前言

在8086汇编中，磁盘操作主要通过int 13h（BIOS磁盘服务中断）实现，涉及软盘、硬盘的读写、状态查询等功能。下面我们学习模拟int 13h核心功能的自定义磁盘操作中断程序，支持磁盘复位、扇区读写、状态获取等基础功能，基于3.25英寸软盘实现。

代码实现

; 常量定义（基于1.44MB软盘参数）
SECTORS_PER_TRACK equ 18 ; 每磁道扇区数
HEADS_PER_DISK equ 2 ; 磁头数（面数）
BYTES_PER_SECTOR equ 512 ; 每扇区字节数
DISK_STATUS_PORT equ 03F6h ; 磁盘状态端口（模拟）
DISK_DATA_PORT equ 03F5h ; 磁盘数据端口（模拟）
DISK_CMD_PORT equ 03F7h ; 磁盘命令端口（模拟）
STATUS_OK equ 00h ; 操作成功状态
STATUS_ERR equ 01h ; 操作失败状态

code segment
    assume cs:code, ds:data

; 磁盘操作中断服务程序（入口：AH=功能号）
; 功能：
; AH=00h：磁盘复位（初始化磁盘控制器）
; AH=02h：读扇区（AL=扇区数，CH=柱面号，CL=扇区号，DH=磁头号，DL=驱动器号；ES:BX=缓冲区）
; AH=03h：写扇区（参数同读扇区）
; AH=01h：获取上次操作状态（返回AH=状态码）
disk_int proc far
    push ax
    push bx
    push cx
    push dx
    push si
    push di
    push es
    push ds ; 保存所有寄存器
    push bp
    mov bp, sp

    ; 根据功能号跳转处理
    cmp ah, 00h
    je disk_reset ; 磁盘复位
    cmp ah, 01h
    je get_disk_status ; 获取状态
    cmp ah, 02h
    je read_sector ; 读扇区
    cmp ah, 03h
    je write_sector ; 写扇区
    jmp int_end ; 不支持的功能

; 功能00h：磁盘复位
; 操作：初始化磁盘控制器，重置状态
disk_reset:
    ; 向命令端口发送复位命令（假设命令00h）
    mov al, 00h
    out DISK_CMD_PORT, al

    ; 等待复位完成（轮询状态端口，bit7=1表示就绪）
wait_reset:
    in al, DISK_STATUS_PORT
    test al, 80h
    jz wait_reset ; 未就绪则继续等待

    mov [last_status], STATUS_OK ; 复位成功
    jmp int_end

; 功能01h：获取上次操作状态
; 返回：AH=状态码（0=成功，1=失败）
get_disk_status:
    mov ah, [last_status]
    jmp int_end

; 功能02h：读扇区
; 入口参数：
; AL=要读取的扇区数，CH=柱面号，CL=起始扇区号，DH=磁头号（0-1），DL=驱动器号（0=A盘）
; ES:BX=接收数据的缓冲区
; 返回：CF=0表示成功，AH=0；CF=1表示失败，AH=错误码
read_sector:
    ; 检查参数合法性
    cmp dh, HEADS_PER_DISK ; 磁头号是否超出范围（0-1）
    jge read_err
    cmp cl, SECTORS_PER_TRACK ; 扇区号是否超出范围（1-18）
    jg read_err
    cmp al, 0 ; 扇区数不能为0
    je read_err

    ; 模拟读操作：向命令端口发送读命令（假设命令02h）
    mov al, 02h
    out DISK_CMD_PORT, al

    ; 发送参数（柱面、扇区、磁头）
    mov al, ch
    out DISK_DATA_PORT, al ; 柱面号
    mov al, cl
    out DISK_DATA_PORT, al ; 扇区号
    mov al, dh
    out DISK_DATA_PORT, al ; 磁头号

    ; 等待操作完成（轮询状态端口，bit0=0表示无错误）
wait_read:
    in al, DISK_STATUS_PORT
    test al, 01h
    jnz wait_read ; 操作未完成则等待

    ; 读取数据（每扇区512字节，循环读取AL个扇区）
    mov si, 0 ; 扇区计数
read_loop:
    push cx
    mov cx, BYTES_PER_SECTOR / 2 ; 每次读2字节（简化）
read_byte:
    in ax, DISK_DATA_PORT ; 从数据端口读2字节
    mov es:[bx], ax
    add bx, 2
    loop read_byte
    pop cx

    inc si
    cmp si, al ; 是否读完所有扇区
    jl read_loop

    mov [last_status], STATUS_OK ; 读成功
    clc ; 清除进位标志（表示成功）
    jmp int_end

read_err:
    mov [last_status], STATUS_ERR ; 读失败
    stc ; 设置进位标志（表示失败）
    jmp int_end

; 功能03h：写扇区
; 入口参数：同读扇区（ES:BX=待写数据缓冲区）
; 返回：CF=0表示成功，AH=0；CF=1表示失败，AH=错误码
write_sector:
    ; 检查参数合法性（同读扇区）
    cmp dh, HEADS_PER_DISK
    jge write_err
    cmp cl, SECTORS_PER_TRACK
    jg write_err
    cmp al, 0
    je write_err

    ; 模拟写操作：向命令端口发送写命令（假设命令03h）
    mov al, 03h
    out DISK_CMD_PORT, al

    ; 发送参数（柱面、扇区、磁头）
    mov al, ch
    out DISK_DATA_PORT, al
    mov al, cl
    out DISK_DATA_PORT, al
    mov al, dh
    out DISK_DATA_PORT, al

    ; 等待控制器就绪
wait_write:
    in al, DISK_STATUS_PORT
    test al, 80h
    jz wait_write ; 未就绪则等待

    ; 写入数据（每扇区512字节，循环写入AL个扇区）
    mov si, 0
write_loop:
    push cx
    mov cx, BYTES_PER_SECTOR / 2
write_byte:
    mov ax, es:[bx] ; 从缓冲区取2字节
    out DISK_DATA_PORT, ax ; 写入数据端口
    add bx, 2
    loop write_byte
    pop cx

    inc si
    cmp si, al
    jl write_loop

    mov [last_status], STATUS_OK ; 写成功
    clc ; 清除进位标志
    jmp int_end

write_err:
    mov [last_status], STATUS_ERR ; 写失败
    stc ; 设置进位标志
    jmp int_end

; 中断结束：恢复寄存器并返回
int_end:
    pop bp
    pop ds
    pop es
    pop di
    pop si
    pop dx
    pop cx
    pop bx
    pop ax
    iret ; 中断返回
disk_int endp

; 安装自定义磁盘中断向量（替换int 13h）
install proc
    cli ; 关中断，防止安装冲突
    mov ax, 0
    mov es, ax ; ES指向中断向量表（0段）
    mov di, 13h*4 ; int 13h向量地址：13h×4=0000:004C
    mov ax, offset disk_int ; 中断服务程序偏移地址
    stosw ; 写入偏移量
    mov ax, cs ; 中断服务程序段地址
    stosw ; 写入段地址
    sti ; 开中断
    ret
install endp

; 主程序：测试磁盘操作功能
main:
    mov ax, data
    mov ds, ax ; 初始化数据段

    call install ; 安装磁盘中断

    ; 测试1：磁盘复位
    mov ah, 00h
    mov dl, 0 ; 驱动器A:
    int 13h

    ; 测试2：读扇区（读A盘0柱面，1扇区，0磁头，1个扇区到缓冲区）
    mov ah, 02h
    mov al, 1 ; 读1个扇区
    mov ch, 0 ; 柱面0
    mov cl, 1 ; 扇区1
    mov dh, 0 ; 磁头0
    mov dl, 0 ; 驱动器A:
    mov bx, offset disk_buf ; 缓冲区地址（ES=DS）
    mov es, ds
    int 13h

    ; 测试3：获取操作状态并显示（成功显示'0'，失败显示'1'）
    mov ah, 01h
    int 13h
    add ah, 30h ; 转换为ASCII
    mov dl, ah
    mov ah, 02h
    int 21h ; 调用DOS中断显示

    jmp $ ; 暂停程序

code ends

; 数据段：保存磁盘状态和缓冲区
data segment
    last_status db STATUS_OK ; 上次操作状态
    disk_buf db BYTES_PER_SECTOR dup(0) ; 磁盘缓冲区（512字节）
data ends

    end main

代码说明

1. 硬件抽象：基于1.44MB软盘的参数（每磁道18扇区、2磁头、每扇区512字节），模拟磁盘控制器的端口（状态、数据、命令端口），简化真实磁盘的硬件交互逻辑。
2. 核心功能：a.磁盘复位：初始化控制器，重置状态，确保后续操作可用。b.读/写扇区：通过端口发送操作命令和参数（柱面、扇区、磁头），从数据端口读写数据，支持多扇区操作。c.状态查询：返回上次操作的结果（成功/失败），辅助判断操作是否有效。
3. 中断安装：修改中断向量表中int 13h的入口地址，指向自定义服务程序，安装时关中断（ cli ）防止被其他中断干扰。
4. 测试逻辑：主程序依次测试磁盘复位、读扇区和状态查询，并通过DOS中断显示操作结果（0表示成功，1表示失败）。