MINI KURS PISANIA PROGRAMÓW TSR W ASEMBLERZE 4. WADY I ZALETY MULTIPLEX INTERRUPT Na pocz±tku wyja¶nijmy sobie o co w ogóle chodzi w tytule tej czê¶ci. Otó¿ Multiplex Interrupt jest to jedno z przerwañ programowych (to znaczy nie wywo³ywanych przez sprzêt, jak np. przerwanie zegara, ale tylko poprzez instrukcjê int). Ma numer 2fh i s³u¿y do bardzo wielu przydatnych rzeczy a w szczególno¶ci niesie pomoc w programach rezydentnych. Ca³a istota Multiplex Interrupt (w skrócie MxI) polega na utworzeniu "³añcucha", do którego dopinaj± siê kolejne programy wykorzystuj±ce je - TSRy. Ka¿dy program ma przydzielony swój numer identyfikacyjny, po którym mo¿e poznaæ, czy odwo³anie MxI dotyczy tego rezydenta, czy jakiego¶ innego. W trakcie instalacji TSR odczytuje wektor przerwania 2fh i ustawia nowy na swoj± procedurê. Teraz kiedy przyjdzie przerwanie i w rejestrze AH jest jego numer identyfikacyjny to oznacza, ¿e do niego przysz³o zlecenie (o tym bêdzie dalej) i on je ma obs³u¿yæ. Je¿eli w AH jest inny numer, TSR przekazuje sterowanie pod stary adres (zapamiêtany podczas instalacji). Powy¿sze t³umaczenie jest do¶æ zawi³e, dlatego podam trochê konkretów: Przerwanie 2Fh Nazwa: Obs³uga równoczesnych procesów Wywo³anie: AH = numer procesu (czyli ID TSRa) 01h - rezydentna czê¶æ polecenia PRINT 02h - rezydentna czê¶æ polecenia ASSIGN 03h - rezydentna czê¶æ polecenia SHARE 80h-0ffh - dostêpne dla innych procesów AL = 0 Powrót: AL - stan zainstalowania 00h - nie zainstalowany, mo¿na zainstalowaæ 01h - nie zainstalowany, nie mo¿na zainstalowaæ 0ffh - zainstalowany Opis: Przerwanie organizuje równoczesn± pracê programów rezydentnych dostêpnych z dowolnego procesu. Pierwotnie dotyczy³o tylko polecenia systemowego PRINT. Ka¿dy proces instaluje siê w kolejce (poprzez kolejne przechwytywanie tego przerwania). W przypadku wywo³ania zlecenia proces sprawdza, czy zlecenie go dotyczy, je¶li nie to oddaje sterowanie poprzedniemu w kolejce. W rejestrze AL przekazywany jest kod zlecenia. Standardowo zlecenie numer 0 oznacza pytanie o to, czy program jest zainstalowany. Z powy¿szego opisu widzimy, jak prosta jest zasada dzia³ania MxI, wszystkie rezydentne polecenia DOSu maj± wbudowan± obs³ugê swoich funkcji przez to przerwanie (np. mo¿emy poleceniu PRINT kazaæ zatrzymaæ wszystkie wydruki znaj±c numer zlecenia, które mamy mu przekazaæ), na przyk³ad: mov ax,0103h ; 01-PRINT, 03-zatrzymanie drukowania int 2fh Dzia³anie Multiplex Interrupt w naszym rezydencie zale¿y tylko od naszej inwencji, poza oczywi¶cie zleceniem nr 0, które ma przekazaæ informacjê o zainstalowaniu programu. Wtedy mo¿emy stwierdziæ, czy TSR jest obecny w pamiêci, pomimo ¿e po nim by³ instalowany inny program rezydentny, który równie¿ przechwyci³ to samo przerwanie (w przypadku sekundnika przerwanie zegara). Poza tym mo¿emy dodaæ równie¿ nasze nowe zlecenia, np. zmiana kolorów cyfr bez reinstalacji programu, podawanie segmentu, w którym jest obecny kod TSRa i tak dalej. Przyk³adów mo¿na znale¼æ bez liku, je¶li tylko dysponuje siê rozwiniêt± wyobra¼ni±. W naszym nowym przyk³adowym rezydencie (ile razy mo¿na obrabiaæ i ulepszaæ sekundnik?) zastosujemy procedurê, która bêdzie "wra¿liwa" na ID procesu nr 90h (dlaczego tak? wymy¶li³o mi siê, mo¿na podaæ numer od 80h w górê) i zlecenia nr 0 oraz 1. Czasem takie za³o¿enia mog± nie przynie¶æ spodziewanych rezultatów, gdy w pamiêci bêdzie inny TSR reaguj±cy równie¿ na numer 90h - przy takich obawach mo¿na napisaæ funkcjê przeszukuj±c± kolejne numery od 80h (sprawdzamy zleceniem 0, czy rezydent jest zainstalowany) i zatrzymuj±c± siê na pierwszym wolnym. My jednak przyjmiemy, ¿e 90h jest dla nas wystarczaj±cy i nic siê nie powtórzy. Zlecenie nr 0 bêdzie s³u¿y³o do sprawdzania, czy nasz rezydent jest obecny w pamiêci (czyli bêdziemy w AL zwracaæ 0ffh) oraz przy okazji czytania numeru segmentu, w jakim jest on zainstalowany (zwracamy w BX). Natomiast zlecenie nr 1 bêdzie nam podawaæ w ES:DI adres ci±gu znaków (zakoñczonego znakiem dolara, tak jak w napisach w DOSie) z wersj± zainstalowanego TSRa. Sam program rezydentny bêdzie realizowa³ trywialne zadanie - podepniemy go pod przerwanie klawiatury i przy ka¿dym naci¶niêciu klawisza bêdzie generowany d¼wiêk o d³ugo¶ci zale¿nej od czasu naci¶niêcia (czyli po stwierdzeniu naci¶niêcia w³±czymy d¼wiêk PC Speakera, a przy puszczeniu wy³±czymy). Do tego bêdzie jeszcze aktywna kombinacja Alt-Ctrl-Ins, prze³±czaj±ca nam d¼wiêk (na zasadzie w³±czony - wy³±czony - w³±czony itd). I znów to samo - sam program nie jest przeznaczony do u¿ywania w konkretnych celach (czy sekundnik komu¶ siê do czego¶ przyda³?), ale do zobrazowania technik pisania TSRów. Przy usuwaniu programu rezydentnego z pamiêci (nazwijmy go roboczo: beep) nale¿y pamiêtaæ o sprawdzeniu MxI, czy TSR jest obecny, jak równie¿ o odczytaniu wektora przerwania klawiatury (int 9h), poniewa¿ nie mo¿emy usun±æ TSRa i odtworzyæ wykorzystywanych przez niego przerwañ, kiedy po nim zosta³ zainstalowany inny rezydent (bo w ten sposób odciêliby¶my od "funkcji ¿yciowych" równie¿ ten inny program). Jednak jest na to sposób - odcinamy tylko dzia³anie kliku i kombinacji Alt-Ctrl-Ins poprzez ustawienie odpowiedniej flagi w obszarze TSRa (mo¿na by by³o te¿ po to wymy¶liæ nowe zlecenie MxI, ale po co kombinowaæ, gdy po odczytaniu numeru segmentu kodu zleceniem 0 mamy dostêp do obszaru zmiennych beepa), nazywa siê ona 'niemamnie' i gdy nie jest równa 0 to TSR zachowuje siê tak, jakby go w ogóle nie by³o. Gdyby beep rezerwowa³ sobie dodatkowe bloki pamiêci nale¿a³o by je równie¿ zwolniæ. Pamiêtajmy równie¿ o tym, aby w czasie instalacji sprawdziæ, czy przypadkiem ju¿ wcze¶niej beep nie by³ instalowany, a je¿eli tak - wy¶wietliæ stosowny komunikat, no i oczywi¶cie zwolniæ blok pamiêci zajmowany przez ¶rodowisko programu. Nasz TSR nie bêdzie tym razem sprawdza³ parametrów podanych w linii poleceñ w poszukiwaniu 'u', natomiast po uruchomieniu bêdzie siê instalowa³ w pamiêci, a po powtórnym uruchomieniu - usuwa³ (lub dezaktywowa³). Po wywo³aniu przez system przerwania klawiatury, pod które jeste¶my podpiêci mo¿emy odczytaæ kod wci¶niêtego klawisza z portu 60h (in al,60h), jest to tzw. scan-code klawisza, czyli najogólniej mówi±c jego kolejny numer na klawiaturze. Klawisz Insert ma scan-code równy 52h, natomiast ten sam klawisz przy zwolnieniu wysy³a kod o 80h wiêkszy (z ustawionym najwy¿szym bitem), czyli 0d2h. Klawiatura rozszerzona 101-klawiszowa wysy³a ponadto dodatkowe kody informuj±ce, czy naci¶niêto Ins z klawiatury numerycznej, czy szary Ins z dodatkowego bloku - jest wtedy przed scan-code klawisza Insert wysy³any kod 0e0h - my po odebraniu takiego kodu przekazujemy sterowanie bezpo¶rednio do oryginalnej procedury. W programie beep bêdziemy reagowaæ na puszczenie klawisza Insert ze wzglêdu na samopowtarzanie przy d³u¿szym naci¶niêciu (gdyby TSR reagowa³ na naci¶niêcie, obserwowaliby¶my naprzemienne w³±czanie i wy³±czanie funkcji programu). Fakt wci¶niêcia jednocze¶nie Alt i Ctrl rozpoznamy badaj±c obszar zmiennych BIOSu (komórka 0:417h, bity 2 i 3 ustawione, traktowa³a o tym szerzej czê¶æ 3 kursu). Po rozpoznaniu "korzystnej" kombinacji (Alt-Ctrl-Ins) zmieniamy warto¶æ wewnêtrznego prze³±cznika (zmienna flipflop), po czym zwracamy sterowanie do oryginalnej procedury obs³ugi przerwania klawiatury. Gdyby¶my nie chcieli tego robiæ (np. przechwyciæ i "zdusiæ" wszystkie naci¶niêcia klawisza X) i nie przesy³aæ sterowania pod oryginalny adres (czyli do poprzedniego programu do³±czonego do int 9h, a w koñcu do procedury w BIOSie wpisuj±cej kod ASCII klawisza do bufora klawiatury), nale¿a³oby wykonaæ nastêpuj±cy fragment kodu, wymagany do poprawnego powrotu do g³ównego programu instrukcj± iret: in al,61h ;+ znak dla kontrolera klawiatury, ¿e zakoñczyli¶my mov ah,al ;+ obs³ugê przerwania or al,80h ;+ out 61h,al ;+ mov al,ah ;+ out 61h,al ;+ mov al,20h ;- znak dla kontrolera przerwañ out 20h,al ;- (tzw. EOI - End Of Interrupt) Do w³±czania d¼wiêku w g³o¶niku s³u¿± instrukcje: in al,61h or al,3 ; ustawiamy bity: 0 i 1 out 61h,al Do wy³±czania: in al,61h and al,0fch ; zerujemy bity: 0 i 1 out 61h,al Na pocz±tku w trakcie instalacji TSRa mo¿emy jeszcze ustawiæ wysoko¶æ d¼wiêku wysy³aj±c 2 bajty warto¶ci licznika do timera (który obs³uguje i zegar, i generator g³o¶nika). Warto¶æ licznika to: 1193181/f, f - czêstotliwo¶æ d¼wiêku. Z tego wynika, ¿e chc±c ustawiæ wysoko¶æ d¼wiêku na 440 Hz nale¿y ustawiæ licznik na 1193181/440 = 2712, czyli 0a98h. Wysy³amy kolejno: kod operacji (0b6h) do portu 43h, nastêpnie m³odszy bajt licznika (98h) do portu 42h, a potem starszy bajt (0ah): mov al,0b6h out 43h,al mov al,98h out 42h,al mov al,0ah out 42h,al W naszym przyk³adowym programie beep mo¿liwo¶æ ustawienia wysoko¶ci d¼wiêku nie zosta³a wykorzystana, mo¿ecie to zrobiæ w swoich programach. Mo¿na te¿ równie¿ pokusiæ siê o napisanie rezydenta, który po ka¿dym naci¶niêtym klawiszu bêdzie zmienia³ wysoko¶æ tonu, bior±c j± na przyk³ad z tablicy. Wtedy przy pisaniu tekstu komputer bêdzie gra³ muzykê! To tyle na dzi¶, zobaczymy, co przyniesie kolejny odcinek.