Структуры и переменные
Начнем с описания переменных и информационных структур, которые будут использованы при разработке.
Введем обозначение типов данных:
typedef unsigned char u8;
typedef unsigned short u16;
typedef unsigned int u32;
typedef unsigned long long u64;
Системные ресурсы, выделенные каналам:
#define CH0 0x1f0 // Primary Master, канал 0
#define CH1 0x1E8 // Primary Slave, канал 1
#define CH2 0x170 // Secondary Master, канал 2
#define CH3 0x168 // Secondary Slave, канал 3
Биты основного регистра состояния ATA-устройства (назначение каждого бита рассмотрено в [1]):
#define BSY 0x80 // флаг занятости устройства
#define DRDY 0x40 // готовность устройства к восприятию команд
#define DF 0x20 // индикатор отказа устройства
#define DRQ 0x08 // индикатор готовности устройства к обмену данными
#define ERR 0x01 // индикатор ошибки выполнения операции
Получение номера устройства и номера раздела из младшего номера файла устройства выполняют макросы:
#define GET_DEV(X) ((X & 0x00000F00) >> 8);
#define GET_PART(X) (X & 0x000000FF);
Структура таблицы разделов (см. выше):
typedef struct pt_struct {
u8 bootable;
u8 start_part[3];
u8 type_part;
u8 end_part[3];
u32 sect_before;
u32 sect_total;
} pt_t;
Размер записи таблицы разделов (0x10):
#define PT_SIZE 0x10
Следующий массив структур заполняется драйвером диска в процессе инициализации ATA-устройств, подключенных к системе:
struct dev_status_struct {
u8 status;
struct hd_driveid hd;
pt_t pt[4];
} dev_status[4];
Назначение полей структуры:
- status - информация о состоянии устройства (0/1 - отсутствие/наличие)
- struct hd_driveid hd - информация идентификации устройства. Данная структура содержится в заголовочном файле <linux/hdreg.h>
- pt - информация о таблице разделов на устройстве
Для работы с полями данной структуры определим несколько макросов:
#define DEV_STAT(X) dev_status[X].status
#define DEV_ID(X) dev_status[X].hd
#define DEV_PT(X,Y) dev_status[X].pt[Y]
Здесь X - номер устройства, Y - номер раздела
Поскольку жесткий диск - устройство блочное, то обмен данными осуществляется только блоками. Информация о том, сколько на разделе устройства блоков и размер одного блока будет находиться здесь:
typedef struct device_info_struct {
int blocks_num;
int block_size;
} device_info_t;
Размер блока на устройстве и размер одного сектора (в байтах):
#define BLK_SIZE 2048
#define BYTE_PER_SECT 512
Драйверу устройства можно послать три команды:
#define WRITE 0 // записать данные на устройство
#define READ 1 // прочитать данные с устройства
#define STAT 2 // получить характеристику раздела устройства
По команде STAT драйвер вернет о информацию о размере одного блока и число блоков на разделе устройстве. Данной информацией заполняется структура struct device_info_struct
Идентификатор ATA-устройства:
#define ATA 1
