Программирование клавиатуры. 
Системы счисления, применяемые в ЭВМ. 
Уровни программирования

Когда нажата клавиша, вызывается аппаратное прерывание INT 9 (IRQ 1). АТ посылает скан коды два раза, когда клавиша нажата и когда клавиша отпущена. Нажатые клавиши заносятся в циклический буфер (первый пришел, первым и выйдешь), всего до 15 символов.

В ячейках 0040:001А и 0040:001С хранятся голова и хвост буфера. Чтобы очистить буфер клавиатуры, достаточно установить значение ячейки 0040:001С равным значению ячейки 0040:001А. Если значение «Хвоста» и «Головы» буфера не совпадают, можно сделать вывод, что была нажата клавиша, посмотреть, какая была нажата клавиша.

Функция 0Bh 21h прерывания возвращает в AL значение 0FFh, когда буфет содержит символы и 0, когда буфер пуст.

Функция 7, 8 прерывания 21h ожидает ввода символа, если буфер пуст. Символ на экран не отображается. (Функция 8 распознает клавишу ^Break). Результат ввода читается из AL (ASCII — код), Если там расширенный код (т.е. ASCII=0), повторный запуск этого прерывания, в AL появляется второй байт расширенного кода.

16h прерывание BIOS дает ту — же возможность (0 — функция). Прерывание выполняется 1 раз. AL — ASCII код. Если AL=0, то расширенный код в AH. (^ Break не распознается) Приведем пример программы ввода с клавиатуры пароля. Нажимаемые с клавиатуры символы не отображаются, а вместо них на экран выводятся звездочки. Для решения данной задачи воспользуемся нулевой функцией INT16h прерывания.

uses dos;

var r: registers;s:string;

begin.

s:='';

repeat.

r.ah:=0;intr ($ 16,r);write ('*');s:=s+chr (r.al);

until r. al=13;

writeln;writeln (s);

readln.

end.

Функция 6 прерывания 21h — единственный способ получить введенный символ без ожидания. Функция не дает «Эхо» на экран и не распознает ^ Break.

На входе: AX=6h;

DL=0FFh.

На выходе: AL=ASCII код (Если 0, то прерывание должно быть повторено) Для примера приведем программу, которая опрашивает клавиатуру, не прерывая вычислительного процесса основной программы. Данная программа выводит в середину экрана вращающийся отрезок. При нажатии на любую клавишу выводится сам символ и его ASCII — код. Завершение работы программы — нажатие клавиши «ESC».

Uses dos, crt;

var r: registers;

begin clrscr;

repeat.

gotoxy (30,12);write ('/ ');delay (500);

gotoxy (30,12);write ('- ');delay (500);

gotoxy (30,12);write (' ');delay (500);

gotoxy (30,12);write ('| ');delay (500);

r.ah:=6;r.dl:=$FF;intr ($ 21,r);

if r. al0 then writeln (chr (r.al):2,r.al:3);

until r. al=27;

end.

Функция 0Ah прерывания INT 21h позволяет вводить строку длинной 254 символа, выдавая эхо на экран. DS: DX — указывает на адрес памяти, куда должна будет помещена строка.

Функция 3Fh прерывания INT 21h обеспечивает ввод строки без эха на терминал. В ВХ надо записать 0, DS: DX — адрес памяти, куда будет помещена строка. CX — должен содержать максимальную длину вводимой строки.

С помощью 05h функции прерывания INT16h можно записать символ в буфер клавиатуры. Данную возможность можно использовать, например, для того, чтобы после завершения программы выполнить запрограммированную командную строку. Для этого перед выходом из программы с помощью этой функции в буфер клавиатуры записывается нужная строка и завершается кодом .

Вход: Ah = 05h.

CL = ASCII код записываемого символа.

CH = Скан код записываемого символа.

Выход:AL = 0 — Запись выполнена успешно.

1 — Буфер клавиатуры переполнен.

Можно, например вывести на экран командную строку:

C:dir *.exe+.

uses dos;

const s: string='DIR *.exe'+#13;

var r: registers;i:integer;

begin.

for i:=1 to length (s) do.

begin.

r.ah:=5;r.cl:=ord (s[i]);

intr ($ 16,r);

end;

end.

После выполнения этой программы в командной строке появляется строка dir *.exe+ которая выводит на экран список файлов.

Практическое занятие № 5.

Тема: Знакомство с программированием клавиатуры.Цель работы: Научиться работать с клавиатурой, познакомиться с буфером обмена клавиатуры.

Теоретические сведения.

Каждой клавише в ЭВМ присвоен специальный скан-код (номер клавиши). При нажатии и отпускании клавиши генерируется INT 9 прерывание, которое воспринимает код нажатой клавиши и в соответствии с флажковым регистром клавиатуры генерирует ASCII код, или расширенный код. Далее этот код передается в буфер клавиатуры для дальнейшей обработки. Буфер клавиатуры построен по принципу циклической очереди. Указатели на голову и хвост очереди находятся по адресу 0040:001А и 0040:001С соответственно. В случае, когда указатель на голову и на хвост очереди совпадают, говорят, что буфер клавиатуры пуст. Всего буфер клавиатуры может содержать до 15 символов.

Для проверки буфера клавиатуры на наличие в нем символов, для ввода символов с ожиданием и без ожидания, DOS предоставляет обширные возможности с помощью функций 21h прерывания. BIOS предоставляет подобные функции с помощью 16h прерывания. Змедление и убыстрение действия клавиатуры можно осуществить используя порт с номером 60h.

Задание:

Распечатать на экране ASCII и Скан коды, нажимаемых на клавиатур клавиш.

Напишите функцию изменяющую состояние светодиодов на панели клавиатуры, не забывайте устанавливать соответствующие биты в байтах состояния клавиатуры.

Напишите функцию, ожидающую нажатия на любую клавишу. Во время ожидания программа выводит на экран поочередно символы ''.

Составить процедуру, имитирующую работу процедур Readkey и Keypressed. С помощью этих процедур организовать ввод «пароля» с выводом на экран звездочек, вместо вводимых с клавиатуры символов.

Напишите функцию, прерывающую рабочую программу только комбинацией клавиш либо, либо .

Напишите функцию, которая блокирует на 5 секунд действие клавиатуры (Запрещает прерывание от клавиатуры).

Напишите функции, увеличивающую и замедляющую быстродействие клавиатуры.

Напишите функцию, проверяющую буфер клавиатуры на наличие введенных символов.

Составить программу таким образом, чтобы при завершении работы она записывала в буфер клавиатуры команду MS DOS, и этим после завершения своей работы запускала новую программу.

Программирование манипулятора «Мышь».

Можно выделить два наиболее часто используемых способа подключения «Мыши»: Через последовательный порт (COM1, COM2) и через специальный адаптер, который вставляется в слот расширения «Материнской платы» компьютера. Но стандартный BIOS и DOS не поддерживают работу с манипулятором «Мышь». Для подключения драйвера «Мыши» файл config. sys должен содержать строку:

Device =c:mousemouse.sys.

Если используется резидентная программа, она обычно вызывается в файле Autoexec.bat. В этом файле должна содержаться строка:

C:mousemouse.com.

Драйвер «Мыши» выполняет следующие действия:

Отслеживает перемещение курсора и нажатие клавиш.

Рисует курсоры.

Предоставляет программный интерфейс, основанный на вызове прерывания INT 33h.

Давайте рассмотрим некоторые функции данного прерывания:

Инициализация «Мыши».

На входе: Ax=00h.

На выходе: Ax — Состояние «Мыши».

Bx — количество клавиш «Мыши».

Включить курсор «Мыши».

На входе: Ax=01h.

Выключить курсор «Мыши».

На входе: Ax=02h.

Определить положение курсора.

На входе: Ax=03h.

На выходе: Bx — Состояние клавиш «Мыши».

Сx — Координаты «Мыши» по горизонтали.

Dx — Координаты «Мыши» по вертикали.

Приведем пример программы, которая при нажатии на левую клавишу «Мыши» совмещает символьный курсор и курсор «Мыши». При нажатии на правую клавишу — символьный курсор устанавливается в левый верхний угол экрана.

uses dos, crt;

var r: registers;c:char;

begin.

r.ax:=1;intr ($ 33,r);

repeat.

r.ax:=3;intr ($ 33,r);

if r. bx and 10 then gotoxy (r.cx div 8, r. dx div 8);

if r. bx and 20 then gotoxy (1,1);

if keypressed then c:=readkey;

until c=#27;

end.

Установить курсор.

На входе: Ax=04h.

Сx — Координаты «Мыши» по горизонтали.

Dx — Координаты «Мыши» по вертикали.

Определение положения курсора при нажатии на клавишу.

На входе: Ax=05h.

Bx — Клавиша, при нажатии на которую запоминается состояние «Мыши».

На выходе: Ax — Состояние клавиш «Мыши».

Bx — Количество нажатий на заданную клавишу.

Сx — Координаты «Мыши» по горизонтали.

Dx — Координаты «Мыши» по вертикали.

Определение положения курсора при отпускании клавиши «Мыши».

На входе: Ax=06h.

Bx — Клавиша, при отпускании которой запоминается состояние «Мыши».

На выходе: Ax — Состояние клавиш «Мыши».

Bx — Количество нажатий на заданную клавишу.

Сx — Координаты «Мыши» по горизонтали.

Dx — Координаты «Мыши» по вертикали.

Задать диапазон движения курсора по горизонтали На входе: Ax=07h.

Cx — Минимальное значение Х.

Dx — Максимальное значение Х Задать диапазон движения курсора по вертикали На входе: Ax=08h.

Cx — Минимальное значение Y.

Dx — Максимальное значение Y.

Задать форму курсора в графическом режиме.

На входе: Ax=09h.

Bx — Номер позиции точки указателя «Мыши».

Cx — Номер строки точки указателя.

Es:Dx — Указатель на битовое изображение курсора (64 байта) Приведем пример программы, которая задает графический курсор в виде 4 точек по углам прямоугольника.

uses dos, graph;

var a: array[1.64] of byte;

r:registers; gd, gm, i: integer;

begin.

gd:=detect;initgraph (gd, gm,'');

line (100,100,150,150);

for i:=1 to 32 do a[i]: =255;

a[34]: =128;a[33]:=1;

a[64]: =128;a[63]:=1;

r.ax:=$ 9;

r.es:=seg (a);

r.dx:=ofs (a);

intr ($ 33,r);

r.ax:=1;intr ($ 33,r);

readln;

closegraph;

end.

Установить драйвер событий.

На входе: AX=0Ch.

CX= маска вызова.

Бит 0 — Вызов при перемещении мыши.

Бит 0 — Вызов при нажатии на левую клавишу.

Бит 0 — Вызов при отпускании левой клавиши.

Бит 0 — Вызов при нажатии на правую клавишу.

Бит 0 — Вызов при отпускании правой клавиши.

Бит 0 — Вызов при нажатии на среднюю клавишу.

Бит 0 — Вызов при отпускании средней клавиши.

Бит 0 — Вызов при любом событии.

Бит 0 — Отключение драйвера событий.

ES:DX — Адрес подключаемого драйвера событий.

Приведем пример программы, которая при нажатии на правую клавишу «Мыши» в середину экрана выводит красное окно.

uses dos, crt;

var r: registers;

procedure assa;interrupt;

begin.

window (30,10,60,15);textbackground (4);clrscr;

delay (5000);

window (1,1,80,25);textbackground (1);clrscr;

end;

begin.

r.ax:=1;intr ($ 33,r);

r.ax:=$c;r.cx:=8;r.es:=seg (assa);r.dx:=ofs (assa);

intr ($ 33,r);

readln;

end.

Практическое занятие N 6

Тема: Знакомство с программированием манипулятора «Мышь». Цель работы: Научиться работать с манипулятором «Мышь», познакомиться с основными функциями INT33h.

Задания Составить программу, которая в символьном режиме выводит на экран курсор мыши. При нажатии на «Левую» клавишу мыши символьный курсор совмещается с курсором «Мыши».

Составить программу, которая выводит на экран некоторые графические объекты (кнопки). При нажатии на соответствующие кнопки на экране происходят заданные события.

Например: На экран выводятся разноцветные прямоугольники (палитра). При нажатии на прямоугольник с определенным цветом, рабочее окно экрана окрашивается в заданный цвет.

В графическом режиме переопределить образ указателя «Мышь».

Составить программу, которая создает на экране вертикальное световое «Меню». Управление осуществляется как с помощью клавиш управления курсором, так и при помощи манипулятора «Мышь».

Системный таймер.

Все IBM PC используют микросхему таймера 8253 (или 8254) для согласования импульсов от микросхемы системных часов. Число циклов системных часов преобразуется в один импульс, а последовательность этих импульсов подсчитывается для определения времени, или они могут быть посланы на громкоговоритель компьютера для генерации частоты определенной частоты. Микросхема 8253 имеет 3 идентичных, независимых канала, каждый из которых может программироваться.

Микросхема работает независимо от процессора. Процессор программирует микросхему, затем обращается к другим делам. Таким образом микросхема 8253 действует как часы реального времени — она считает свои импульсы независимо от того, что происходит в компьютере. Однако, максимальный программируемый интервал составляет примерно 1/12 секунды. Для подсчета интервалов времени в часы и минуты нужны другие средства. Именно по этой причине импульсы от нулевого канала микросхемы накапливаются в переменной, находящейся в области данных BIOS. Этот процесс называется подсчетом времени суток. 18,2 раза в секунду выход канала 0 обрабатывается аппаратным прерыванием (прерывание таймера), которое ненадолго останавливает процессор и увеличивает счетчик времени суток.

Каждый из трех каналов микросхемы таймера состоит из трех регистров. Доступ к каждой группе регистров осуществляется через один порт: Номера портов от 40h до 42h соответствуют каналам 0−2. Порт связан с 8-битным регистром ввода/вывода, который посылает и принимает данные для этого канала. Данные передаются в 16 разрядный регистр задвижки (latch register), который хранит это число и из которого копия перемещается в 16 разрядный регистр счетчик. В регистре счетчика число уменьшается на единицу каждый раз, когда импульс от системных часов пропускается через канал. Когда значение этого числа достигает нуля, то канал выдает выходной сигнал и затем копия числа из задвижки передвигается в регистр счетчика, после чего процесс повторяется. Чем меньше число в задвижке, тем быстрее ритм. Таким образом, посылая различные числа в задвижку, мы можем управлять частотой генерации импульсов.

Все три канала всегда активны.

Канал 0 используется часами времени суток. Он устанавливается в BIOS таким образом, что выдает импульсы 18.2 раза в секунду. Каждый импульс инициирует прерывание таймера (INT 8) и именно это прерывание увеличивает показание счетчика. Выходная линия используется также для синхронизации некоторых дисковых операций. Поэтому, если вы изменили ее значение, то вам необходимо восстановить первоначальное значение перед обращением к диску.

Канал 1 управляет обновлением памяти на всех машинах, поэтому его лучше не трогать.

Канал 2 связан с громкоговорителем компьютера и он производит простые прямоугольные импульсы для генерации звука. Канал 2 может быть отключен от громкоговорителя и использован для синхронизации (например, в качестве генератора случайных чисел). Ворота закрываются установкой младшего бита порта с адресом 61h.

8-битный командный регистр управляет способом загрузки чисел в канал. Адрес порта для этого регистра равен 43h.

Биты значение.

• — 0 -запись числа в двоичной форме, иначе BCD формат.
• 3−1- Номер режима 1−5 (чаще используется 3)
• 5−4 — тип операции:
• 00-передать значение счетчика в задвижку.
• 01-читать/писать только старший байт.
• 10-читать/писать только младший байт.
• 11-ичтать/писать старший, затем младший байт.
• 7−6 — Номер программируемого канала.
• (Формат BCD (двоично-кодированное представление десятичного числа). Переходит в ASCII путем сдвига половины байта в младший конец регистра и добавлением 48)

Короче говоря, для программирования микросхемы 8253 надо выполнить 3 основные шага:

Послать в командный регистр (43h) байт, представляющий цепочку битов, которые выбирают канал, статус чтения/записи, режим операции и форму представления чисел.

Для канала 2 надо разрешить сигнал от часов, установив 2 в 0 бит порта с адресом 61h (открыть ворота на динамик).

Порты 40h-42h — счетчики частоты (на каждый канал соответственно). Послать в них сначала младший байт, затем старший.

Приведем пример программы, генерирующий в цикле переливчатый звук:

uses dos;

var r: registers;i:integer;

begin.

port[$ 61]: =$ff; {Открытие ворот на динамик}.

for i:=100 to 500 do.

begin.

r.ax:=i*10; {задание частоты}.

port[$ 42]: =r.al;{запись младшего байта частоты}.

port[$ 42]: =r.ah;{запись старшего байта частоты}.

r.ah:=$ 86;r.dx:=5000;

intr ($ 15,r); {временная задержка}.

end;

port[$ 61]: =0; {Закрытие ворот на динамик}.

end.

Для получения случайного числа (генерации случайных чисел), достаточно читать данные из порта счетчика, например из счетчика системных часов. Данная программа печатает на экране случайные числа, которые считывает из 40h порта таймера.

begin.

repeat.

writeln (port[$ 40]);

readln.

until false;

end.

Установка и чтение часов реального времени.

Доступ к этим регистрам можно получить, послав предварительно номер требуемого регистра в индексный порт с адресом 70h, а затем прочитав его значение через порт данных с адресом 71h.

Номера регистровФункции.

• 00hСекунды.
• 01hСекундная тревога.
• 02hМинуты.
• 03hМинутная тревога.
• 04hЧасы.
• 05hЧасовая тревога.
• 06hДень недели.
• 07hДень месяца.
• 08hМесяц.
• 09hГод.
• 0AhРегистр статуса А.
• 0BhРегистр статуса B.
• 0ChРегистр статуса C.
• 0DhРегистр статуса D.

БитыЗначения 4 статусных регистров.

• 6 — 1-разрешено периодическое прерывание.
• — 1-разрешено прерывание тревоги
• — 1-разрешено прерывание конца модификации
• — 1-часы от 24 до 12.
• 0- 1-разрешено запоминание времени суток.

Часы реального времени могут запускать любую процедуру, которую требуется выполнить в определенное время. Для этого используйте вектор прерывания 4Аh.

Прерывание INT 1Ah.

Вход: AH — 02h — чтение времени из часов реального времени.

Выход:CH — Часы.

CL — Минуты.

DH — Секунды.

Вход:AH — 03h — Установка времени реальных часов.

CH — Часы.

CL — Минуты.

DH — Секунды.

Вход:AH — 04h — Чтение даты.

Выход:CH — Век (19−20).

CL — Год (с 1980).

DH — Месяц.

DL — День месяца.

Вход:AH — 05h — Установка даты.

CH — Век (19−20).

CL — Год (с 1980).

DH — Месяц.

DL — День месяца.

Вход:AH — 06h — Установка тревоги.

CH — Часы.

CL — Минуты.

DH — Секунды.

(Вектор 4Ah должен указывать на процедуру обработки тревоги) Вход: AH — 07h — Сброс тревоги.

IBM AT имеет прерывание INT 15h, которое позволяет осуществить задержку на указанное время. Для этого поместите 86h в AH, а число микросекунд в CX: DX, после чего выполните прерывание.

Данная программа показывает, как можно использовать сигнал «тревоги». Сначала вектор прерывания Int 4ah устанавливается на нашу процедуру «Clock». Затем устанавливаем «Будильник». Для этого вначале читаем системное время и прибавляем к нему 1 минуту.

uses dos, crt;

var r: registers;

procedure clock;interrupt;

var i: integer;

begin.

for i:=1 to 5 do.

begin.

textbackground (4);clrscr;delay (1000);writeln ('Пора!!!');

textbackground (1);clrscr;delay (1000);writeln ('Пора!!!').

end;

keep (0);

end;

begin.

setintvec ($ 4a, addr (clock));

r.ah:=02;intr ($ 1a, r);

r.cl:=r.cl+1;r.ah:=06;intr ($ 1a, r);

readln.

end.

{Данный программа выводит на экран системное время.}.

uses dos;

var r: registers;

begin.

r.ah:=02;intr ($ 1a, r);

writeln (r.ch,':', r. cl,':', r. dh);

readln.

end.

INT 15h прерывание позволяет осуществить задержку на указанное время. Для этого достаточно поместить в регистр AH=86h, а число микросекунд в CX, DX, после чего выполнить прерывание.

Данная программа имитирует процедуру DELAY.

uses dos;

procedure delay (x:integer);

var r: registers;

begin.

r.ah:=$ 86;r.cx:=x;intr ($ 15,r);

end;

begin.

delay (30);writeln ('Время вышло').

end.

Практическое занятие N 7

Тема: Часы реального времени. Цель работы: Научиться работать с часами реального времени.

Задание:

1) Напишите функцию, выполняющую все виды обслуживания часов реального времени, которые поддерживаются BIOS.

Функция должна:

• а) читать показания часов;
• б) устанавливать часы;
• в) читать дату;
• г) устанавливать дату;
• д) устанавливать будильник;
• е) сбрасывать будильник.
• 2) Напишите функцию, определяющую время года. Используйте при этом часы реального времени.
• 3) Напишите функцию, задержки программных операций на 5 секунд. Чтобы обеспечить задержку данной продолжительности, программа должна подсчитать требуемое число импульсов счетчиков времени суток. Это значение добавляется к считанному текущему значению счетчика. Затем программа постоянно считывает значение счетчика и сравнивает его с запомненным. Когда достигается равенство, то требуемая задержка прошла и можно продолжать выполнение программы.
• 4) Напишите функцию, запускающую некоторую программу в данный момент времени.

Практическое занятие N 8

Тема: Системный таймер.Цель работы: Научиться работать с Системным таймером.Задание:

• 1) Напишите функции, формирования десятисекундной задержки с помощью таймера.
• 2) Напишите функцию, генерирующую на громкоговорителе тона заданной частоты и заданной длительности.
• 3) Напишите функцию генерации случайных чисел. Рекомендуем использовать канал 2 в режиме 3.

Программирование диска Структура диска Микросхема контроллера НГМД 765 фирмы NEC управляет мотором и головками накопителя на дискетах и обрабатывает потоки данных. Один контроллер может обслужить до 4 НГМД. За исключением случаев, связанных с защитой от копирования программировать микросхему не приходится.

Для того, чтобы можно было свободно обращаться к диску (произвольный доступ), первоначально диск форматируют, т. е. разбивают на дорожки и сектора. Каждая дорожка и сектор получают свой номер. Это позволяет в любой момент времени обратиться к любой дорожки, к любому сектору. При форматировании обычно используют некоторые типы секторов с обозначениями:

Тип сектора0 — 128 байт размер сектора.

• 1 — 256 Байт
• 2 — 512 байт
• 3 — 1024 байта.

Для уменьшения количества адресуемых единиц памяти на диске за единицу принят кластер — минимальная единица размера диска. Обычно кластер включает в себя несколько секторов. Для IBM PC размеры кластеров и размера FATтаблицы приведены в таблице:

Функция 36h прерывания INT 21h сообщает, сколько имеется свободного пространства на диске:

На входе: AH=36h.

DL — содержит номер диска На выходе: BX — Число доступных кластеров.

AX — Число секторов в кластере.

CX — Количество байт в секторе.

DOS делит диск на системную область и область данных. Системная область подразделяется на 3 составные части: блок начальной загрузки, таблица размещения файлов (FAT) и корневой каталог.

Блок начальной — всего несколько сот байт, содержит программу, осуществляющую начало загрузки DOS (Занимает один 512 байтный сектор).

Таблица размещения файлов (FAT) содержит схему размещения кластеров. Рассмотрим на примере структуру размещения файла на диске. Файл записывается в свободные кластера диска (причем файл может быть записан кусками в разные области диска). Для того чтобы можно было собрать файл в одно целое, необходимо запомнить цепочку кластеров. Эта цепочка и хранится в FAT таблице. Вместе с именем файла хранится номер только первого кластера. Остальная цепочка восстанавливается из FAT таблицы.

Свободные кластеры в таблице обозначаются в виде 000h. Любое другое число говорит, что кластер занят. Номера кластеров связывают различные кластеры одного файла. Для защиты информации на диске обычно находится две копии FAT таблицы. Каждому кластеру в FAT таблице соответствует одна запись. Первоначально каждой записи в FAT таблице отводилось 12 битовое число, которое позволяло закодировать 4 078 кластеров. Такие FAT таблицы обычно имеют Floppy disk 3.5'. В связи с появлением жестких дисков большой емкости для увеличения количества адресуемых кластеров, приняты новые форматы FAT — где каждой записи в FAT соответствует 16 бит (FAT16) и 32 бита (FAT32). Объем записи в FAT16 позволяет использовать 65 518 кластеров. Нумерация кластеров начинается с 2. 1 — кластер содержит код формата FAT таблицы. Если запись в FAT = 0 следовательно данный кластер не используется. Конечный кластер обозначается в FAT12 FFFh (для FAT16 — FFFFh). Дефектные части диска, которые не должны использоваться, обозначаются FF7h (или FFF7h). Другие резервные коды от FF0h до FFFh зарезервированы для тех потребностей, которые могут возникнуть в будущем.

FAT начинается с 1 логического сектора. Ее можно получить, прочитав по INT 25h с DX=1.

Функция DOS 1Сh представляет информацию о таблице размещения файлов. Поместите в DL номер накопителя, где 0 — накопитель по умолчанию, 1 — А и т. д. При возврате DX содержит число кластеров, а CX — число байт в секторе. DS: BX указывает на байт, содержащий первый байт FAT.

Корневой каталог: Для каждого файла в каталоге записывается восьми байтовое имя файла, трех байтовое расширение, размер файла, дата и время создания файла, а так — же номер начального кластера и атрибуты файла. Каждая запись в каталоге занимает 32 байта. Один сектор умещает записи для 16 файлов. 20 — мегабайтовый диск модели AT занимает 32 сектора.

Как корневой каталог, так и подкаталоги используют 32 байта для хранения информации об одном файле. В первом байте имени файла может находиться информация E5h, которая говорит о том, что пространство занимаемое этим файлом может быть использовано другими файлами. (При удалении файла фактически файл с диска не удаляется, а в первый байт записывается E5h, что говорит DOS, что файл стерт) Атрибуты файла устанавливаются в 11-м байте элемента каталога. Значения имеют только младшие 6 битов. Остальные должны быть равны 0.

БитыЗначения.

• 0 = 1Файл объявлен только для чтения,
• 1 = 1Скрытый файл,
• 2 = 1Файл является системным,
• 3 = 1 Метка тома,
• 4 = 1Файл является подкаталогом,
• 5 = 1Файл был изменен со времени последней архивации.

Прерывание BIOS.

Для работы с дисками BIOS предоставляет прерывание — INT 13h, которое обеспечивает обширные возможности по обслуживанию дисков. Давайте перечислим некоторые из основных функций:

00h — Сбросить контроллер диска (вызывает рекалибровку контроллера).

• 01h — Получить статус диска (код ошибки последней операции)
• 02h — Читать сектор.
• 03h — Писать сектор.
• 04h — Верификация — проверка секторов на ошибки.
• 05h — Форматировать дорожку.
• 06h — форматировать дорожку жесткого диска.
• 07h — Форматировать жесткий диск.

Функции >8 только для жестких дисков.

• 08hПолучить параметры жесткого диска.
• 09h — Инициализировать параметры диска.
• 0AhЧитать сектор с кодом коррекции.
• 0BhЗаписать сектор с кодом коррекции.
• 0ChПозиционирование головки на нужный цилиндр.
• 0EhСбросить контроллер диска.
• 0Fh — Записать буфер сектора.
• 10hПолучить состояние дисковода.
• 11h — Осуществить рекалибровку дисковода жесткого диска.
• 12hПроверить память контроллера жесткого диска.

13h — Пр…

INT 25h и INT 26h используются для чтения и записи конкретных секторов. Прерывания 25h и 26h схожи с прерываниями BIOS за исключением того, что секторы определяются с помощью различных методов нумерации, в то время как BIOS выбирает секторы по их трехмерным координатам (цилиндр, головка, сектор). INT 25h и INT 26h определяет секторы по их логическим номерам.

Log_sect=(sector-1) + (head*sectors.per.treck) +.

+(cylinder*sector.per.treck*number.of.heads).

Число секторов указывается в регистрах CX.

Начальный секторDX.

Адрес буфера памятиDS: BX.

Выбор конкретного дисководаAL.

(0 -А, 1-В и т. д.).

результат работы прерывания сообщается флагом переноса CF=0 — Ok, а также если произошла ошибка — в AL и AH содержатся коды ошибок: AL.

• 00h — Ошибка, связанная с защитой от записи.
• 01h — Неизвестное устройство
• 02h — Дисковод не готов.
• 07h — Формат диска не распознается
• 08h — Сектор не найден
• 0Аh — Ошибка записи
• 0ВhОшибка чтения
• 0Сh — Общая неопределенная ошибка
• 0 °F — Неверная AH имеет возм
• 00h — Неверный адрес маркера
• 03h — Ошибка записи на защищенный диск
• 04h — Неверный сектор
• 08h — Сбой в режиме прямого доступа к памяти (DMA)
• 10h — Ошибка по четности
• 20h — Ошибка контроллера
• 80h — Дисковод не отвечает

Функция 3Bh INT21h устанавливает текущий каталог. DS: DX должен указывать на путь к каталогу в стандартном виде. Эта строка должна завершаться символом ASCII 0.

Чтобы определить, какой каталог является текущим, надо использовать функцию 47h прерывания INT21h. DS: SI должна указывать на область данных, размером 64 байта, в которую будет записан путь. В DL указывается накопитель. Если будет указан несуществующий накопитель, в AL будет возвращен код ошибки с номером 5.

Переименовать файл можно функцией 56h прерывания INT21h Для этого DS: DX должны указывать на строку переименовываемого файла, а ES: DI — новое имя.

Практическое занятие N 9

Тема: Знакомство с выводом информации на диск.Цель работы: Научиться читать заданные сектора диска, восстанавливать информацию со сбойных дисков. Задание:

Составить программу, которая позволяет по желанию пользователя прочитать с диска любой сектор.

Составить программу, которая проверяет диск на наличие сбойных секторов.

Составить программу, которая по желанию пользователя может записать информацию на любой сектор (Перед записью рекомендуем проверить и если надо, сохранить образ данного сектора). Будьте внимательны, запись в произвольный сектор, может нарушить структуру диска. Записанная информация так же не застрахована от ее удаления при дальнейшем использовании диска (информацию необходимо прописать в FAT таблице и Директории).

Составить программу форматирования произвольного сектора.

Внимание: Все действия разрешается производить только с флоппи дисками!!!

Практическое занятие N 10

Тема: Знакомство с FAT таблицей, загрузочной записью и директорием диска. Цель работы: Познакомиться с FAT таблицей и директорием. Задание: Используя непосредственное чтение секторов, вывести на экран содержимое корневого каталога.

• 1. Прочитать FAT таблицу диска. Подсчитать количество сбойных кластеров и рассчитать по ним количество байт в сбойных секторах. Подсчитать количество пустых секторов. Рассчитать количество свободного места на диске. Сверить эти данные с данными, которые предоставляет операционная система.
• 2. Записать на диск небольшой текстовый файл. С помощью чтения отдельных секторов, используя директорий и FAT таблицу, прочитать этот файл.
• 3. Составить программу защиты от нелицензионного копирования программ. Смысл ее заключается в том, что на диск в отдельный сектор записывается пароль доступа к программе (Предварительно находится пустой сектор). Для того, чтобы обезопасить этот сектор от доступа со стороны других программ (Сектор то считается свободным), данный сектор в FAT таблице должен быть отмечен как BAD-сектор (Плохой сектор). При копировании программы будет скопирована только сама программа, плохой сектор останется нетронутым, а следовательно ваша программа не получит пароль доступа.

Внимание: Все действия разрешается производить только с флоппи дисками!!! Программирование принтера.

Для работы с принтером BIOS предоставляет прерывание INT 17h.

На входе: AH=00 — Печать одного символа.

AL — ASCII — код для печати.

DX — номер принтера: 0, 1 или 2.

На выходе: AX — слово состояния.

Биты слова состояния:

• 0 — Тайм аут, слишком большая задержка, возможно принтер не исправен.
• 1−2 — не используется
• 3 — ошибка ввода, вывода
• 4 — 1 — принтер выбран для работы
• — 0 — принтер в состоянии Off Line
• 5 — Конец бумаги.
• 6 — Подтверждение
• 7 — 1 — Принтер готов принять следующий символ, 0 — принтер занят

Вызвав функцию 0 прерывания INT17h программа должна проверить отдельные биты слова состояния и убедиться в том, что вывод байта произошел без ошибки. Наиболее часто оператор забывает перевести принтер в состояние OnLine, либо вставить бумагу, либо вообще включить принтер. В этом случае целесообразно напомнить оператору о необходимости выполнения этих действий и затем повторить печать символа. Если принтер неисправен, программа должна предоставить оператору возможность отменить печать текста.

Слово состояния принтера можно получить с помощью 2 функции.

На входе: AH — 02.

DX — номер принтера: 0, 1 или 2.

На выходе: AH — слово состояния принтера.

Данную функцию удобно использовать перед началом печати для определения готовности принтера.

Средства MS DOS для работы с принтером.

Для печати символа на стандартном печатающем устройстве LPT1 (он же PRN) вы можете использовать функцию 05h прерывания MS DOS INT21h.

На входе: AH = 05h.

DL — ASCII — код символа для печати.

На выходе: AH — слово состояния принтера.

Более интересные возможности по управлению печати предоставляет программа резидентного спулера печати PRINT.COM. Вы знаете, что эта программа предназначена для печати в фоновом режиме. Оказывается, что если запущена программа PRINT, другие программы могут взаимодействовать с ней, управляя процессом печаит. Для связи со спулером печати можно использовать несколько функций прерывания INT21h.

Практическое занятие N 11

Тема: Знакомство с программированием принтера. Цель работы: Научиться работать с принтером.

Задания

Составить программу вывода на принтер сообщения: «Вас приветствует IBM PC». Предусмотреть вывод на экран сообщений в случае не готовности принтера, отсутствия бумаги, различных других сбоев.

Определение системных ресурсов.

И в завершении давайте поговорим о том, как можно получить полезную информацию о конфигурации вычислительной системы конкретного компьютера.

При работе на конкретном компьютере иногда очень полезно оценить имеющееся в наличии оборудование, тип и версию используемой операционной системы. Это поможет избежать вашим программам некоторых проблем несовместимости различных ЭВМ, одного и того же класса. Очень часто при составлении программ, чтобы быть уверенными, что программа будет работать корректно на данном компьютере, определяют конфигурацию данной вычислительной системы.

Для определения типа ЭВМ во втором с конца байте (FFFFЕН) в ROM-BIOS содержится следующая информация:

FFН — РС,.

FЕН — ХТ,.

FDН — РСjp-игровой,.

FСН — АТ.

Список оборудования можно получить при выполнении прерывания 11Н из регистра АХ или в памяти по адресу 0:0410 прочитав слово информации. (Значение конкретных битов можно посмотреть в электронном справочнике) БитыОперацияЗначениеСписок оборудования.

• 0 0Нет дисководов
• 128 087 сопроцессор
• 2−3 AX and $ 0eРазмер RAM на материнской плате

$ 0116 Кбайт.

$ 0432 Кбайт.

$ 0е64 Кбайт (и более).

4−5 AX and $ 030Активный видеорежим

$ 1 040 символов, цветной.

$ 2 080 символов, цветной.

$ 040TTL монохромная плата.

6−7 AX and $ 0С0Всего дисководов

$ 001 — дисковод.

$ 0402 — дисковод.

$ 0803 — дисковод.

$ 0С04 — дисковод.

• 8AX and $ 0100DMA присутствует
• 9−11 AX and $ 0е00RS232 порты

$ 00Нет.

$ 2 001 — порт.

$ 4 002 — порта.

.. .

$ 0е007 — портов.

• 12AX and $ 1 000 Игровой адаптер присутствует
• 13 Последовательный принтер присутствует
• 14−15AX and $С000 Количество принтеров

$ 00Нет.

$ 40 001 — принтер

$ 80 002 — принтера.

$С0003 — принтера Номер версии, текущую системную дату и время можно получить с помощью INT 21 прерывания ДОС.

30h Функция 21 прерывания возвращает версию ДОС, 2Аh — текущая системная дата, 2Сh — текущее время. Дополнительную информацию ищите в электронном справочнике…

Запишем несколько полезных функций для определения полезной системной информации.

INT 21h прерывание DOS предоставляет обширные возможности по всем видам определения информации Определение версии MS DOS.

Вход: Ah — 30h — функция определяет номер версии ДОС.

Выход: AL — Старший номер версии.

Ah — Младший номер версии.

Давайте для наглядности составим программу этой задачи:

Uses dos;

Var r: registers;

Begin.

r.ah:=$ 30;

intr ($ 21,r);

writeln (`Номер версии Ms Dos `, r. AL, `.', t. Ah);

readln.

End.

2. Для определения системной даты можно использовать функцию 2Аh прерывания INT 21h

Вход: Ah — 2Ah — функция определяет системную дату.

Выход: AL — День недели (0-воскресенье, 1-понедельник …).

Cx — Год (1980 — 2099гг.).

Dx — Месяц (1 до 12).

DL — День (1 до 31).

Доступ к микросхеме интерфейса с периферией 8255.

Микросхема интерфейса с периферией Intel 8255 — лучшее место, с которого надо начинать, чтобы получить информацию об имеющемся оборудовании. Эта микросхема предназначена для многих целей. Она сообщает об установке переключателей на системной плате. Она принимает для компьютера ввод с клавиатуры. Она управляет рядом периферийных устройств, включая микросхему таймера 8253. Из машин семейства IBM PC только AT не использует микросхему 8255; он хранит информацию об оборудовании вместе с часами реального времени в специальной микросхеме с независимым питанием. Однако AT использует те же адреса портов, что и 8255, для работы с клавиатурой и управления микросхемой таймера.

Микросхема 8255 имеет три однобайтных регистра, называемых от порта A до порта C. Адреса этих портов от 60H до 62H соответственно. Все три порта можно читать, но писать можно только в порт B. Для PC, установка бита 7 порта B в 1 изменяет информацию, содержащуюся в порте A. Аналогично для PC установка бита 2 определяет содержимое четырех младших битов порта C, а установка бита 3 делает то же самое для XT. Содержимое этих регистров следующее:

Порт A (60H) когда в порте B бит 7=0.

биты 0−7 PC, XT, PCjr, AT: 8-битные скан-коды с клавиатуры когда в порте B бит 7=1 для PC.

бит 0 PC: 0 = нет накопителей на дискетах.

• 1 PC: не используется
• 2−3 PC: число банков памяти на системной плате
• 4−5 PC: тип дисплея (11 = монохромный,
• 10 = цветной 80*25, 01 = цветной 40*25)
• 6−7 PC: число накопителей на дискетах

Порт B (61H) бит 0 PC, XT, PCjr: управляет каналом 2 таймера 8253.

• 1 PC, XT, PCjr: вывод на динамик
• 2 PC: выбор содержимого порта C PCjr: 1 = символьный режим, 0 = графический
• 3 PC, PCjr: 1 = кассетный мотор выключен XT: выбор содержимого порта C
• 4 PC, XT: 0 = разрешение ОЗУ PCjr: 1 = запрет динамика и мотора кассеты
• 5 PC, XT: 0 = разрешение ошибок щелей расширения
• 6 PC, XT: 1 = разрешение часов клавиатуры
• 5−6 PCjr: выбор динамика (00 = 8253, 01 = кассета, 10 = ввод/вывод, 11 = микросхема 76 496)
• 7 PC: выбор содержимого порта A PC, XT: подтверждение клавиатуры

Порт C (62H) когда в порте B бит 2=1 для PC или бит 3=1 для.

XT биты 0−3 PC: нижняя половина переключателя 2 конфи;

гурации (ОЗУ на плате расширения).

• 0 PCjr: 1 = введенный символ потерян
• 1 XT: 1 = есть мат. сопроцессор PCjr: есть карта

модема.

• 2 PCjr: есть карта НГМД
• 2−3 XT: число банков памяти на системной плате
• 3 PCjr: 0 = 128K памяти
• 4 PC, PCjr: ввод с кассеты XT: не используется
• 5 PC, XT, PCjr: выход канала 2 8253
• 6 PC, XT: 1 = проверка ошибок щелей расширения

PCjr: 1 = данные с клавиатуры.

7 PC, XT: 1 = контроль ошибок четности PCjr: 0 =.

кабель клавиатуры подсоединен когда в порте B бит 2=0 для PC или бит 3=0 для XT биты.

0−3 PC: верхняя половина переключателя 2 конфи;

гурации (не используется).

• 0−1 XT: тип дисплея (11 = монохромный,
• 10 = цветной 80*25, 01 = цветной 40*25)
• 2−3 XT: число накопителей НГМД (00 = 1 и т. д.)
• 4−7 PC, XT: то же, что и с установленными битами

Отметим, что 0 в одном из битов регистра соответствует установке переключателя «off» .

AT хранит информацию о конфигурации в микросхеме MC146818 фирмы Motorola, вместе с часами реального времени. Он вовсе не имеет микросхемы 8255, хотя для управления микросхемой таймера и приема данных с клавиатуры используются те же самые адреса портов. Микросхема имеет 64 регистра, пронумерованных от 00 до 3FH. Для чтения регистра нужно сначала послать его номер в порт с адресом 70H, а затем прочитать его через порт 71H. Различные параметры конфигурации обсуждаются на последующих страницах. Приведем здесь только краткую сводку:

Номер регистра Использование.

• 10H тип накопителя НГМД
• 12H тип накопителя фиксированного диска
• 14H периферия
• 15H память на системной плате (младший байт)
• 16H память на системной плате (старший байт)
• 17H общая память (младший байт)
• 18H общая память (старший байт)
• 30H память сверх 1 мегабайта (младший байт)
• 31H память сверх 1 мегабайта (старший байт)

Практическое занятие N 12

Тема: Ревизия системных ресурсов. Цель работы: Научиться получать полезную информацию о конкретном компьютере, находить различия. Оборудование: Класс учебной вычислительной техники.

Программное обеспечение: Язык программирования Pascal, Электронный справочник Help.

Задания.

• 1. Определите тип ЭВМ.
• 2. Определите версию операционной системы, установленной на вашем компьютере.
• 3. Определите системное время и дату, установленные на вашем компьютере.
• 4. Определите оборудование, установленное на вашем компьютере:
  • а) Количество установленных дисководов,
  • б) Наличие математического сопроцессора,
  • в) Наличие игрового адаптера,
  • с) Количество установленных принтеров,