为什么BIOS INT 13H使用AH=2时每次只能读取72个扇区？

Question

我正在使用Bochs 2.4.5编写引导扇区代码。我使用INT 13H从软盘中读取扇区。但是我发现，如果要读取的扇区数>72，则INT13会失败。返回码为AH = 1。以下是代码，这里是INT13。返回码为AH = 1。

为什么INT 13H不能读取超过72个扇区？

   xorb %ah, %ah
   xorb %dl, %dl
   int $0x13      # reset the floppy

   movw $0x8000, %ax
   movw %ax,%es        
   movw $0, %bx  # ES:BX is the buffer  
   movb $0x02, %ah
   movb $73, %al # how many sectors to read. 72 is ok, but >=73 is wrong.
   movb $0, %ch
   movb $1, %cl
   movb $0, %dh
   movb $0, %dl

   int $0x13

感谢任何帮助。

更新

按照Matthew Slattery的指示，我找到了相应的代码。我在这里列出来，为像我一样困惑的其他人提供帮助。完整的代码可以在这里找到。

7220       if ((drive > 1) || (head > 1) || (sector == 0) ||
7221           (num_sectors == 0) || (num_sectors > 72)) {
7222         BX_INFO("int13_diskette: read/write/verify: parameter out of range\n");
7223         SET_AH(1);
7224         set_diskette_ret_status(1);
7225         SET_AL(0); // no sectors read
7226         SET_CF(); // error occurred
7227         return;
7228       }

- smwikipedia

Answer 1

你正在使用Bochs，因此答案可以在Bochs BIOS源代码中找到：BIOS对扇区数进行了显式的范围检查，如果扇区数大于72（或等于0），则会被拒绝。

- Matthew Slattery

---

我并不是汇编语言的老手。你能指出范围检查在哪里吗？ - smwikipedia

我的回答中的链接应该会带您到正确的位置，即C代码：bios/rombios.c的第7211行（截至Bochs v2.4.5），实际上是int13_diskette_function()内相关case语句的开头 - 参数验证（包括范围检查）是其中的第一个if (...)，位于7220-7221行。 - Matthew Slattery

我想在这里发表评论/问题，你是否应该考虑每个磁道的扇区数？也就是说，在1.44mb软盘上调用BIOS中断0x13并请求超过18个扇区真的有效吗？如果您的引导加载程序正在从连续的簇中读取数据，那么它应该进行计算以根据需要推进任何磁道/柱面。 - chaz

这取决于BIOS和硬件。真正的软盘控制器应该至少允许一次从两个磁头中读取（多轨模式），而真正的BIOS 可能 支持此功能。Bochs BIOS接受高达72个扇区的请求，并向FDC发出单个命令；Bochs模拟的FDC 可以愉快地在多轨模式下前进到下一个柱面。因此，在Bochs中可以工作，但如果计划在真实系统上运行，则可能值得更加谨慎。 - Matthew Slattery

Answer 2

如Matthew Slattery所指出的简单答案是，这仅是由Bochs执行的范围检查。这是基于一个2.88Mb软盘多轨软盘控制器读取，其将被限制为72个扇区。

---

快乐的答案是，由于向后兼容性，当前BIOS仅支持单面读取，对于1.44Mb软盘而言最多只支持18个扇区。这取决于起始扇区，因此实际上最大值可能达到轨道上剩余的总数。从USB闪存驱动器引导和运行是操作系统开发中取代过时软盘的简单选择。可以使用相同的BIOS磁盘/软盘功能，具体取决于引导驱动器标识符（dl寄存器）。

- Mike Gonta

Answer 3

根据MS-DOS支持的标准软盘, 1.44 MB软盘每个磁道的扇区数为18。由于18 * 4 = 72，这可能是一个线索。BIOS可能不想一次读取太多的磁道。

- Greg Hewgill

---

谢谢你的提示。但是为什么要乘以4？我会继续寻找。 - smwikipedia

虽然这篇文章已经快4年了，但我想提出一点观察。我认为Bochs选择的72并不是随意的。72恰好是最大容量软盘（2.88MB软盘，每个磁道36个扇区，2个磁头）单个柱面上的扇区数。36*2=72。 - Michael Petch

继续阅读...此外，并非所有BIOS都支持跨越柱面边界的读取，因此您应该假定无法跨越它进行编程。因此，在出现的任何软盘格式中，根据我之前的评论所述，最大的有意义的值是72。 - Michael Petch