нулевому смещению от начала раздела), загрузчик должен считать первый сектор этого раздела, поместив его в памяти по адресу 0000:7C00h, то есть в точности поверх своего собственного тела. А вот это уже нехорошо! И чтобы не вызвать крах системы, загрузчик должен заблаговременно перенести свое тело по другому адресу, что обычно осуществляется командой MOVSB. Копироваться можно по любому из адресов памяти — от 0080:0067h до 9FE00h. Память, расположенную ниже 0080:0067h, лучше не трогать, так как здесь находятся вектора прерываний и системные переменные BIOS, а от A000h и выше начинается область отображения ПЗУ, так что предельно доступный адрес равен A000h - 200h (размер сектора) == 9FE00h.
Не забывайте, что трогать регистр DL ни в коем случае нельзя, поскольку в нем передается номер загрузочного привода. Некоторые загрузчики содержат ошибку, всегда загружаясь с первого жесткого диска, и это в то время, как BIOS уже больше 10 лет как позволяют менять порядок загрузки, и потому загрузочным может быть любой привод.
По правде говоря, FASM — это единственный известный мне ассемблер, "переваривающий" команду дальнего вызова JMP 0000:7C00h напрямую. Все остальные ассемблеры заставляют извращаться приблизительно так: PUSH offset_of_target/PUSH segment_of_target/RETF. Здесь мы заталкиваем в стек сегмент и смещение целевого адреса и выполняем дальний RETF, переносящий нас на нужное место. Еще можно воспользоваться самомодифицирующимся кодом, собрав команду JMP FAR "вручную", или просто расположить целевой адрес в одном сегменте с исходным адресом (например, 0000:7C00h → 0000:7E00h). Однако эти подходы муторны и утомительны.
