47621 (Мова програмування Assembler), страница 11

КРАПКА ВИХОДУ

Виконання цієї інструкції еквівалентно перериванню з номером 3 ("досягнута крапка виходу"). Асемблер генерує коротку, 1-байтную машинну інструкцію.

ПОВЕРНЕННЯ З ПЕРЕРИВАННЯ

По інструкції IRET керування повертається в крапку переривання шляхом відновлення зі стека вмісту регістрів IP і CS і значень прапорів, поміщених туди при виникненні переривання. Ця інструкція використовується для виходу як із програмних, так і з апаратних переривань.

2. Поділ переривань між BIOS та операційною системою

У даному розділі представлені основні переривання BIOS. INT 05H (Печатка екрана). Приводить до передачі вмісту екрана на друкувальний пристрій. INT 05H застосовується для внутрішніх цілей, тобто з програм, клавіші Ctrl/PrtSc активізують печатка з клавіатури. Дана операція маскує перери- вання і зберігає позицію курсору.

Примітка: Переривання 00-1F відносяться до BIOS, переривання 20-FF відносяться до DOS і BASIC.

ПЕРЕРИВАННЯ BIOS

У даному розділі приведені основні переривання BIOS. INT 05H Печатка екрана. Виконує виведення вмісту екрана на друкувальний пристрій. Команда INT 05H виконує дану операцію з програми, а натискання клавішею Ctrl/PrtSc - з клавіатури. Операція забороняє переривання і зберігає позицію курсору. INT 10H Керування дисплеєм. Забезпечує екранні і клавіатурні операції, детально описані в главі 9. INT 11H Запит списку приєднаного устаткування. Визначає наявність різних пристроїв у системі, що результують значення і повертає в регістр AX. При включенні комп'ютера система виконує цю операцію і зберігає вміст AX у пам'яті за адресою тичина.410. Значення бітів у регістрі AX:

INT 12H Запит розміру фізичної пам'яті. Повертає в регістрі AX розмір пам'яті в кілобайтах, наприклад, тичина.200 відповідає пам'яті в 512 ДО. Дана операція корисна для вирівнювання розміру програми відповідно до доступного пам'яттю.

INT 13H Дискові операції введення-висновку. Забезпечує операції введення-висновку для дискет і вінчестера, розглянуті в главі 16.

INT 14H Керування комунікаційним адаптером. Забезпечує послідовний введення-виведення через комунікаційний порт RS232. Регістр DX повинний містити номер (0 чи 1) адаптера стику RS232. Чотири типи операції, обумовлені регістром AH, виконують прийом і передачу символів і повертають у регістрі AX байт стану комунікаційного порту.

INT 15H Касетні операції введення-висновку і спеціальні функції для комп'ютерів AT. Забезпечує операції введення-висновку для касетного магнітофона, а також розширені операції для комп'ютерів AT.

INT 16H Уведення з клавіатури. Забезпечує три типи команд уведення з клавіатури, докладно описані в главі 9.

INT 17H Виведення на принтер. Забезпечує виведення даних на друкуючий пристрій. Докладно розглянуто в главі 19.

INT 18H Звертання до BASIC, убудованому в ROM. Викликає BASIC-інтер- претатор, що знаходиться в постійній пам'яті ROM.

INT 19H Перезапуск системи. Дана операція при доступному диску зчитує сектор 1 з доріжки 0 в область початкової завантаження в пам'яті (сегмент 0, зсув 7C00) і передає керування по цій адресі. Якщо дисковод не доступний, то операція передає керування через INT 18H у ROM BASIC. Дана операція не очищає екран і не інніціалізує дані у ROM BASIC, тому її можна використовувати з програми.

INT 1AH Запит і установка поточного часу і дати. Зчитує і записує показання годин у відповідності із значенням у регістрі AH. Для визначення тривалості виконання програми можна перед початком виконання установити годинник у 0, а після вважати поточний час. Відлік часу йде приблизно 18,2 рази в секунду. Значення в регістрі AH відповідає наступним операціям:

AH=00 - Запит часу. У регістрі CX установлюється старийшая частина значення, а в регістрі DX - молодша. Якщо після останнього запиту пройшло 24 години, то в регістрі AL буде не нульове значення.

AH=01 - Установка часу. Час установлюється по регістрам CX (старша частина значення) і DX (молодша частина значення).

Коди 02 і 06 керують часом і датою для AT.

INT 1FH Адреса таблиці графічних символів. У графічному режимі існує доступ до символів з кодами 128-255 у 1ДО таблиці, що містить по вісім байт на кожен символ. Прямий доступ у графічному режимі забезпечується тільки до перших 128 ASCII-символів (від 0 до 127).

ПЕРЕРИВАННЯ DOS

Під час своєї роботи BIOS використовує два модулі DOS: IBMBIO.COM і IBMDOS.COM. Оскільки модулі DOS забезпечують велику кількість різних додаткових перевірок, то операція DOS звичайно простіша у використан- ні і менш машинно залежна, чим їх BIOS аналоги.

Модуль IBMBIO.COM забезпечує інтерфейс із BIOS низького рівня. Ця програма виконує керування введенням-висновком при читанні даних із зовнішніх пристроїв у пам'ять і записи з пам'яті на зовнішні пристрої.

Модуль IBMDOS.COM містить засоби керування файлами і ряд сервісних функцій, таких як блокування і деблокування записів. Коли користуваль- ницька програма видає запит INT 21H, то в програму IBMDOS через регістри передається визначена інформація. Потім програма IBMDOS транслює цю інформацію в один чи декілька викликів IBMBIO, що в свою чергу викликає BIOS. Зазначені зв'язки приведені на наступній схемі:

Користувальницький Вищий Нижчий ROM Зовнішній

Як показано вище, переривання від тичина 20 до тичина 62 зарезервовані для операцій DOS. Нижче приведені найбільш основні з них:

INT 20H Завершення програми. Запит завершує виконання програми і передає керування в DOS. Даний запит звичайно знаходиться в основній процедурі.

INT 21H Запит функцій DOS. Основна операція DOS, яка визиває визначену функцію відповідно до коду в регістрі AH. Призначення функцій DOS описано в наступному розділі.

INT 22H Адреса підпрограми обробки завершення задачі. (см.INT 24H).

INT 23H Адреса підпрограми реакції на Ctrl/Break. (см.INT 24H).

INT 24H Адреса підпрограми реакції на фатальну помилку. У цьому елементі й у двох попередніх містяться адреси, які ініціалізуються системою в префіксі програмного сегмента і, які можна змінити для своїх цілей. Подробиці приведені в технічному описі DOS.

INT 25H Абсолютне читання з диска. Див.гл.17.

INT 26H Абсолютний запис на диск. Див.гл.17.

INT 27H Завершення програми, що залишає її резедентною.

Дозволяє зберегти COM-програму в пам'яті. Докладно дана операція показана в наступному розділі "Резидентні програми".

3. Використання переривань у програмах

Засобу ініціювання й обробки переривань є важливою складовою частиною будь-якої обчислювальної системи, в тому числі і персональної ЕОМ. Механізм переривань забезпечує ефективна взаємодія пристроїв уведення-висновку з мікропроцесором. Переривання цікавлять нас тому, що обробка переривань - це прерогатива програмування на мові асемблера. У високорівневих мовах відсутні засоби роботи з перериваннями на машинному рівні. Переривання звичайно викликаються зовнішніми пристроями. Переривання сигналізує мікропроцесору, щоб він призупинив виконання поточного завдання і приділив увагу зовнішньому пристрою. У IBM PC клавіатура посилає сигнал переривання кожного раз, коли натискається одна з клавіш. Це переривання повідомляє мікропроцесору, що потрібно припинити поточну роботу і вважати символ із клавіатури. Неважко зрозуміти походження терміна "переривання": сигнал переривання "перериває" поточну роботу мікропроцесора. Переривання є гарним поміч- ником для мікропроцесора, оскільки звільняє його від постійного контролю за зовнішніми пристроями. Якби, наприклад, клавіатура не викликала переривання, то мікропроцесору приходилося б постійно перевіряти стан клавіатури, щоб визначити, чи не була натиснута якась із клавіш. Будь-яка написана для ЕОМ програма повинна була б містити ту саму процедуру, і у процесі свого виконання досить часто здійснювати перевірку стану клавіатури. Однак наявність переривання, знімає це обмеження, і програма може виконуватися без такої перевірки. Клавіатура сигналізує мікропроцесору, щораз, коли їй треба передати інформацію мікропроцесору. Після того, як мікропроцесор задовільнить запит клавіатури, він може відновити нормальний хід виконання програми. У мікропроцесорі 8088 обробка переривань багато в чому схожа на виконання підпрограм. Якщо виникає переривання, то воно не може зупинити мікропроцесор під час виконання ним команди. Насамперед мікропроцесор 8088 завершує виконання поточної команди. Потім, не звертаючи уваги на наступну команду програми, він діє як у випадку виклику підпрограми. Мікропроцесор записує адреса наступної команди в стек і переходить до спеціальної підпрограми, названою обробкою переривання. Ця підпрограма містить команди, що вимагаються пристроєм, який визиває переривання. Для клавіатури, в обробку переривання входять зчитування і запис символу в пам'ять для наступного його використання. Після того, як підпрограма обробки переривання закінчила роботу з пристроєм, він здійснює повернення в крапку програми, де відбулося переривання. Мікропроцесор зчитує зі стека адреса повернення, і програма продовжує виконуватися, начебто нічого не відбулося. Оскільки переривання викликається зовнішніми пристроями, воно може відбутися в будь-який момент виконання програми. Неможливо передбачити в програмі ніяких спеціальних мір підготовки до виникнення переривання, тому що для програми момент уведення символу з клавіатури оператором є непередбаченим. Звідси випливає, що підпрограма обробки переривання не повинна модифікувати значення дані, використо- вувані перерваною програмою. У випадку модифікації їх програма після повернення їй керування не зможе виконуватися правильно. Частина процедури переривання полягає в тому, що коли вона виникає, мікропроцесор 8088 автоматично записує в стек деякі дані перерваної програми. У свою чергу, підпрограма обробки переривань відповідає за запис у пам'ять будь-яких інших даних, що вона може змінити в час свого виконання. Звичайно ці дані записуються в стекову пам'ять. Потім, перед поверненням керування перерваній програмі, підпрограма обробки переривань повинна відновити програмні параметри відповідно до їх значення в момент переривання. Факт виникнення переривання не повинен відбитися на виконуваній програмі. Оскільки існує багато пристроїв, що посилають мікропроцесору сигнали переривання, у мікропроцесорі 8088 мається механізм переривання по вектору. Це означає, що мікропроцесор 8088 визначає, який з пристроїв запросив переривання, і передає керування потрібній програмі обробки переривань, що відповідає цьому пристрою. Мікропроцесор автоматично виконує векторизацію запитів на переривання. Програма обробки переривань не повинна перед обслуговуванням пристрою визначати, яке з них запросило переривання. Це зменшує тривалість переривання і спрощує програму його обробки. У програмах зустрічаються такі ділянки, виконання яких не може бути перервано. Можливо, що частина деякої конкретної програми повинна виконуватися дуже швидко для того, щоб одержати визначений результат, або програма працює з даними, що зберігалися у пам'яті, які можуть бути змінені при обробці переривань. У кожному з цих випадків програма повинна мати можливість заборонити переривання, тобто не допускати виконання переривання на цих критичних ділянках програми. Після прохо- дження цих ділянок, функціонування ситеми переривань повинне бути відновлено програмою. Програма не може блокувати систему переривань занадто довго, інакше в обслуговуванні пристрою, який запросив перерива- ння, може відбутися збій. Якщо програма обробки переривання, яке надійш- ло з клавіатури, не встигне обдумати символ перед тим, як оператор надрукує наступний, то цей другий символ може бути загублений. У мікропроцесорі 8088 є можливість увести заборону на всі зовнішні переривання. У IBM PC, крім того, є можливість задавати пристрою, що можуть викликати переривання. Це дозволяє вибрати в програмі найбільш важливі пристрої, яким дозволене переривання, і одночасно заборонити переривання від інших, менш важливих. Методи заборони переривань будуть розглянуті в наступних главах.