ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.07.2020
Просмотров: 3141
Скачиваний: 1
ройства. "DEVICE12" - имя файла, который должен быть указан в
файле конфигурации сиситемы, чтобы этот драйвер был загружен. В
байте атрибутов установлен только бит 15, указывая что это сим-
вольное устройство и что оно не поддерживает IOCTL. DEV_STRATEGY
и DEV_INTERRUPT - имена процедур, обсуждаемых в следующих разде-
лах. Устройство названо AUX, с тем чтобы заменить обычное уст-
ройство MS DOS с этим именем. Это позволяет очень просто обра-
щаться к этому устройству, поскольку система имеет предопределен-
ный номер файла для обращения к устройству AUX (последовательно-
му). В пример включен начальный код для драйвера, определяющий
его как COM программу.
CSEG SEGMENT PUBLIC 'CODE' 'устанавливаем кодовый сегмент
ORG 0 'эта строка необязательна
ASSUME CS:CSEG,DS:CSEG,ES:CSEG
DEVICE12 PROC FAR 'драйвер это далекая процедура
DD 0FFFFFFFFH 'адрес следующего драйвера
DW 8000H 'байт атрибутов
DW DEV_STATEGY 'адрес процедуры стратегии
DW DEV_INTERRUPT 'адрес процедуры прерывания
DB 'AUX ' 'имя устройство (дополненное пробелами)
7.2.2 Создание стратегии устройства.
Процедура стратегии устройства требует только пяти строк.
Когда система загружает устройство, то она создает блок данных,
называемый заголовком запроса. Он имеет две функции. Во-первых он
служит областью данных для внутренних операций системы. Более
важно то, что заголовок запроса служит областью, через которую
происходит обмен информацией между драйвером и вызывающей его
программой. Например, когда драйвер выводит данные, то ему дается
адрес данных через заголовок запроса. Когда же драйвер завершает
свою работу, то он устанавливает в заголовке запроса байт стату-
са, который доступен вызывающей программе, тем самым давая воз-
можность ей узнать об ошибке.
MS DOS создает заголовок запроса при установке драйвера уст-
ройства (когда система загружается). Процедура стратегии уст-
ройства выполняется только один раз в этот момент. При этом ES:BX
указывают на вновь созданный заголовок запроса и процедуре нужно
просто скопировать их, чтобы впоследствии он мог быть обнаружен
при обращении к драйверу. Адреса смещения и сегмента заголовка
помещаются в две переменные. В следующем разделе Вы увидите, что
при обращении к драйверу, первое что он делает - восстанавливает
значения ES:BX, чтобы можно было получить информацию из заголовка
запроса.
Размер заголовка запроса может меняться, в зависимости от типа
сделанного запроса к драйверу (напр. инициализация, вывод данных
или возврат статуса). Однако первые 13 байт заголовка всегда одни
и те же. Их формат таков:
1. Длина заголовка запроса (DB).
2. Код устройства (DB). Определяет номер для блочных устройств.
3. Код команды (DB). Здесь хранится номер последней посланной
драйверу команды. Эти коды перечислены в [7.2.3].
4. Статус (DW). Статус устанавливается каждый раз при вызове
драйвера. Если установлен бит 15, то в младших восьми битах нахо-
дится код ошибки. Коды ошибок перечислены в [7.2.3].
5. Резервная область (8 байтов). Используется MS DOS.
6. Данные необходимые для работы драйвера (переменной длины).
Низкий уровень.
Вот 5 строк процедуры стратегии устройства. Отмечаем, что две
словные переменные, хранящие значения ES и BX, следуют за инст-
рукцией RET, как и положено в формате COM.
DEV_STRATEGY: MOV CS:KEEP_ES,ES
MOV CS:KEEP_BX,BX
RET
KEEP_CS DW ?
KEEP_BX DW ?
7.2.3 Создание обработчика прерывания устройства.
Драйвер устройства начинается с двух порций кода, приведенных
в предыдущих разделах. За ними должна следовать соответствующая
процедура обработки прерывания. На самом деле, это неверно, назы-
вать эту процедуру процедурой обработки прерывания, так как она
вовсе не обслуживает прерывание и завершается обычной инструкцией
RET.
Имеется 13 типов функций, которые может выполнять устанавли-
ваемый драйвер устройства. Когда драйвер вызывается функцией DOS
(скажем функцией 3FH прерывания 21H, которая читает данные из
файла или устройства), то функция помещает кодовый номер от 1 до
13 в однобайтное поле по смещению 2 в заголовке запроса (для
ввода - кодовый номер 5). Затем управление передается процедуре
обработки прерывания драйвера, адоес которой определяется при
просмотре заголовка драйвера [7.2.1]. Эта процедура в первую
очередь восстанавливает ES:BX, с тем чтобы они указывали на заго-
ловок запроса, а затем читает кодовый номер команды. По этому
коду процедура обработки прерывания вызывает нужную процедуру,
которая выполнит требуемую функцию. Процедура ищется с помощью
13-словной таблицы, содержащей смещения для 13 типов функций.
Функции всегда перечисляются в следующем порядке:
1. INITIALIZE (инициализация)
2. CHECK_MEDIA (проверка носителя)
3. MAKE_BPB
4. IOCTL_IN
5. INPUT_DATA (ввод данных)
6. NONDESTRUCT_IN
7. INPUT_STATUS (статус ввода)
8. CLEAR_INPUT (очистка ввода)
9. OUTPUT_DATA (вывод данных)
10. OUTPUT_VERIFY (проверка вывода)
11. OUTPUT_STATUS (статус вывода)
12. CLEAR_OUTPUT (очистка вывода)
13. IOCTL_OUT
После завершения процедуры, процедура обработки прерывания
завершается инструкцией RET и управление возвращается в вызываю-
щую программу. Драйвер устройства может включать код для обработ-
ки только некоторых функций, в зависимости от устройства и тре-
буемой степени контроля ошибок и управления устройством. Номера
функций, для которых не написаны процедуры, должны завершаться
выходом из драйвера без выполнения чего-либо. В этом случае надо
только перед выходом установить биты 15, 8, 1 и 0 в заголовке
запроса, чтобы информировать вызывающую задачу, что была затребо-
вана несуществующая функция (бит 15 индицирует ошибку, бит 8
показывает, что драйвер работает нормально, а биты 0 и 1 дают код
ошибки 3, что соответствует "неизвестной команде").
Но одна функция должна присутствовать во всех драйверах уст-
ройств, и это функция номер 1 - инициализация. Эта функция авто-
матически выполняется при загрузке драйвера, а затем нет. Одна из
важных задач, выполняемая этой процедурой, состоит установке
адреса конца драйвера в четырех байтах, начинающихся со смещения
14 в заголовке запроса. В нижеприведенном примере конец программы
отмечен меткой eop:. Кроме этой задачи, процедура инициализации
должна также выполнить всю необходимую для данного устройства
инициализацию. На рис. 7-4 показана структура драйвера устройст-
ва.
Какие из оставшихся 12-ти функций будут включены в драйвер
устройства зависит от того, что драйвер должен делать. Некоторые,
такие как CHECK_MEDIA и MAKE_BPB, относятся только к блочным
устройствам (они устанавливают тип диска, размер секторов и
т.д.). Для символьных устройств наиболее важными являются две
функции: INPUT_DATA и OUTPUT_DATA (отметим, что эти имена несу-
щественны - важна позиция в таблице функций, которая неизменна).
В обоих случаях заголовок запроса имеет следующую структуру:
13 байтов стандартный формат заголовка запроса
1 байт байт описания среды (только для блочных устройств)
4 байта смещение/сегмент буфера обмена данных
2 байта число байтов, которое надо передать
2 байта стартовый номер сектора (только для блочных)
В нижеприведенном примере используется функция вывода. Процедура,
выполняющая вывод получает из заголовка запроса адрес буфера, в
котором находятся выводимые данные (смещение 14). Она также счи-
тывает число байтов, которое надо вывести (смещение 18). Когда
процедура завершит вывод данных, то она установит слово статуса в
заголовке запроса (смещение 3) и возвратит управление. Если опе-
рация успешна, то надо установить бит 8 слова статуса. Другие
возможности будут обсуждены позднее.
Низкий уровень.
В данном примере приведена общая форма процедуры обработки
прерывания, не включая реального кода, управляющего устройством.
;---инициализация обработчика прерывания устройства
DEV_INTERRUPT: PUSH ES ;сохраняем регистры
PUSH DS
PUSH AX
PUSH BX
PUSH CX
PUSH DX
PUSH SI
PUSH DI
PUSH BP
MOV AX,CS:KEEP_ES ;ES:BX указывают на заголовок запроса
MOV ES,AX ;
MOV BX,CS:KEEP_BX ;
MOV AL,ES:[BX]+2 ;получаем код команды из заголовка
SHL AL,1 ;умножаем на 2 (т.к. таблица словная)
SUB AH,AH ;обнуляем AH
LEA DI,FUNCTIONS ;DI указывает на смещение до таблицы
ADD DI,AX ;добавляем смещение в таблице
JMP WORD PTR [DI] ;переходим на адрес из таблицы
FUNCTIONS LABEL WORD ;это таблица функций
DW INITIALIZE
DW CHECK_MEDIA
DW MAKE_BPB
DW IOCTL_IN
DW INPUT_DATA
DW NONDESTRUCT_IN
DW INPUT_STATUS
DW CLEAR_INPUT
DW OUTPUT_DATA
DW OUTPUT_VERIFY
DW OUTPUT_STATUS
DW CLEAR_OUTPUT
DW IOCTL_OUT
;---выход из драйвера, если функция не поддерживается
CHECK_MEDIA:
MAKE_BPB:
IOCTL_IN:
INPUT_DATA:
NONDESTRUCT_IN:
INPUT_STATUS:
CLEAR_INPUT:
OUTPUT_VERIFY:
OUTPUT_STATUS:
CLEAR_OUTPUT:
IOCTL_OUT:
OR ES:WORD PTR [BX]+3,8103H ;модифицируем статус
JMP QUIT
;---процедуры для двух поддерживаемых кодов
INITIALIZE: LEA AX,E_O_P ;смещение конца программы в AX
MOV ES:WORD PTR [BX]+14,AX ;помещаем его в заголовок
MOV ES:WORD PTR [BX]+16,CS ;
.
(здесь идет инициализация устройства)
.
JMP QUIT
OUTPUT_DATA: MOV CL,ES:[BX]+18 ;получаем число символов
CBW CX ;CX используем как счетчик
MOV AX,ES:[BX]+16 ;получаем адрес буфера данных
MOV DS,AX ;
MOV DX,ES:[BX]+14 ;
.
(здесь идут операции по выводу)
.
JMP QUIT
;---выходим, модифицируя байт статуса в заголовке запроса
QUIT: OR ES:WORD PTR [BX]+3,100H ;устанавливаем бит 8
POP BP ;восстанавливаем регистры
POP DI ;
POP SI ;
POP DX ;
POP CX ;
POP BX ;
POP AX ;
POP DS ;
POP ES ;
RET
E_O_P: ;метка конца программы
DEVICE12 ENDP
CSEG ENDS
END DEVICE12
Перед возвратом драйвер устанавливает слово статуса в заголов-
ке запроса. В данном примере это делается в двух местах, в зави-
симости от того вызывалась функция обеспечиваемая драйвером или
нет. Эти строки выглядят так: OR ES:WORD PTR [BX]+3,XXXXH. Значе-
ние битов XXXX следующее:
биты 0-7 код ошибки (если бит 15 = 1)
бит 8 устанавливается в 1, когда функция завершена
бит 9 устанавливается в 1, когда драйвер занят
биты 10-14 зарезервированы MS DOS
бит 15 устанавливается при возникновении ошибки
Младший байт этого слова содержит следующие коды ошибок, если
установлен бит 15, индицирующий ошибку:
0 попытка записи на защищенное от записи устройство
1 неизвестное устройство
2 устройство не готово
3 неизвестная команда
4 ошибка проверки по контрольной сумме
5 неверная длина запроса к устройству
6 ошибка поиска
7 неизвестный носитель
8 сектор не найден
9 нет бумаги в принтере
A ошибка записи
B ошибка чтения
C общая ошибка
7.2.4 Доступ к драйверу устройства.
Драйвер устройства устанавливается путем включения имени гото-
вой программы в файл конфигурации системы. Для установки пробной
программы поместите в файл CONFIG.SYS строку DEVICE = DEVI-
CE12.COM. Затем перезагрузите систему для установки драйвера.
Если машина не будет загружаться, то скорее всего имеется ошибка
в коде инициализации драйвера.
После того как драйвер установлен, для доступа к нему пользуй-
тесь обычными функциями MS DOS прерывания 21H. Какие функции
можно использовать зависит от того, заменяет ли устройство стан-
дартное устройство DOS (как в приведенном примере) или оно добав-
ляется как совершенно новое устройство. Для замены стандартного
последовательного устройства, назовите драйвер AUX, после чего
функции 3 [7.1.7] и 4 [7.1.6] прерывания 21H будут осуществлять
соответственно ввод и вывод. Если устройство параллельное, то
назовите его PRN, после чего функция 5 [6.3.1] будет выводить
данные на принтер. Другой возможностью является использование
функции 3FH [5.4.4] для ввода и [5.4.3] для вывода. В этом случае
используйте номер файла 3 - для последовательного устройства и 4
- для параллельного. Напоминаем, что при использовании предопре-
деленных номеров файла нет необходимости открывать устройство.
Если устройство не заменяет одно из стандартных устройств MS
DOS (т.е. если оно не названо одним из резервных слов, таким как
PRN, AUX и т.д.), то Вы можете открыть устройство с помощью одной
из функций для открытия файла. Вы можете использовать как метод
доступа с помощью управляющего блока файла, так и метод дескрип-
тора файла, хотя последний предпочтительнее. Чтобы быть уверен-
ным, что Вы по ошибке не откроете дисковый файл, поместите номер
файла в BX, 0 - в AL, посде чего выполните функцию 44H прерывания
21H. Это функция IOCTL и если бит 7 значения, возвращаемого в DL
установлен, то драйвер устройства загружен.
IOCTL требует, чтобы в байте атрибутов драйвера была соот-
ветствующая установка битов и чтобы по крайней мере основы проце-
дуры обработки IOCTL имелись в процедуре обработчика прерывания
драйвера. Функция IOCTL имеет 8 подфункций, пронумерованных от 0
до 7, при этом соответствующий кодовый номер помещается в AL при
вызове функции:
0 Возвратить информацию об устройстве в DX
1 Установить информацию об устройстве, используя DL (DH=0)
2 Считать CX байтов от драйвера устройства через управля-
щий канал и поместить их начиная с DS:DX
3 Записать CX байтов в драйвер устройства через управляющий
канал, взяв их начиная с DS:DX
4 То же, что и 2, но использовать номер накопителя в BL,
где 0 = накопитель по умолчанию, 1 = A и т.д.
5 То же, что и 3, но использовать номер накопителя как в 5
6 Получить статус ввода
7 Получить статус вывода
В ответ возвращается различная информация, в зависимости от
того, какая функция вызвана. Для подфункций 0 и 1 значение битов
регистра DX следующее (при условии, что бит 7 = 1, что означает,
что доступ получен к устройству, а не к файлу):
0 1 = устройство консольного ввода
1 1 = устройство консольного вывода
2 1 = нулевое устройство
3 1 = устройство часы
4 резерв
5 1 = нет проверки на Ctrl-Z, 0 = есть проверка на Ctrl-Z
6 1 = не конец файла, 0 = конец файла
7 1 = устройство, 0 = дисковый файл
8-13 резерв
14 1 = если можно использовать подфункции 2 и 3, 0 = нельзя
15 резерв
Подфункции 2-5 позволяют программе и устройству обмениваться
произвольными управляющими строками. Это позволяет передавать
управляющие сообщения отдельно от основного потока данных, что
существенно упрощает дело. При возврате AX будет содержать число
переданных байтов. Подфункции 6-7 позволяют программе проверить,
готово ли устройство для ввода или вывода. Для устройств в AL
возвращается FF, если устройство готово и 0, если нет. При ис-
пользовании с открытым файлом (бит 7 = 0) в AL возвращается FF до
тех пор, пока не будет доститгнут конец файла.