2847

Прерывания в ОС MS-DOS

Контрольная

Информатика, кибернетика и программирование

Прерывания в ОС MS-DOS Драйвер – это программа, являющаяся посредником между устройством и программой пользователя и предоставляющая набор функций для работы с устройством. В MS-DOS существуют драйверы символьных устройств (за одну операцию обм...

Русский

2012-10-20

36 KB

14 чел.

Прерывания в ОС MS-DOS

Драйвер – это программа, являющаяся посредником между устройством и программой пользователя и предоставляющая набор функций для работы с устройством. В MS-DOS существуют драйверы символьных устройств (за одну операцию обмена между устройством и драйвером передаётся один символ) и блочных устройств (за одну операцию обмена между устройством и драйвером передаётся блок символов, размер блока зависит от устройства).

Порт – это регистр (ячейка памяти) в адресном пространстве компьютера, связанный с каким-либо устройством компьютера. Обращение к порту приводит к передаче информации между ЦП и устройством, которому принадлежит порт.

Контроллер – это специальная микросхема, обеспечивающая работу определённого устройства и его взаимодействие с ЦП.

Прерывание – это приостановка выполнения текущей программы, позволяющая выполнить другую программы (программу обработки прерывания). Прерывания бывают трёх видов:

  •  внутренние – возникают в процессе работы ЦП (деление на 0, переполнение регистра);
  •  аппаратные – инициируются аппаратурой ПК (нажатие клавиш клавиатуры, перемещение мыши);
  •  программные – вызываются пользовательскими приложениями или операционной системой (печать на экран, ввод с клавиатуры).

Каждое прерывание представляется 4-байтовым адресом начала (первой команды) программы обработки прерывания, которая может быть драйвером или входить в состав ОС или BIOS. Этот адрес называется вектором прерывания. В ОС MS-DOS определены 256 различных прерываний, имеющих номера от 00h до FFh. Положение векторов прерываний в ОЗУ строго фиксировано на протяжении всего времени работы ПК. В ОС MS-DOS вектора прерываний располагаются в диапазоне адресов 00000h-003FFh и занимают объём памяти 1K, каждый адрес имеет размер 4 байта (по два байта на адреса сегмента и смещения) для адресации к любому участку 1M памяти ОС. Адрес расположения начала вектора прерывания можно вычислить, умножив номер этого вектора на 4 (так как каждый вектор имеет размер 4 байта).

Каждое прерывание связано с каким-либо устройством или системной операцией. Так как с каждым устройством или системной операцией можно выполнять различные действия (определить положение курсора мыши, состояние кнопок мыши), то каждое прерывание имеет несколько режимов работы, называемых функциями прерывания.

В дальнейшем будем рассматривать только аппаратные и программные прерывания.

Действия, выполняемые системой при обработке прерывания.

  1.  Прерывание инициируется источником прерывания. Если это программное прерывание, то выполняется команда процессора int с номером соответствующего прерывания. Если это аппаратное прерывание, то сигнал от устройства поступает на вход контроллера прерываний, который посылает по соответствующей линии на вход процессора сигнал запроса прерывания.
  2.  Процессор приступает к обработке прерывания. Он сохраняет в стеке выполняемой программы содержимое регистра флагов, регистров CS и IP.
  3.  Процессор читает номер прерывания, определяющий вектор прерывания (для программного прерывания номер задается в команде, для аппаратного прерывания он читается процессором из контроллера прерываний), то есть новые значения регистров CS и IP. Таким образом, выполняется переход по адресу программы обработки прерывания.
  4.  Выполняется программа обработки прерывания, в конце которой должна стоять команда возврата.
  5.  При выполнении команды возврата из стека прерванной программы извлекается содержимое регистра флагов, регистров CS и IP, продолжается выполнение прерванной программы.

Так как программы обработки прерываний взаимодействуют с прикладными программами, то необходима передача параметров при вызове прерывания, а также указание функции прерывания. Это выполняется с использованием регистров процессора.

Регистры процессора Intel8086.

Регистры данных: AX(AH и AL), BX(BH и BL), CX(CH и CL), DX(DH и DL). Это двухбайтовые регистры, однако возможно обращение отдельно к старшему или младшему байту регистра.

Регистры указатели: SI, DI, BP, SP, IP.

Сегментные регистры:  CS, DS, ES, SS.

Регистр флагов, содержит набор специальных битовых переменных (флагов).

Пара регистров CS (сегмент) и IP (смещение) определяют адрес выполняемой команды.

Через регистры передаются данные от инициатора прерывания к программе обработки при вызове прерываний и от программы обработки к инициатору при возврате из программы обработки. Регистры на входе – регистры до выполнения прерывания, регистры на выходе – регистры после выполнения прерывания. Назначение регистров и характер передаваемых через них данных строго фиксированы и описываются в соответствующей документации по ОС MS-DOS.

Средства Borland C++ 3.1 для работы с регистрами процессора Intel8086.

В файле dos.h для работы с регистрами процессора объявлены агрегативные типы данных.

struct  SREGS   {

   unsigned int    es;

   unsigned int    cs;

   unsigned int    ss;

   unsigned int    ds;

};

struct WORDREGS {

   unsigned int    ax, bx, cx, dx, si, di, cflag, flags;

};

struct BYTEREGS {

   unsigned char   al, ah, bl, bh, cl, ch, dl, dh;

};

union   REGS    {

   struct  WORDREGS x;

   struct  BYTEREGS h;

};

Структура SREGS предназначена для работы с сегментными регистрами, структура WORDREGS – для работы с двухбайтовыми регистрами, структура BYTEREGS – для работы с однобайтовыми регистрами, объединение REGS – для возможности доступа к регистрам данных одновременно как двухбайтовым и однобайтовым регистрам.

int int86(int intno, REGS * in, REGS * out);

int int86x(int intno, REGS * in, REGS * out, SREGS * seg);

Функции int86() и int86x() выполняют вызов программного прерывания, номер которого задается параметром intno. Параметры in и out задают регистры на входе и выходе прерывания соответственно. Для функции int86x() параметр seg задает значения сегментных регистров. Перед выполнением прерывания функции копируют значения переменных параметра in в регистры процессора (функция int86x() перед вызовом прерывания также копирует в сегментные регистры DS и ES соответствующие значения из полей cтруктуры seg), после выполнения – значения регистров копируются в параметр out. Функции возвращают значение регистра AX после выполнения прерывания.

unsigned FP_SEG(void far *p);

unsigned FP_OFF(void far *p);

Макросы FP_SEG и FP_OFF выполняют для указателя p выделение сегментной части или смещения соответственно, которое и является результатом макрорасширения.

void far * MK_FP(unsigned seg, unsigned off);

Макрос MK_FP позволяет получить значение указателя из параметров seg и off, задающих сегментную часть и смещение соответственно.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

86070. Моделирование системы массового обслуживания 780.5 KB
  Большой класс систем которые сложно изучить аналитическими способами но которые хорошо изучаются методами статистического моделирования сводится к системам массового обслуживания СМО. Системы массового обслуживания СМО представляют собой системы специального вида реализующие многократное выполнение однотипных задач.
86071. ФАЙЛЫ В СРЕДЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ DELPHI (ЯЗЫК OBJECT PASCAL) 473 KB
  Файлы идентифицируются именами. Пользователи дают файлам символьные имена, при этом учитываются ограничения ОС как на используемые символы, так и на длину имени. До недавнего времени эти границы были весьма узкими. Так в популярной файловой системе FAT длина имен ограничивается известной схемой...
86072. Анализ производительности нераспределенной системы регистрации метеонаблюдений 519.5 KB
  Последовательность событий Включение выключение системы период = Тс: А1:Интерфейс Кнопок получает и обрабатывает прерывание. А2:Интерфейс Кнопок посылает Запрос Кнопки на обслуживание Диспетчеру. 3:Диспетчер передает запрос Интерфейсу Датчиков. 4:Диспетчер передает запрос Интерфейсу Центрального блока.
86075. ФУНКЦИАНАЛЬНОСТЬ СОВРЕМЕННЫХ ПРОЦЕССОРОВ 316.5 KB
  Принцип работы процессора. Основные параметры процессора. Программы для диагностики процессора. Процессоры персональных компьютеров отвечают единому стандарту который задан фирмой Intel мировым лидером в производстве процессоров для ПК. От процессора зависит как быстро будут запускаться программы и даже насколько быстро будет происходить процесс архивации данных в WinRR не говоря уже о создании трёхмерной анимации в 3D MX Studio.
86076. Организация информационной системы управления предприятием ООО «Строй лига» 470 KB
  Чтобы должным образом функционировать в условиях маркетинга, необходимо получать адекватную информацию до и после принятия решений. Существует множество причин, в силу которых маркетинговая информация должна собираться при разработке, реализации и пересмотре маркетингового плана фирмы...
86077. МАРКЕТИНГ. СУЩНОСТЬ, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ МАРКЕТИНГА 3.83 MB
  Концепция совершенствования товара исходит из того что потребители предпочитают качественные товары и в этом случае стимулирование сбыта не требуется. Сравнительная характеристика концепций управления производством и сбытом в условиях рынка Концепция Объект внимания Средство достижения цели Конечная цель...