Лисья Нора
09:20
Главная » Проекты » 10. Драйвер Floopy Disk

Оглавление


§ Чтение и запись

Главные процедуры для чтения и записи на диск.
Требуется реализация переменной irq_timer_counter, которая будет инкрементироваться +1 каждые 1/100 сек. Это нужно для включения и выключения мотора.
Ниже приведен код.
; Чтение сектора (AX) в $1000 -> IRQ #6
fdc_read:
 
mov [fdc.lba], ax ; Запрошенный LBA
call fdc_prepare
call fdc_dma_read
mov bl, 0
call fdc_rw ; BL=0 READ
ret
 
; Запись сектора (AX) из $1000 -> IRQ #6
fdc_write:
 
mov [fdc.lba], ax
call fdc_prepare
call fdc_dma_write
mov bl, 1
call fdc_rw ; BL=1 WRITE
ret
 
; Чтение AX сектора в $1000, ждать ответа
fdc_read_sync:
 
call fdc_read
@@: cmp [fdc.ready], byte 0
je @b
ret
 
; Запись AX сектора из $1000, ждать ответа
fdc_write_sync:
 
call fdc_write
@@: cmp [fdc.ready], byte 0
je @b
ret

§ Инициализация каналов DMA для FDC

Эта процедура программирует контроллер DMA для работы дискеты.
fdc_init:
 
; Установка DMA
mov al, $06
out $0A, al ; Маскирование DMA channel 2 и 0
 
; Адрес $1000
mov al, $FF
out $0C, al ; Сброс master flip-flop
mov al, $00
out $04, al ; [7:0]
mov al, $10
out $04, al ; [15:8]
 
; Размер $3FFF
mov al, $FF
out $0C, al ; Сброс master flip-flop
mov al, $FF
out $05, al ; [7:0]
mov al, $3F
out $05, al ; [15:8]
 
; Адрес $00
mov al, $00
out $81, al ; [23:16]
mov al, $02
out $0A, al ; Размаскировать DMA channel 2
 
; Инициализация
mov [fdc.motor], 0
mov [fdc.ready], 0
ret

§ Подготовить DMA на чтение или запись

; Подготовить диск на чтение
fdc_dma_read:
 
mov al, $06 ; mask DMA channel 2 and 0 (assuming 0 is already masked)
out $0A, al
mov al, $56
out $0B, al ; 01010110 single transfer, address increment, autoinit, read, channel2
mov al, $02
out $0A, al ; unmask DMA channel 2
ret
 
; Подготовить диск на запись
fdc_dma_write:
 
mov al, $06
out $0A, al
mov al, $5A
out $0B, al ; 01011010 single transfer, address increment, autoinit, write, channel2
mov al, $02
out $0A, al
ret

§ Процедуры

; Ожидать завершения (проверочный параметр AH)
fdc_wait:
 
push eax
mov dx, MAIN_STATUS_REGISTER
@@: in al, dx
and al, ah
cmp al, ah
jne @b
pop eax
ret
 
; Запись данных (al) в FIFO
fdc_write_reg:
 
mov ah, $80
call fdc_wait ; Ожидать OK
mov dx, FDC_DATA_FIFO
out dx, al ; Записать AL в FIFO
ret
 
; Чтение данных (al) из FIFO
fdc_read_reg:
 
mov ah, $c0
call fdc_wait ; Ожидать OK
mov dx, FDC_DATA_FIFO
in al, dx ; Прочесть AL из FIFO
ret
 
; Проверить IRQ-статус после SEEK, CALIBRATE, etc.
fdc_sensei:
 
mov al, SENSE_INTERRUPT
call fdc_write_reg ; Отправка запроса
mov ah, 0xD0
call fdc_wait
mov dx, FDC_DATA_FIFO ; Получение результата
in al, dx
mov [fdc.st0], al
mov ah, 0xD0
call fdc_wait
mov dx, FDC_DATA_FIFO ; Номер цилиндра
in al, dx
mov [fdc.cyl], al
ret
 
; Конфигурирование
fdc_configure:
 
mov al, SPECIFY
call fdc_write_reg
mov al, 0
call fdc_write_reg ; steprate_headunload
call fdc_write_reg ; headload_ndma
ret
 
; Калибрация драйва
fdc_calibrate:
 
call fdc_motor_on
mov [fdc.func], FDC_STATUS_SENSEI
mov [fdc.ready], 0
mov al, RECALIBRATE
call fdc_write_reg ; Команда, Drive = A:
mov al, 0
call fdc_write_reg ; Команда, Drive = A:
@@: cmp [fdc.ready], 0 ; Ожидать ответа IRQ
je @b
ret
 
; Сбросить контроллер перед работой с диском
fdc_reset:
 
mov [fdc.func], FDC_STATUS_SENSEI
mov [fdc.ready], 0
 
; Отключить и включить контроллер
mov dx, DIGITAL_OUTPUT_REGISTER
mov al, $00
out dx, al
mov al, $0C
out dx, al
@@: cmp [fdc.ready], 0 ; Ожидать ответа IRQ
je @b
 
; Конфигурирование
mov dx, CONFIGURATION_CONTROL_REGISTER
mov al, 0
out dx, al
call fdc_configure
call fdc_calibrate
ret
 
; Сбор результирующих данных: если > 0, то ошибка
fdc_get_result:
 
call fdc_read_reg
mov [fdc.st0], al
call fdc_read_reg
mov [fdc.st1], al
call fdc_read_reg
mov [fdc.st2], al
call fdc_read_reg
mov [fdc.cyl], al
call fdc_read_reg
mov [fdc.head_end], al
call fdc_read_reg
mov [fdc.head_start], al
call fdc_read_reg
and al, $c0
ret
 
; Преобразовать ax=LBA -> CHS
fdc_lba2chs:
 
xor dx, dx
mov bx, 18
div bx
inc dl
mov [fdc.r_sec], dl
mov dl, al
and dl, 1
mov [fdc.r_hd], dl
shr ax, 1
mov [fdc.r_cyl], al
ret
 
; Включить мотор
fdc_motor_on:
 
cli
mov [fdc.motor], 1 ; Включение
sti
mov eax, [irq_timer_counter]
mov [fdc.motor_time], eax ; Запись таймера
mov dx, DIGITAL_OUTPUT_REGISTER ; Регистр DOR = $1C (On)
mov al, 0x1C
out dx, al
ret
 
; Выключить мотор
fdc_motor_off:
 
cli
mov [fdc.motor], 0
sti
xor eax, eax
mov dx, DIGITAL_OUTPUT_REGISTER ; Отключить
out dx, al
ret

§ Вспомогательные процедуры чтения и записи в DMA

Процедура записи и чтения на диск.
; bl = 0 READ; 1 WRITE
; ax = lba
; (byte write, byte head, byte cyl, byte sector)
 
fdc_rw:
 
mov [fdc.ready], 0
mov [fdc.func], FDC_STATUS_RW
mov ax, $4546
and bl, bl
je @f
mov al, ah
@@: call fdc_write_reg ; 0 MFM_bit = 0x40 | (W=0x45 | R=0x46)
mov al, [fdc.r_hd]
shl al, 2
call fdc_write_reg ; 1
 
mov al, [fdc.r_cyl]
call fdc_write_reg
mov al, [fdc.r_hd]
call fdc_write_reg
mov al, [fdc.r_sec]
call fdc_write_reg
mov al, 2
call fdc_write_reg ; 5 Размер сектора (2 ~> 512 bytes)
mov al, 18
call fdc_write_reg ; 6 Последний сектор в цилиндре
mov al, $1B
call fdc_write_reg ; 7 Длина GAP3
mov al, $FF
call fdc_write_reg ; 8 Длина данных, игнорируется
ret
 
; Поиск дорожки => IRQ #6
fdc_seek:
 
mov [fdc.ready], 0
mov [fdc.func], FDC_STATUS_SEEK
mov al, SEEK
call fdc_write_reg ; Команда
mov al, [fdc.r_hd]
shl al, 2
call fdc_write_reg ; head<<2
mov al, [fdc.r_cyl]
call fdc_write_reg ; Цилиндр
ret
 
; Подготовить диск для чтения/записи (AX = LBA)
fdc_prepare:
 
call fdc_lba2chs ; Вычислить LBA
mov [fdc.error], 0 ; Отметить, что ошибок пока нет
mov eax, [irq_timer_counter]
mov [fdc.motor_time], eax
cmp [fdc.motor], 0 ; Включить мотор, если нужно
jne @f
call fdc_reset
@@: call fdc_seek
@@: cmp [fdc.ready], 0 ; Ожидать ответа IRQ
je @b
ret

§ Обработчик прерываний (IRQ #6)

fdc_irq:
 
pushad
cmp [fdc.func], byte FDC_STATUS_RW
je .rw
call fdc_sensei ; Выполнить считывание рез-та
jmp .exit
.rw: call fdc_get_result ; Забрать результат при R/W
and al, al
jne .exit
mov [fdc.error], byte 1 ; Ошибка чтения при al > 0
.exit: mov [fdc.ready], byte 1 ; Завершено
mov al, $20 ; EOI
out $20, al
popad
iretd
 
; Вычисление таймаута и выключение FDC из прерывания IRQ #0
; ----------------------------------------------------------------------
 
fdc_timeout:
 
cmp [fdc.motor], 0 ; Мотор включен?
je @f
mov eax, [irq_timer_counter] ; Если > 5с крутится, выключить
sub eax, [fdc.motor_time]
cmp eax, 500
jb @f
call fdc_motor_off
@@: ret

§ Переменные для FDC

Контроллер флоппи-диска
fdc: ;
 
; результат
.st0 db 0 ; Статусный регистр 0
.st1 db 0
.st2 db 0
.cyl db 0
.head_end db 0
.head_start db 0
 
; функционирование
.motor db 0 ; Включен ли мотор
.motor_time dd 0 ; Время включения мотора
.func db 0 ; Функция запроса на IRQ
.ready db 0 ; IRQ обработан
.error db 0 ; Ошибка исполнения
 
; запрос
.lba dw 0
.r_hd db 0 ; * головка
.r_cyl db 0 ; * цилиндр
.r_sec db 0 ; * сектор

§ Константы

 
; Floppy Disk Controller
; ----------------------------------------------------------------------
 
; Порты
STATUS_REGISTER_A equ 0x3F0 ; read-only
STATUS_REGISTER_B equ 0x3F1 ; read-only
DIGITAL_OUTPUT_REGISTER equ 0x3F2
TAPE_DRIVE_REGISTER equ 0x3F3
MAIN_STATUS_REGISTER equ 0x3F4 ; read-only
DATARATE_SELECT_REGISTER equ 0x3F4 ; write-only
FDC_DATA_FIFO equ 0x3F5
DIGITAL_INPUT_REGISTER equ 0x3F7 ; read-only
CONFIGURATION_CONTROL_REGISTER equ 0x3F7 ; write-only
 
; Команды
READ_TRACK equ 2 ; generates IRQ6
SPECIFY equ 3 ; * set drive parameters
SENSE_DRIVE_STATUS equ 4
WRITE_DATA equ 5 ; * write to the disk
READ_DATA equ 6 ; * read from the disk
RECALIBRATE equ 7 ; * seek to cylinder 0
SENSE_INTERRUPT equ 8 ; * ack IRQ6, get status of last command
WRITE_DELETED_DATA equ 9
READ_ID equ 10 ; generates IRQ6
READ_DELETED_DATA equ 12
FORMAT_TRACK equ 13
DUMPREG equ 14
SEEK equ 15 ; * seek both heads to cylinder X
VERSION equ 16 ; * used during initialization, once
SCAN_EQUAL equ 17
PERPENDICULAR_MODE equ 18 ; * used during initialization, once, maybe
CONFIGURE equ 19 ; * set controller parameters
LOCK equ 20 ; * protect controller params from a reset
VERIFY equ 22
SCAN_LOW_OR_EQUAL equ 25
SCAN_HIGH_OR_EQUAL equ 29
 
; Статусы
FDC_STATUS_NONE equ 0x0
FDC_STATUS_SEEK equ 0x1
FDC_STATUS_RW equ 0x2
FDC_STATUS_SENSEI equ 0x3