Функции MSCDEX

В этом разделе мы приведем краткое описание основных функций программного интерфейса расширения MSCDEX.EXE, доступные в среде MS-DOS.

Все функции расширения MSCDEX.EXE вызываются через мультиплексное прерывание INT2Fh. При этом в регситр AH записывается значение 15h, а в регистр AL – код функции.

Функции прерывания INT 1Ah

Для работы с часами реального времени вы можете обращаться непосредственно к перечисленным выше ячейкам памяти CMOS, используя порты 70h и 71h. Однако лучше всего воспользоваться функциями 2 - 7 прерывания INT 1Ah, описанными ниже.

Функции стандратной библиотеки С

Стандартные библиотеки C содержат многочисленные функции для работы с датой и временем. Они основаны на описанных выше функциях MS-DOS и предоставляют широкие возможности для отображения даты и времени в различных форматах. Подробное описание этих функций и примеры их использования вы найдете в документации на библиотеку С.

Функция cgets

Для ввода с клавиатуры строки символов можно использовать функцию cgets, работающую аналогично функции 0Ah прерывания MS-DOS INT 21h:

char *cgets(char *buffer);

Функция cgets описана в файле conio.h.

Перед вызовом cgets аргумент функции buffer должен указывать на массив, размер которого должен быть достаточным для хранения вводимой строки, завершающего строку нулевого байта и двух дополнительных байтов. Первый элемент массива buffer[0] должен содержать максимальную длину вводимой строки - как и для функции 0Ah прерывания MS-DOS INT 21h.

После завершения ввода второй элемент массива buffer[1] будет содержать длину введенной строки, сама строка будет завершаться символами новой строки NL, перевода строки LF и нулем.

Функция cgets возвращает указатель на начало введенной строки в буфере, то есть на третий элемент массива buffer[2].

В следующем фрагменте программы функция cgets используется для ввода целого числа:

#define MAX 80

char buf[MAX];

. . .

int i;

char *bufptr;

// Устанавливаем максимально допустимую длину строки

buf[0] = MAX + 2;

printf("\nВведите целое число: ");

// Вводим число, можно использовать клавиши редактирования

bufptr = cgets(buf);

// Преобразуем введенное число к формату int

// и выводим его

i = atoi(bufptr);

printf("\nВы ввели число %d", i);

Функция gets

Существует и более удобная по сравнению с cgets функция, предназначенная для ввода строки с клавиатуры, а точнее, из стандартного потока ввода. Это функция gets:

char *gets(char *buffer);

Функция gets описана в файле stdio.h.

Эта функция читает строку из стандартного потока ввода stdin и запоминает ее в буфере buffer. Символ новой строки \n в конце введенной строки функция заменяет на нуль. После завершения ввода функция возвращает указатель на заполненный буфер или NULL в случае ошибки или условия "Конец файла".

Обратим ваше внимание на отличия между функциями cgets и gets:

Функция cgets позволяет редактировать вводимую строку символов, функция gets просто записывает в буфер все символы подряд (в том числе и коды клавиш редактирования).

Программе, использующей для ввода с клавиатуры функцию cgets, недоступны средства переназначения ввода операционной системы. Если же программа использует функцию gets, которая читает строку из стандартного потока ввода, можно использовать средства переназначения.

Перед вызовом функции cgets необходимо специальным образом подготовить буфер для вводимой строки (записать в первый байт буфера длину вводимой строки). Функция gets не требует никакой подготовки буфера.

Функция kbhit

Для проверки буфера клавиатуры на наличие символов можно использовать функцию kbhit. Она также описана в файле conio.h:

int kbhit(void);

Если буфер клавиатуры не пуст, функция возвращает ненулевое значение. В этом случае программа может прочитать символы из буфера клавиатуры при помощи фукнкций getch и getche. Если буфер клавиатуры пуст, функция возвращает нулевое значение.

Функция MS-DOS для вывода на принтер

Для печати символа на стандартном печатающем устройстве PRN вы можете использовать функцию 05h прерывания MS-DOS INT21h:

Регистры на входе:

AH = 05h;

DL = код ASCII символа для печати

Регистры на выходе:

AH = слово состояния принтера

Ниже мы привели исходный текст функции printchar, которая распечатывает символ, передаваемый ей в качестве параметра, при помощи описанной выше функции MS-DOS:

int printchar(int chr)

{

// Дублируем распечатываемый символ на экране

putch(chr);

// Вызываем функцию 5 прерывания INT 21h -

// распечатка символа на принтере.

rg.h.ah = 5;

rg.h.dl = chr;

int86(0x21, &rg, &rg);

}

Функция 05h по умолчанию работает с устройством PRN, однако с помощью команды MODE вы можете переназначить стандартное устройство печати LPT1, например, на асинхронный последовательный адаптер COM1:

MODE LPT1:=COM1

Заметим, что функция 05h прерывания INT 21h не возвращает состояния принтера при ошибке ввода/вывода. Вместо этого вызывается стандартный обработчик критических ошибок MS-DOS, который выводит на экран хорошо знакомое вам сообщение:

Write fault error writing device PRN

Abort, Retry, Ignore, Fail?

Вы можете ответить Retry, нажав клавишу <R>, и тогда MS-DOS выполнит попытку повторить печать символа. Если ответить Abort (нажав клавишу <A>), MS-DOS завершит работу вашей программы.

Если вас не устраивают действия, выполняемые стандартным обработчиком критических ошибок MS-DOS, вы можете составить собственный. О том, как это сделать, можно узнать из 18 и 19 томов «Библиотеки системного программиста», посвященных программированию для MS-DOS.

Функция scanf

Еще одна полезная функция, которую можно использовать для ввода с клавиатуры - scanf. Эта функция подробно описана во всех книгах по языку программирования Си, поэтому мы не будем ее подробно рассматривать. Отметим только, что с помощью этой функции можно организовать ввод чисел в заданном формате. Однако можно сначала ввести строку при помощи функций cgets или gets, а уже потом выполнять все необходимые проверки и преобразования этой строки.

Генерация звукового сигнала

Код команды: 07h

Если послать этот байт, принтер издаст звуковой сигнал. Этот сигнал удобно использовать для привлечения внимания оператора, например, когда кончилась бумага.

если функция выполнена успешно, 0000h

Регистры на входе:	AH = 03h
Регистры на выходе:	AX = 0001h - если функция выполнена успешно, 0000h - если произошла ошибка
Ошибки:	BL = 80h, 81h, 82h

Эта функция предназначена для тех программ, которые будут использовать область HMA. Она разрешает работу заблокированной по умолчанию 21 адресной линии процессора. Перед возвратом управления системе программа должна закрыть линию A20 с помощью функции 04h.

Следует отметить, что для многих типов системных плат переключение линии A20 - достаточно медленная операция.

если функция выполнена успешно, 0000h

Регистры на входе:	AH = 04h
Регистры на выходе:	AX = 0001h - если функция выполнена успешно, 0000h - если произошла ошибка
Ошибки:	BL = 80h, 81h, 82h, 94h

Функция предназначена для тех программ, которые используют область HMA. Она должна выполняться перед завершением работы такой программы.

H-2Fh - контрольная сумма ячеек 10h - 20h

Для ячеек памяти CMOS с адресами от 10h до 20h при инициализации системы BIOS выполняет проверку контрольной суммы. Эта контрольная сумма хранится также в памяти CMOS в ячейках 2Eh и 2Fh (соответственно, старший и младший байты).

H - байт диагностики

Байт диагностики (расположенный в памяти CMOS по адресу 0Eh) содержит результаты выполнения диагностики при включении питания компьютера. Выполнив анализ содержимого байта 0Eh, программа может выявить неисправность НМД, часов реального времени, разрядку аккумулятора и ошибки в конфигурации. Приведем формат этого байта:

Бит		Описание
0-1		Не используется, равно 0
2		0 - неправильная установка часов реального времени; 1 - часы реального времени установлены правильно
3		0 - НМД исправен; 1 - неисправность НМД, невозможно загрузить операционную систему с жесткого диска
4		0 - размер оперативной памяти указан правильно; 1 - фактический размер оперативной памяти не соответствует указанному в памяти CMOS
5		0 - конфигурация указана правильно; 1 – ошибка в конфигурации системы, фактическая конфигурация не соответствует указанной в байте конфигурации оборудования (ячейка 14h)
6		0 - контрольная сумма памяти CMOS правильная; 1 - ошибка в контрольной сумме памяти CMOS
7		0 – аккумулятор, питающий память CMOS, исправен и заряжен; 1 - разрядка аккумулятора выше нормы

H - байт отключения

Байт отключения 0Fh используется процессорами 80286, 80386, 80486 и Pentium для определения способа возврата из защищенного режима в реальный после аппаратного сброса.

Вы, вероятно, знаете, что эти процессоры могут работать либо в реальном режиме, который соответствует режиму работы процессора 8086, либо в защищенном. Защищенный режим работы используется такими операционными системами, как Microsoft Windows, IBM OS/2 и UNIX. В этом режиме процессор может непосредственно адресовать всю память, лежащую выше границы 1 Мбайт.

Подробное рассмотрение защищенного режима работы мы привели в 6 томе «Библиотеки системного программиста», который так и называется – «Защищенный режим процессоров Intel 80286/80386/80486». Здесь же мы только кратко расскажем о переходе процессора 80286 из реального режима в защищенный и обратно для иллюстрации использования ячейки памяти CMOS с адресом 0Fh.

Для перевода процессора 80286 из реального режима в защищенный можно использовать специальную команду LMSW:

mov ax,1

lmsw ax

Разумеется, двух строк, приведенных выше, недостаточно для правильной работы процессора в защищенном режиме.

Для того, чтобы вернуть процессор 80286 из защищенного режима в реальный, необходимо выполнить аппаратный сброс (отключение) процессора. Это можно сделать следующим образом:

mov ax, 0FEh ; команда отключения

out 64h, ax

Перед выдачей команды отключения программа должна записать в ячейку 0Fh памяти CMOS причину отключения:

Значение		Причина отключения
0		Программный сброс при помощи комбинации клавиш <Ctrl-Alt-Delete> или неожиданный сброс. Выполняется обычный перезапуск системы, но процедура тестирования при включении питания не запускается
1		Сброс после определения объема памяти
2		Сброс после тестирования памяти
3		Сброс после обнаружения ошибки четности в оперативной памяти
4		Сброс с запросом перезагрузки
5		После сброса перезапускается контроллер прерываний, затем управление передается по адресу, который находится в области данных BIOS с адресом 0000h:0467h
6, 7, 8		Сброс после выполнения проверки работы процессора в защищенном режиме
9		Сброс после выполнения копирования блока памяти из основной памяти в расширенную
0Ah		После сброса управление немедленно передается по адресу, взятому из области данных BIOS с адресом 0000h:0467h

Для перевода процессоров 80386, 80486 и Pentium из реального режима в защищенный и обратно можно использовать загрузку специального управляющего регистра CR0 обычной командой MOV. Однако будет работать и метод, основанный на применении команды LMSW и команды отключения.

Вы можете использовать сведения о команде отключения для организации программного перезапуска системы.

Игровой адаптер

Если установлен бит с номером 12, к компьютеру подключен игровой адаптер, предназанченный для джойстика.

INDEX \c "2"

12-часовой режим, 64

16450, 81

16550, 81

16550A, 81

24-часовой режим, 64

8042, 28

8254, 70

ACK, 91

ADD, 138

BIOS Setup, 82

bps, 81

BUSY, 92

BYTE, 108

CD-ROM, 105

cgets, 41

Clear to Send, 82

CMOS, 14; 64

COM1, 82; 90; 96

COM2, 82; 90

Cooked, 112

CPUID, 21

CTS, 82

Data Carrier Detect, 82

Data Set Ready, 82

Data Terminal Ready,, 82

DB25P, 82

DB9P, 82

DCD, 82

Direct Memory Access, 100

DIV, 138

DIVR, 138

DMA, 9; 100

DSR, 82

DTR, 82; 84

DWORD, 108

EMB, 148

Epson FX, 97

Epson LQ, 97

Epson LQ-2550, 97

ERROR, 91

ESC, 129

Extended Memory, 148

Extended Memory Blocks, 148

eXtended Memory Specification, 148

F2XM1, 140

FABS, 138

FBLD, 137

FBST, 138

FBSTP, 137

FCHS, 138

FCLEX, 141

FCOM, 139

FCOMP, 139

FCOMPP, 139

FCOS, 140

FDECSTP, 141

feature flags, 21

FFREE, 141

FICOM, 139

FICOMP, 139

FILD, 137

FINCSTP, 141

FINIT, 141

FIST, 138

FISTP, 137

FLD, 137

FLD1, 138

FLDCW, 141

FLDENV, 141

FLDL2E, 138

FLDL2T, 138

FLDLG2, 138

FLDLN2, 138

FLDPI, 138

FLDZ, 138

Flywheel, 58

FNCLEX, 141

FNINIT, 141

FNOP, 141

FNSAVE, 141

FNSTCW, 141

FNSTENV, 141

FNSTSW, 141

FPATAN, 140

FPREM, 138

FPTAN, 140

FRAME, 110

FRNDINT, 138

FRSTOR, 141

FSAVE, 141

FSCALE, 138

FSETPM, 141

FSIN, 140

FSINCOS, 140

FSQRT, 138

FST, 138

FSTCW, 141

FSTENV, 141

FSTP, 137

FSTSW, 141

FSTSW AX, 140

FTST, 139

FX-1050, 97

FX-80, 97

FX-850, 97

FXAM, 139

FXCH, 138

FXTRACT, 138

FYL2X, 140

FYL2XP1, 140

getch, 39

getche, 39

gets, 41

GetSystemMetrics, 58

High Memory Area, 148

High Sierra, 110

HIMEM.SYS, 3; 10; 148; 149; 151; 153; 154; 157; 158; 160

HMA, 148

HMAMIN, 148; 150

HSG, 110

INT 0Bh, 90

INT 15h, 10

INT 1Ah, 65

INT09h, 29; 30

INT 0Ch, 90

INT 0Dh, 91

INT 0Fh, 91

INT 10h)., 145

INT 11h, 8

INT 14h, 85

INT 15h, 11; 12; 74

INT 16h, 30; 31

INT 17h, 93

INT 1Ah, 74

INT 1Ch, 70

INT 21h, 37; 75; 86; 95

INT 23h, 37

INT 2Fh, 96; 105; 149

INT 33h, 43

INT 4Ah, 65

INT 8h, 70

Intel 80286, 19

Intel 80386, 19

Intel 80486, 19

Intel 8086/8088, 19

Intel 8250, 81

Intel 8253, 70

IOCTL Input, 110

IOCTL Output, 114

IRQ3, 82

IRQ4, 82

IRQ5, 91

IRQ7, 91

IRQ8, 65

ISO?9660, 111

ISO-9960, 105

kbhit, 40

Lead-out, 112

LPT1, 91; 96

LPT2, 91

Microsoft CD-ROM Extention, 105

Microsoft IntelliMouse, 57

MIN, 110

MK_CONTROL, 60

MK_LBUTTON, 60

MK_MBUTTON, 60

MK_RBUTTON, 60

MK_SHIFT, 60

MODE, 86; 96

MSCDEX.EXE, 105

MSH_MOUSEWHEEL, 59; 60

MSH_SCROLL_LINES, 59

MSH_WHEELSUPPORT, 58

MSWheel, 58

MUL, 138

Network Redirector, 105

NUMHANDLES, 148

OUT1, 84

OUT2, 84

PE, 91

PRINT, 96

PRINT.EXE, 96

PRN, 96

PUSH, 137

Raw, 112

Received Data, 82

Redbook, 105; 110

RegisterWindowMessage, 58

Request to send, 82

RI, 82

Ring Indicator, 82

RS232-C, 81

RTS, 82; 84

SAHF, 140

Scan Code, 27

scanf, 41

SEC, 110

SendMessage, 58

Signal Ground, 82

SLCT, 91

SM_MOUSEWHEELPRESENT, 58

SPI_GETWHEELSCROLLLINES, 59

stepping, 21

SUB, 138

SUBR, 138

SystemParametersInfo, 59

Transmitted Data, 82

UART, 81

UMB, 148

Universal Asynchronous Receiver Transmitter, 81

Upper Memory Blocks, 148

Volume Descriptor, 107

WHEEL_PAGESCROLL, 59

Windows, 172

WM_MOUSEWHEEL, 59; 60

WORD, 108

XMS, 148

альтернативный драйвер событий, 55

арифметические команды, 137

арифметический сопроцессор, 129

байт ESC, 98

байт состояния отключения, 15

биты в секунду, 81

Боды, 81

буфер клавиатуры, 30

версии BIOS, 12

верхние блоки памяти, 148

Вещественные числа, 129

возможности процессора, 21

встроенный арифметический сопроцессор, 129

Вызов драйвера CD-ROM, 107

Двойная точность, 130

дополнительные коды моделей, 12

драйвер событий, 51

драйвер устройства чтения CD-ROM, 105

задержки, 75

значения битов кодов условия, 139

инициалищзация системы, 8

код ASCII, 27

код модификации модели, 21

коды моделей, 12

Команда CPUID, 20

команды сравнений чисел, 137

контроллер прерываний 8259, 12

конфигурация оборудования, 16

косинус, 129

КР1810ВИ53, 70

КР1810ВИ54, 70

линия A20, 148

логарифмы, 129

модели процессоров, 18

модель компьютера, 11

наибольшее отрицательное число, 131

наибольшее положительное число, 131

наименьшее отрицательное число, 131

наименьшее положительное число, 131

неопределенность, 131

нечисло, 131

нуль, 131

объем расширенной памяти, 17

объем стандартной оперативной памяти, 17

Одинарная точность, 130

операции, связанные с обслуживанием мыши, 43

особые случаи сопроцессора, 145

Ошибка в процессоре Pentium, 146

положительная и отрицательная бесконечность, 131

порог удвоения скорости, 54

Последовательная передача данных, 81

представление чисел с плавающей точкой, 129

программа буферизованной печати, 96

расширенная память, 148

Расширенная точность, 130

расширенные блоки памяти, 148

режим автоповтора, 27

режимы работы клавиатуры, 36

синус, 129

система буферизованной печати, 95

скан-код, 27

Скорость передачи данных, 81

слово состояния 8042, 28

случайные числа, 79

содержимое регистра состояния сопроцессора, 140

состояние BREAK, 85

Спецификация XMS, 149

список частот для нот второй октавы, 76

старшая область памяти, 148

схема клавиатуры, 26

таблица скан-кодов, 31

тангенс, 129

текущее столетие, 17

технология MMX, 21

тип первого и второго НМД, 17

трансцендентные команды, 137; 140

Упакованное десятичное число, 131

управляющие команды, 137

целые числа, 131

Инициализация

Команда инициализации вызывается из MS-DOS только один раз.

Ниже мы привели формат заголовка запроса для этой команды:

// ---------------

// Код команды 0

// ---------------

#pragma pack(1)

typedef struct _Init

{

ReqHdr rh;

BYTE bNumberOfUnits;

DWORD lpEndAddress;

DWORD lpAddressOfBPB;

BYTE bNumberOfBlockDevice;

} Init;

После выполнения команды поля структуры заполняются драйвером следующим образом:

Поле		Описание
rh.wStatus		Слово состояния
bNumberOfUnits		Количество устройств, обслуживаемых драйвером. Равно 0
lpEndAddress		Конечный адрес резидентной порции драйвера в оперативной памяти
lpAddressOfBPB		Указатель на символ = в строке файла CONFIG.SYS, с помощью которой загружен драйвер CD-ROM. Может быть использован для анализа параметров драйвера
bNumberOfBlockDevice		Равно 0

Инициализация асинхронного адаптера

Первое, что должна сделать программа, работающая с асинхронным адаптером - установить протокол обмена и скорость передачи данных. После загрузки операционной системы для асинхронных адаптеров устанавливается скорость 2400 бод, не выполняется проверка на четность, используются один стоповый бит и восьмибитовая длина передаваемого символа. Вы можете изменить этот режим командой MS-DOS MODE.

Выполнив ввод из порта 3FBh, программа может получить текущий режим адаптера. Для установки нового режима измените нужные вам поля и запишите новый байт режима по адресу 3FBh.

Если вам надо задать новое значение скорости обмена данными, перед записью байта режима установите старший бит этого байта. Затем последовательно двумя командами вывода загрузите делитель частоты тактового генератора. Младший байт запишите в порт 3F8h, старший - в порт 3F9h.

Перед началом работы необходимо также проинициализировать регистр управления прерываниями (порт 3F9h), даже если в вашей программе не используются прерывания от асинхронного адаптера. Если прерывания вам не нужны, запишите в этот порт значение 0.

На этом инициализацию можно считать законченной.

Инициализация канала DMA

Для инициализации канала программа должна выполнить следующие шаги:

сбросить триггер байтов командой записи в регистр 0Ch;

задать режим работы канала, выполнив запись по адресу 0Bh в регистр режима MR;

записать младшие 16 бит 20-битового адреса области памяти, которая будет использована для передачи данных, в регистр базового адреса. Адрес порта зависит от номера канала: канал 0 использует адрес 00h, канал 1 - 02h, канал 2 - 04h, канал 3 - 06h;

записать номер страницы (старшие 4 бита 20-битового адреса) в регистр страниц 81h;

загрузить регистр циклов прямого доступа к памяти CWR значением, на 1 меньшим требуемого количества передаваемых байт. Адреса соответствующих портов для каналов 0-3, равны, соответственно, 01h, 03h, 05h и 07h;

разрешить работу канала, выполнив запись в регистр маски каналов по адресу 0Ah.

Сразу после разрешения канал начинает передачу данных. После окончания передачи устройство обычно вырабатывает прерывание, которое служит признаком окончания операции ввода или вывода данных.

Инициализация мыши

Эта функция с кодом 00h выполняет аппаратный сброс мыши и программную установку драйвера мыши в начальное состояние. Заметим, что с помощью функции 21h можно выполнить установку драйвера в исходное состояние, не выполняя аппаратного сброса мыши.

Регистры на входе:

AX = 0000h

Регистры на выходе:

AX = состояние мыши;

BX = количество клавиш у мыши

Если на выходе из прерывания регистр AX содержит значение 0000h, значит драйвер мыши не установлен. Если же содержимое этого регистра равно 0FFFFh, драйвер имеется и вы можете использовать другие функции для работы с мышью.

В регистре BX возвращается количество клавиш мыши:

Содержимое регистра BX		Количество клавиш
0		Больше или меньше, чем две
2		Две клавиши
3		Мышь системы Mouse Systems, имеет три клавиши

При установке драйвера мыши в исходное состояние для программ, работающих в текстовом режиме, выполняются следующие действия:

курсор перемещается в центр экрана и гасится;

разрешается перемещение курсора по всей поверхности экрана, причем на экране отсутствуют зоны, в которых курсор является невидимым;

устанавливается режим отображения курсора - инвертирование атрибута символа, на который указывает курсор;

для изображения курсора выбирается нулевая страница видеопамяти;

разрешается эмуляция светового пера (хотя это вам едва ли пригодится);

устанавливается начальная скорость перемещения курсора

Инициализация принтера

Функция 01h инициализирует принтер:

Регистры на входе:

AH = 01h;

DX = номер параллельного адаптера: 0 – LPT1, 1 – LPT2, 2 – LPT3

Регистры на выходе:

AH = слово состояния принтера

Эта функция выполняет аппаратный сброс принтера. Если вы загрузили в принтер какой-либо шрифт (например, с символами кириллицы), после сброса загрузку шрифта придется выполнять заново. Поэтому не следует выполнять без необходимости сброс принтера. Обычно принтер приходится сбрасывать либо перед настройкой его на заданный режим работы, которая выполняется один раз, либо при изменении этого режима.

Код команды: ESC "@"

Для сброса принтера в исходное состояние программа должна послать на принтер два байта - байт ESC (1Bh) и байт, соответствующий ASCII-символу "@" (40h).

Инииализация портов асинхронного адаптера

Первая функция с кодом 00h предназначена для инициализации портов асинхронного адаптера:

Регистры на входе:

AH = 00h;

DX = номер порта адаптера: 0 - COM1, 1 - COM2;

AL = параметры инициализации

Регистры на выходе:

AH = состояние порта асинхронного адаптера;

AL = состояние модема

Параметры инициализации, предаваемые в регистре AL, перечислены ниже:

Поле		Описание
0-1		Длина слова: 00 - 5 бит; 01 - 6 бит; 10 - 7 бит; 11 - 8 бит
2		Количество стоповых бит: 0 - 1 бит; 1 - 2 бита
3-4		Контроль четности: X0 - контроль на четность не используется; 01 - контроль на нечетность; 11 - контроль на четность
5-7		Скорость передачи данных в бодах: 000 – 110; 001 – 150; 010 – 300; 011 – 600; 100 – 1200; 101 – 2400; 110 – 4800; 111 – 9600

После вызова функции 00h в регистр AH записывается состояние порта асинхронного адаптера.

Формат регистра:

Поле		Описание
0		Истекло время ожидания. Если установлен этот бит, другие биты не имеют значения
1		Регистр сдвига передатчика пуст
2		Буферный регистр передатчика пуст
3		Обнаружено состояние BREAK
4		Ошибка синхронизации
5		Ошибка четности
6		Ошибка переполнения входного регистра
7		Данные готовы

Регистр AL содержит байт состояния модема.

Формат регистра:

Поле		Описание
0		Линия CTS изменила состояние
1		Линия DSR изменила состояние
2		Линия RI изменила состояние
3		Линия DCD изменила состояние
4		Состояние линии CTS
5		Состояние линии DSR
6		Состояние линии RI
7		Состояние линии DCD

Использование прерываний

Так как процесс последовательной передачи данных протекает достаточно медленно, имеет смысл выполнять его в фоновом режиме, используя прерывания по окончанию передачи или приема символа. Напомним, что порту COM1 соответствует аппаратное прерывание INT 0Ch, а COM2 - INT 0Bh.

Для разрешения прерываний необходимо установить биты порта управления прерываниями 3F9h, соответствующие тем прерываниям, которые нужно обрабатывать.

Когда происходит прерывание, программа-обработчик прерывания должна проанализировать причину прерывания, прочитав содержимое порта идентификации прерывания с адресом 3FAh.

Не забудьте, что в конце обработчика аппаратного прерывания должна находится последовательность команд:

mov al, 20h

out 20h, al

iret

Может случиться так, что одновременно произойдет несколько прерываний. В этом случае будет установлен бит 0 регистра идентификации прерывания. Если такая ситуация имеет место, перед завершением обработки прерывания вам надо снова прочитать регистр идентификации прерывания и обработать следующее прерывание. Так следует поступать до тех пор, пока бит 0 регистра идентификации прерывания не станет равным нулю.

Более подробное описание способов работы с последовательным асинхронным адаптером с применением прерываний и соответствующие примеры программ вы найдете в 16 томе «Библиотеки системного программиста», который называется «Модемы и факс-модемы».

Изменение режима

Едва ли вам потребуется изменять режим работы клавиатуры. Тем не менее, мы покажем, как это можно сделать, программируя контроллер клавиатуры.

Ниже мы приведем команды и параметры, которые нужно посылать контроллеру клавиатуры для установки описанных выше режимов работы:

Режим	Команда	Параметр
1	0F0h	01h
2	0F0h	02h
3	0F0h	03h

Изменить размер EMB

Регистры на входе:

AH = 0Fh

DX = идентификатор блока EMB;

BX = новый размер EMB, Кбайт

Регистры на выходе:

AX = 0001h - если функция выполнена успешно, 0000h - если произошла ошибка

Ошибки:

BL = 80h, 81h, A0h, A1h, A2h, ABh

Функция изменяет размер незаблокированного EMB. Если размер блока уменьшается, данные в старших адресах блока будут потеряны.

Извлечение из стека

FSTP память -> ST(0), вещественный формат

FISTP память -> ST(0), целый формат

FBSTP память -> ST(0), десятичный формат

Команды извлечения чисел из стека выполняют действие, обратное только что описанному. Содержимое численного регистра, номер которого определяется полем ST регистра состояния, преобразуется в необходимый формат и записывается в ячейки оперативной памяти, заданные операндом команды.

После записи содержимое поля ST увеличивается на единицу. Эти действия аналогичны выполняемым командой POP центрального процессора.

В зависимости от команды (FSTP, FISTP или FBSTP) производится преобразование формата (из расширенного в вещественный, целый или десятичный, соответственно). В процессе преобразования для команд FSTP и FISTP выполняется округление в соответствии с содержимым поля RC регистра управления. Для команды FBSTP округление всегда выполняется следующим образом - прибавляется число 0.5, затем дробная часть результата отбрасывается.

Извлечение компакт-диска

// ---------------

// Код функции 0

// ---------------

#pragma pack(1)

typedef struct _EjectDisk

{

BYTE bFunctionCode;

} EjectDisk;

Поле		Описание
bFunctionCode		Код функции

Как работает клавиатура

Клавиатура выполнена, как правило, в виде отдельного устройства, подключаемого к компьютеру тонким кабелем. Малогабаритные блокнотные компьютеры содержат встроенную клавиатуру.

Что же находится внутри клавиатуры?

Оказывается, там есть компьютер! Только этот компьютер состоит из одной микросхемы и выполняет специализированные функции. Когда вы нажимаете на клавиши, он посылает номер нажатой клавиши в центральный компьютер.

Как связаться с авторами

Полную информацию о всех наших книгах серий “Библиотека системного программиста” и “Персональный компьютер. Шаг за шагом”, а также дискеты к книгам, статьи и другую информацию вы можете найти в сети Internet на серверах Web по следующим адресам:

http://www.glasnet.ru/~frolov

http://www.dials.ccas.ru/frolov

Вы можете передать нам свои замечания и предложения по содержанию этой и других наших книг через электронную почту по адресам:

frolov@glas.apc.org

frolov.alexandr@usa.net

Если электронная почта вам недоступна, присылайте ваши отзывы в АО “Диалог-МИФИ” по адресу:

115409, Москва, ул. Москворечье, 31, корп. 2,

тел. 324-43-77

Приносим свои извинения за то что не можем ответить на каждое письмо. Мы также не занимаемся продажей и рассылкой книг, дискет, компакт-дисков, рекламы, отдельных фрагментов наших книг и исходных текстов к книгам. По этим вопросам обращайтесь непосредственно в издательство “Диалог-МИФИ”. Авторский комопакт-диск можно приобрести также в издательстве “Аурамедиа”.

Как устроена мышь?

Как вы знаете, мышь - это небольшая коробочка с двумя или тремя клавишами, которая соединяется с компьютером тонким кабелем. Сверху на корпусе расположены кнопки. Обычно их две или три. Назначение этих кнопок полностью определяется программами. Снизу виден шарик. Он обычно покрыт резиной для лучшего сцепления с поверхностью стола.

Все, что вам нужно делать с мышью - это катать ее по любой гладкой поверхности и нажимать на кнопки. Программа свяжет перемещения мыши по поверхности стола с перемещениями, например, курсора по поверхности экрана. Перемещая мышь по столу (и, соответственно, курсор по экрану), вы можете указывать (выбирать) различные объекты, находящиеся на экране. Для того, чтобы выбрать какой-нибудь объект, обычно требуется указать на этот объект курсором и нажать на одну из кнопок мыши.

Если вы откроете корпус мыши, то увидите простой механизм, состоящий из шарика, двух осей с резиновыми валиками, двух дисков с отверстиями и четырех фотодатчиков.

При перемещении мыши по поверхности стола вращение шарика передается через резиновые валики двум дискам с отверстиями. Около каждого диска расположены фотодатчики (по два на диск). Они фиксируют направление вращения и угол поворота дисков. Во время движения мыши фотодатчики вырабатывают импульсы, которые передаются в компьютер. Количество этих импульсов линейно зависит от величины перемещения мыши.

В настоящее время изготовители компьютерного оборудования предлагают большой выбор мышей разного типа. Мыши отличаются не только внешним видом и количеством клавишей, но также и способом подключения к компьютеру. Мыши могут иметь различную точность и различный программный интерфейс.

Можно выделить три наиболее часто используемых способа подключения мыши к компьютеру:

через асинхронный последовательный порт (COM1, COM2);

через специальный адаптер, который вставляется в разъем расширения материнской платы компьютера;

через интерфейс типа PS/2

Выбирая мышь, используйте тот способ подключения, который вам более удобен.
При этом не следует забывать о существовании компьютеров, не имеющих разъемов расширения (обычно это блокнотные компьютеры). Для таких компьютеров больше подойдет мышь, подключающаяся через последовательный порт.

Что касается программного интерфейса, то можно выделить два типа:

трехкнопочная мышь системы Mouse Systems;

двухкнопочная мышь Microsoft

Некоторые мыши могут эмулировать оба типа. Тип такой мыши зависит от состояния переключателя, находящегося на нижней крышке корпуса мыши или от того, была ли нажата клавиша мыши во время включения питания компьютера.

Мы рекомендуем вам приобрести мышь фирмы Microsoft. Эта мышь удобна в работе, может подключаться к порту PS/2 и имеет переходник для подключения к последовательному порту. Новая версия мыши Microsoft IntelliMouse снабжена небольшим колесиком, которое можно вращать или нажимать. Это дополнение очень удобно при работе с приложениями Windows, так как упрощает просмотр документов, которые не помещаются целиком в окне приложения.

в системных часах времени суток

Канал 0 используется в системных часах времени суток (не следует путать с часами реального времени, реализованными на другой микросхеме). Этот канал работает в режиме 3 и используется как генератор импульсов с частотой примерно 18,2 Гц. Именно эти импульсы вызывают аппаратное прерывание INT8h.

используется для регенерации содержимого

Канал 1 используется для регенерации содержимого динамической памяти компьютера. Выход канала OUT используется для запроса к каналу прямого доступа DMA, который и выполняет обновление содержимого памяти. Вам не следует перепрограммировать этот канал, так как это может привести к нарушениям в работе основной оперативной памяти компьютера.

и может быть использован для

Канал 2 подключен к громкоговорителю компьютера и может быть использован для генерации различных звуков или музыки, либо как генератор случайных чисел. Канал использует режим 3 таймеров 8253 и 8254.

Каналы таймера

В соверменных компьютерах задействованы все три канала таймера.

Клавиатурная матрица

Если рассмотреть сильно упрощенную принципиальную схему клавиатуры, представленную на рисунке, можно заметить, что все клавиши находятся в узлах матрицы (рис. 2.1).

Рис.2.1. Упрощенная схема клавиатуры

Все горизонтальные линии матрицы подключены через резисторы к источнику питания +5 В. Клавиатурный компьютер имеет два порта - выходной и входной. Входной порт подключен к горизонтальным линиям матрицы (X0-X4), а выходной - к вертикальным (Y0-Y5).

Устанавливая по очереди на каждой из вертикальных линий уровень напряжения, соответствующий логическому нулю, клавиатурный компьютер опрашивает состояние горизонтальных линий. Если ни одна клавиша не нажата, уровень напряжения на всех горизонтальных линиях соответствует логической единице (так как все эти линии подключены к источнику питания +5 В через резисторы).

Если вы нажмете на какую-либо клавишу, то соответствующая вертикальная и горизонтальная линии окажутся замкнутыми. Когда на этой вертикальной линии процессор установит значение логического нуля, то уровень напряжения на горизонтальной линии также будет соответствовать логическомунулю.

Как только на одной из горизонтальных линий появится уровень логического нуля, клавиатурный процессор фиксирует нажатие на клавишу. Он посылает в центральный компьютер запрос на прерывание и номер клавиши в матрице. Аналогичные действия выполняются и тогда, когда вы отпускаете нажатую ранее клавишу.

Клавиатурные функции стандартной библиотеки C

Стандартные библиотеки C содержат набор функций, предназначенных для работы с клавиатурой. Эти функции повторяют и немного дополняют возможности функций MS-DOS и BIOS, обслуживающих клавиатуру.

Код ASCII нажатой клавиши

Обычно программе нужен не порядковый номер нажатой клавиши, а код, соответствующий обозначению на этой клавише (код ASCII).

Код ASCII не связан напрямую со скан-кодом, так как одной и той же клавише могут соответствовать несколько значений кода ASCII в зависимости от состояния других клавиш. Например, клавиша с обозначением «1» используется еще и для ввода символа «!» (если она была нажата вместе с клавишей <Shift>).

Поэтому все преобразования скан-кода в код ASCII выполняются программно. Как правило, в операционной системе MS-DOS эти преобразования выполняют модули BIOS. Для использования символов кириллицы эти модули расширяются клавиатурными драйверами, как входящими в состав локализованных версий MS-DOS, так и созданными в виде отдельных программ.

Код модели компьютера и версия BIOS

На этапе инициализации BIOS записывает в свою область данных по адресу FFFFh:FFFEh байт идентификатора модели компьютера. Ниже мы привели возможные значения этого байта:

Байт		Модель компьютера
FF		IBM PC
FE		IBM XT, Portable PC
FD		PCjr
FC		IBM PC/AT
FB		IBM XT с памятью 640 Кбайт на системной плате
FA		IBM PS/2 модель 25 или 30
F9		Convertible PC
F8		IBM PS/2 модели 55SX, 70, 80
9A		Compaq XT, Compaq Plus
30		Sperry PC
2D		Compaq PC

Более подробную информацию можно получить, вызвав функцию C0h прерывания BIOS INT 15h:

Регистры на входе:

AH = C0h

Регистры на выходе:

ES:BX = адрес таблицы конфигурации, которая находится в ПЗУ BIOS;

CF = 0 при успешном вызове прерывания;

CF = 1 если в данной версии BIOS функция C0h не реализована

После выполнения прерывания регистры ES:BX будут указывать на таблицу в области ПЗУ BIOS. В этой таблице имеется более точная информация о типе компьютера, номер версии BIOS, сведения об аппаратных особенностях конкретной модели.

Приведем формат указанной таблицы:

Смещение	Размер, байт	Описание
0	2	Размер таблицы в байтах
2	1	Код модели
3	1	Дополнительный код модели
4	1	Модификация версии BIOS
5	1	Байт конфигурации аппаратных средств
6	2	Зарезервировано и равно 0
8	2	Зарезервировано и равно 0

Ниже мы привели описание отдельных бит байта конфигурации аппаратных средств.

Номер бита		Описание
0		Зарезервирован
1		Если этот бит установлен в 1, то используется системная шина Micro Channel, в противном случае – шина ISA
2		Применяется расширенная область данных BIOS
3		В BIOS реализована функция ожидания внешнего события
4		Каждый раз после вызова прерывания от клавиатуры INT 9h вызывается функция 4Fh прерывания INT 15h
5		Установлены часы реального времени
6		Установлен второй контроллер прерываний 8259
7		Канал DMA номер 3 используется BIOS для работы с диском

<
В следующей таблице приведены коды моделей, дополнительные коды моделей и версии BIOS для некоторых известных типов компьютеров:

Код модели	Доп. код модели	Модификация версии BIOS	Тип компьютера
FFh	-	-	Оригинальная версия IBM PC
FEh	-	-	IBM PC/XT
FDh	-	-	PCjr
FCh	00h	01h	IBM PC/AT, модель 239
FCh	01h	00h	IBM PC/AT
FCh	02h	00h	IBM PC/XT-286
FCh	04h	00h	IBM PS/2 модель 50
FCh	05h	00h	IBM PS/2 модель 60
FBh	00h	01h	IBM PC/XT
FBh	00h	02h	IBM PC/XT
FAh	00h	00h	IBM PS/2 модель 30
FAh	00h	01h	IBM PS/2 модель 30
FAh	01h	00h	IBM PS/2 модель 25
F9h	00h	00h	PC Convertible
F8h	00h	00h	IBM PS/2 модель 80 с тактовой частотой 16 Мгц
F8h	01h	00h	IBM PS/2 модель 80 с тактовой частотой 20 Мгц
F8h	04h	02h, 03h	IBM PS/2 модель 70
F8h	09h	02h, 03h	IBM PS/2 модель 70
F8h	0Ch	00h	IBM PS/2 модель 55 SX
F8h	1Bhh	00h	IBM PS/2 модель 70-486
9Ah	-	-	Compaq XT или Compaq Plus
30h	-	-	Sperry PC
2Dh	-	-	Compaq PC или Compaq Deskpro

Символ "-" в приведенной выше таблице означает, что функция C0h прерывания INT 15h для данной версии BIOS не реализована. Все, что вы можете сделать в этом случае для идентификации BIOS, это получить байт кода модели по адресу F000h:FFFEh и дату изготовления BIOS, занимающую восемь байт начиная с адреса F000h:FFF5h. Дата хранится в формате ASCII.

Большинство современных так называемых IBM-совместимых персональных компьютеров имеют код модели FCh, а дополнительный код модели 01h. Такие значения, например, записаны в таблице конфигурации компьютера Compaq Deskpro 6000 с процессором Pentium Pro 200.

Коды ошибок

Если после вызова перечисленных выше функций установлен флаг переноса CF, регистр AX содержит код ошибки:

Код		Описание
01h		Неправильный код функции
02h		Файл не найден
03h		Путь не найден
04h		Слишком много открытых файлов
05h		Доступ запрещен
06h		Неправильный идентификатор файла
08h		Переполнение очереди
09h		Занято
0Ch		Слишком длинная строка пути к файлу (больше 64 байт)
0Fh		Диск указан неправильно

Приведем таблицу кодов ошибок, возвращаемых функциями в регистре BL:

Код		Ошибка
00h		Нет ошибки, нормальное завершение
80h		Функция не реализована в текущей версии драйвера
81h		Обнаружен драйвер VDISK.SYS, с этим драйвером драйвер HIMEM.SYS несовместим
82h		Ошибка при работе с линией A20
8Eh		Общая ошибка драйвера
8Fh		Катастрофическая ошибка драйвера
90h		Область HMA не существует
91h		Область HMA уже используется
92h		Содержимое регитра DX меньше парметра /HMAMIN=
93h		Область HMA не распределена программе
94h		Линия A20 все еще разблокирована
A0h		Вся расширенная память уже распределена
A1h		Больше нет свободных индексов EMB
A2h		Неправильный индекс EMB
A3h		Неправильный SourceHandle
A4h		Неправильный SourceOffset
A5h		Неправильный DestHandle
A6h		Неправильный DestOffset
A7h		Неправильный Length
A8h		Неразрешенное перекрытие данных при выполнении операции пересылки данных
A9h		Произошла ошибка четности
AAh		EMB не заблокирован
ABh		EMB заблокирован
ACh		Переполнение счетчика блокировок EMB
ADh		Не удалось выполнить блокировку EMB
B0h		Доступен UMB меньшего размера
B1h		Нет доступных блоков UMB
B2h		Задан неправильный сегмент UMB

Количество асинхронных последовательных адаптеров

В поле, образованное битами 9, 10 и 11, хранится количество асинхронных последовательных адаптеров, установленных в системе и обнаруженных BIOS в процессе инициализации.

Количество параллельных адаптеров

В поле, образованное битами с номерами 14 и 15, записывается количество параллельных адаптеров, обнаруженных на этапе инициализации.

Количество установленных НГМД

Поле размером два бита с номерами 6 и 7 содержит количество накопителей НГМД, установленных в системе, минус единица. То есть, если в компьютере установлен один НГМД, в этом поле записано нулевое значение, если два – значение 1 и так далее.

Современные модели компьютеров обычно оборудуют одним накопителем НГМД, предназначенным для чтения дискет размером 3,5 дюйма. Что же касается дискет размером 5,25 дюйма, то они уже ушли в прошлое.

Команда CPUID

В новых процессорах фирмы Intel появилась команда CPUID, специально предназначенная для определения модели процессора. В своей программе, составленной на языке ассемблера, вы можете определить эту команду следующим образом:

CPU_ID MACRO

db 0fh

db 0a2h

ENDM

Как работает команда CPUID?

Перед вызовом этой команды необходимо загрузить в регистр EAX значение, которое определяет выполняемые действия. В первый раз вы должны вызвать команду CPUID, загрузив предварительно в регистр EAX нулевое значение:

mov eax, 00h

CPU_ID

Команда вернет в регистре EAX максимальное значение, которое можно передавать команде CPUID для определения выполняемых действий. Кроме того, в регистрах EBX, ECX и EDX будут находиться байты текстовой строки описания фирмы-изготовителя процессора. Для процессоров Intel это будет строка GenuineIntel.

Следующая последовательность команд перепишет эти байты в буфер _vendor_id_msg в формате, пригодном для вывода на консоль средствами BIOS:

_vendor_id_msg db "............", 0dh, 0ah, "$"

. . .

mov dword ptr _vendor_id_msg, ebx

mov dword ptr _vendor_id_msg[+4], edx

mov dword ptr _vendor_id_msg[+8], ecx

Для определения модели процессора следует вызвать команду CPUID, загрузив предварительно в регистр EAX значение 1:

mov eax, 1

CPU_ID

При этом в регистр EAX будет загружено слово сигнатуры, по которому можно определить модель процессора, а в регистр EDX – слово, состоящее из отдельных флагов, характеризующих возможности процессора (feature flags). Регистры EBX и ECX зарезервированы для моделей процессоров, которые будут разработаны в будущем.

Ниже приведен фрагмент кода, в котором слово сигнатуры и слово возможностей записываются в переменные _cpu_signature и _features_edx для дальнейшего анализа:

_cpu_signature dd 0

_features_edx dd 0

. . .

mov _cpu_signature, eax

mov _features_edx, edx

Рассмотрим формат слова сигнатуры, возвращаемое командой CPUID в регистре EAX:

Биты		Описание
0-3		Код модификации модели (stepping)
4-7		Код модели
8-11		Код семейства моделей
12-13		Тип процессора
14-31		Зарезервировано

<
Слово сигнатуры состоит из отдельных полей, назначение которых будет описано ниже.

Биты 12 и 13 определяют тип процессора:

Значение битов 12 и 13	Тип процессора
00	Процессор, изготовленный производителем OEM
01	Процессор OverDrive
10	Процессор типа Dual, который можно использовать в двухпроцессорных системах
11	Зарезервировано

Заметим, что многопроцессорные системы могут быть построены не только на базе процессоров типа Dual, но и на обычных процессорах.

Ниже мы привели таблицу, с помощью которой по содержимому трех полей слова сигнатуры (тип процессора, код семейства и код модели) можно распознать процессор:

Тип процессора	Код семейства	Код модели	Описание процессора
00	0100	0100	Intel 486 SL
00	0100	0111	Intel DX2
00	0100	1000	Intel DX4
00, 01	0100	1000	Intel DX4 OverDrive
00	0101	0001	Pentium 60, 66; Pentium OverDrive для процессоров Pentium 60, 66
00	0101	0010	Pentium 75, 90, 100, 120, 133, 150, 166, 200
01	0101	0010	Pentium OverDrive для процессоров Pentium 75, 90, 100, 120, 133
01	0101	0011	Pentium OverDrive для систем на базе процессора Intel 486
00	0101	0100	Pentium 166, 200 с командами MMX
01	0101	0100	Зарезервировано. Будет использоваться процессорами Pentium OverDrive для процессоров Pentium 75, 90, 100, 120, 133
00	0110	0001	Pentium Pro
00	0110	0011	Pentium II
00	0110	0101	Зарезервировано для новых процессоров P6
01	0110	0011	Зарезервировано для процессоров Pentium OverDrive для процессоров Pentium Pro

Что же касается кода модификации модели (stepping), то он определяет изменения в процессоре. Вы найдете описания этих кодов для процессора Pentium в руководстве Pentium Processor Specification Update, который можно приобрести в фирме Intel.

Приведем описание битов, возвращаемых командой CPUID в регистре EDX.

Напомним, что это слово состоит из отдельных флагов, характеризующих возможности процессора (feature flags).

Бит	Описание
0	На кристалле процессора имеется арифметический сопроцессор, совместимый по командам с сопроцессором Intel 387
1	Процессор может работать в режиме виртуального процессора 8086
2	Процессор может работать с прерываниями ввода/вывода, а также с битом DE регистра CR4
3	Возможно использование страниц памяти размером 4 Мбайт
4	В процессоре есть команда RDTSC, которая может работать с битом TSD регистра CR4
5	Набор регистров процессора, специфический для модели, доступен с помощью команд RDMSR, WRMSR
6	Возможна физическая адресация памяти с использованием шины с шириной, большей чем 32 разряда
7	В процессоре реализовано исключение Machine Check (исключение с номером 18). Возможно использование бита MCE регистра CR4
8	В процессоре реализована команда сравнения и обмена 8 байт данных CMPXCHG8
9	В процессоре есть локальный APIC
10	Зарезервировано
11	В процессоре реализованы команды быстрого вызова системы SYSENTER и SYSEXIT
12	В процессоре есть регистры Memory Type Range
13	Доступен глобальный бит в PDE и PTE, а также бит PGE в регистре CR4
14	Применена архитектура Machine Check Architecture
15	В процессоре реализованы команды условного перемещения данных CMOVCC и (при установленном бите 0) FCMOVCC и FCOMI
16-22	Зарезервировано
23	Применена технология MMX
24-31	Зарезервировано

Еще одно применение для команды CPUID – определение характеристик кэша, установленного в процессоре. Для этого перед вызовом команды CPUID в регистр EAX необходимо загрузить значение 2. Подробное изучение этой возможности выходит за рамки нашей книги. При необходимости вы узнать все подробности о команде CPUID на сервере Intel в сети Internet по указанному нами ранее адресу.

Команды драйвера CD-ROM

В этом разделе мы расскажем о командах драйвера CD-ROM. Заметим, что в рамках одной команды может выполняться несколько функций. Код функции при этом записывается в расширение загловка запроса.

Команды пересылки данных

Приведем описание команд, предназначенных для пересылки данных.

Команды сравнений чисел

В центральном процессоре команды условных переходов выполняются в соответствии с установкой отдельных битов регистра флагов процессора. В арифметическом сопроцессоре существуют специальные команды сравнений, по результатам выполнения которых устанавливаются биты кодов условий в регистре состояния:

Команда		Описание
FCOM		Сравнение
FICOM		Целочисленное сравнение
FCOMP		Сравнение и извлечение из стека
FICOMP		Целочисленное сравнение и извлечение из стека
FCOMPP		Сравнение и двойное извлечение из стека
FTST		Сравнение операнда с нулем
FXAM		Анализ операнда

Команда FCOM вычитает содержимое операнда, размещенного в оперативной памяти, из верхушки стека ST(0). Результат вычитания никуда не записывается и указатель верхушки стека ST не изменяется.

Обозначим операнд команды сравнения как "x". В следующей таблице приведем значения битов кодов условия после выполнения команды "FCOM x":

C3	C0	Условие
0	0	ST(0) > x
0	1	ST(0) < x
1	0	ST(0) = x
1	1	ST(0) и x не сравнимы

Последняя комбинация возникает при попытке сравнения нечисел, неопределенностей или бесконечностей, а также в некоторых других случаях.

Команда FICOM работает с 16- или 32-разрядными числами, в остальном она аналогична команде FCOM.

Команды FCOMP и FICOMP аналогичны, соответственно, командам FCOM и FICOM, за исключением того, что после выполнения операнд извлекается из стека.

Команда FCOMPP выполняет те же действия, что и FCOM, но она после выполнения извлекает из стека оба операнда, участвовавших в сравнении.

Для сравнения операнда с нулем предназначена команда FTST. После ее выполнения коды условий устанавливаются в соответствии со следующей таблицей:

C3	C0	Условие
0	0	ST(0) > 0
0	1	ST(0) < 0
1	0	ST(0) = 0
1	1	ST(0) и 0 не сравнимы

Команда FXAM анализирует содержимое ST(0). После ее выполнения устанавливаются коды условий, по которым можно судить о знаке числа, о его конечности или бесконечности, нормализованности и так далее.

Бит C1 содержит знак анализируемого числа:

C1	Знак числа
0	Положительный
1	Отрицательный

С помощью бита C0 можно определить, является число конечным или бесконечным:

C0	Описание
0	Конечное число
1	Бесконечное число

Для конечных чисел дальнейшая классификация может проводиться по содержимому кодов условий C2 и C3:

C3	C2	Описание числа
0	0	Ненормализованное число
0	1	Нормализованное число
1	0	Нулевое число
1	1	Число денормализовано

Аналогично, для бесконечных чисел коды условий C2 и C3 имеют следующие значения:

C3	C2	Описание числа
0	0	Нечисло
0	1	Бесконечное число
1	0	Пустое число
1	1	Пустое число

С помощью команды "FSTSW AX" программа может переписать содержимое регистра состояния сопроцессора в регистр AX центрального процессора. Далее содержимое регистра AH можно переписать в регистр флагов центрального процессора при помощи команды SAHF. Биты кодов условий сопроцессора отображаются на регистр флагов центрального процессора таким образом, что для анализа кодов условий можно использовать команды условных переходов.

Например, в следующем фрагменте программы выполняется переход к метке error, если операнды несравнимы:

.286

. . .

fcom

fstsw ax

sahf

je error

Компьютер IBM PC/XT

Для работы с клавиатурой типа IBM PC/XT используются порты с адресами 60h и 61h.

Порт 60h доступен только для чтения. После выполнения этой операции он содержит скан-код последней нажатой клавиши.

Порт 61h доступен как для чтения, так и для записи. Он управляет не только клавиатурой, но и другими устройствами компьютера, например, работой встроенного динамика. Если в старший бит порта 61h записать значение 1, клавиатура будет заблокирована, если 0 - разблокирована.

Так как порт 61h управляет не только клавиатурой, при изменении содержимого старшего бита необходимо сохранить состояние остальных битов этого порта. Для этого можно сначала выполнить чтение содержимого порта в регистр, изменить состояние старшего бита, затем выполнить запись нового значения в порт:

. . .

in al, 61h

or al, 80h

out 61h, al

. . .

- Конфигурация оборудования

В этом байте находится информация о количестве установленных НГМД, о наличии арифметического сопроцессора, а также о типе видеоадаптера, подключенного к системе. Приведем формат байта конфигурации:

Бит		Описание
0		1 - в системе установлены НГМД; 0 - НГМД не используются
1		1 - установлен арифметический сопроцессор; 0 - арифметический сопроцессор не установлен
2-3		не используются, равны 0
4-5		Тип видеоадаптера и видеорежим: 00 - не используется или EGA; 01 - CGA, EGA, VGA в режиме 40x25; 10 - CGA, EGA, VGA в режиме 80x25; 11 – монохромный видеоадаптер
6-7		Количество установленных НГМД, уменьшенное на единицу; 00 – один НГМД; 01 – два НГМД; 10 – три НГМД; 11 – четыре НГМД

Конфигурация в памяти CMOS

Как мы уже говорили, энергонезависимая память CMOS используется в современных компьютерах для хранения текущей конфигурации аппаратных средств. Эта память состоит из набора ячеек, доступ к которым для чтения и записи выполняется через порты ввода и вывода с адресами 70h и 71h.

Процедура чтения ячейки памяти CMOS состоит из двух шагов. На первом шаге программа записывает в выходной порт с адресом 70h номер ячейки, из которой необходимо прочитать информацию. На втором шаге программа читает содержимое данной ячейки из входного порта с адресом 71h:

int nCellContent;

outp(0x70, nCell);

nCellContent = inp(0x71);

Запись данных в ячейку памяти CMOS выполняется аналогично, только после записи номера ячейки в порт 70h программа должна записать новое значение для этой ячейки в порт с адресом 71h:

outp(0x70, nCell);

outp(0x71, nNewValue);

В памяти CMOS хранится текущее время и дата, сведения о конфигурации системы, результат тестирования при включении питания и другая информация, приведенная ниже:

Адрес ячейки		Содержимое
00h - 0Dh		Используются часами реального времени
0Eh		Байт состояния диагностики при включении питания
0Fh		Байт состояния отключения
10h		Тип НГМД
11h		Зарезервировано
12h		Тип НМД (если меньше 15)
13h		Зарезервировано
14h		Конфигурация оборудования
15h - 16h		Объем основной памяти
17h - 18h		Объем расширенной памяти
19h		Тип первого НМД (если он больше 15)
1Ah		Тип второго НМД (если он больше 15)
1Bh - 20h		Зарезервировано
21h - 2Dh		Зарезервировано
2Eh - 2Fh		Контрольная сумма ячеек 10h - 20h
30h - 31h		Объем расширенной памяти
32h		Текущее столетие в двоично-десятичном коде (19h для 19-го столетия)
33h		Различная информация
34h - 3Fh		Зарезервировано

Рассмотрим подробно назначение отдельных ячеек CMOS-памяти.

Контроллер прямого доступа IBM AT

Контроллер DMA компьютера IBM PC/AT совместим снизу вверх с контролером IBM PC/XT. Он состоит из двух каскадно включенных микросхем Intel 8237A-5. Второй контроллер обслуживает каналы DMA с номерами 4-7.

Приведем назначение каналов DMA для IBM AT:

Поле		Описание
0		Зарезервировано
1		Зарезервировано
2		Адаптер накопителя на гибком магнитном диске (НГМД)
3		Адаптер накопителя на магнитном диске (НМД)
4		Используется для каскадного соединения с первым контроллером DMA
5-7		Зарезервировано

В разных моделях компьютеров назначение каналов DMA могут различаться. Кроме того, современные компьютеры допускают изменение назначения каналов с помощью программы BIOS Setup.

Каналы 0-3 являются 8-разрядными, а каналы 4-7 - 16-разрядными.

В связи с этим используются все 8 бит регистров страниц. Формируется 24-битовый адрес из 16 младших бит адреса, которые записываются в базовые регистры и 8 старших бит адреса, которые записываются в регистры страниц.

Размер страницы составляет 128 Кбайт, поэтому при передаче данных с использованием DMA не должна пересекаться граница 128 Кбайт.