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

37108. Разоблачение культа личности Сталина. XX съезд КПСС 15.81 KB
  Именно Хрущеву было поручено прочитать доклад и лично встретить непредсказуемую реакцию участников съезда. Созванный за восемь месяцев до уставного срока в связи с насущной необходимостью подвести итоги произошедших после смерти Сталина изменений и дискуссии о выборе курса съезд завершился знаменитым секретным докладом Хрущева. в последний день работы XX съезда на закрытом заседании с докладом О культе личности и его последствиях выступил первый секретарь ЦК КПСС Н. В докладе были обнародованы и осуждены факты массовых репрессий...
37109. Политика либерализации советского общества. «Оттепель». Н.С. Хрущев – политик и человек 18.45 KB
  Хрущев политик и человек. Хрущев. После недолгой борьбы к власти пришел Никита Сергеевич Хрущев. Резкий решительный неосторожный в словах и поступках Хрущев прошел все ступени партийной работы возглавлял крупные парторганизации.
37110. Нарастание застойных явлений в жизни СССР в 70-е – начале 80-х гг. и их сущность 27.5 KB
  Сохранилась жёстко централизованная система власти. Костяк этой власти составили аппаратчики. К власти пришло третье поколение советских правителей типичных аппаратчиков исполнителей. В моменты ослабления центрального руководства незаметные исполнители почувствовали мощь власти и те блага которые можно приобрести с её помощью.
37111. Перестройка политической системы СССР 24.95 KB
  В истории СССР начался этап получивший название перестройка . По решению XIX партконференции учреждается новый высший орган законодательной власти Съезд народных депутатов СССР и соответствующие республиканские съезды. Был введен пост Президента СССР первым и последним Президентом СССР стал М.
37112. Россия в СНГ и мире: проблема взаимоотношений. Россия на рубеже XX-XXI вв 16.75 KB
  После распада СССР и провозглашения Содружества Независимых Государств для России сложилась новая внешнеполитическая ситуация. Обустройство этих войск в новых местах дислокации обернулось для России значительными финансовыми затратами. 30 мая 1997 года президентами России и республики Беларусь был подписан Устав нового союза однако противников объединения этих двух славянских государств остается немало как с одной так и с другой стороны. В отношении дальнего зарубежья внешняя политика России ставшей правопреемницей СССР характеризуется...
37113. Социально-экономическое развитие суверенной России: переход к рынку, приватизация 17.41 KB
  Приватизация. Осенью 1992 года началась приватизация. Решению этой задачи была подчинена и объявленная приватизация.
37114. Политические преобразования в РФ в 90-е годы. Октябрьский кризис 1993 г. Принятие Конституции, переход к парламентаризму 16.59 KB
  Принятие Конституции переход к парламентаризму. После октябрьских событий началась ликвидация системы Советов завершившаяся с принятием на всенародном референдуме 12 декабря 1993 новой Конституции Российской Федерации 3в 19901993 гг. Ельциным которая впервые занялась разработкой новой Конституции. Проект подготовленный этой комиссией не был принят ни на первом ни на втором обсуждении на съездах народных депутатов но одобрялась общая концепция Конституции что значительно затягивало переход к новому конституционному строю в...
37115. политических противоречий в Российской Империи в начале XX века. 15.04 KB
  Национальный вопрос в России в начале XX века. Национальный вопрос одно из основных социальнополитических противоречий в Российской Империи в начале XX века. Рост недовольства на окраинах подпитывался как жесткой национальной политикой правительства в частности ограничениями в отношении поляков финнов армян и некоторых других народов так и экономическими неурядицами которые переживала Россия в первые годы XX века. К началу XX века российские этносы представляли собой чрезвычайно разнородную массу.
37116. Общенациональный кризис в стране осенью 1917 г 23.48 KB
  Приход к власти большевиков Осенью 1917 г. Бесспорно что если бы большевики промедлили с взятием власти и не упредили правые силы слабое правительство Керенского сменила бы военная диктатура. В нем объявлялось о низложении Временного правительства и переходе власти к Петроградскому ВРК. Тем самым шанс на спасение буржуазной власти был утрачен.