26 1A ^Z SUB Подстановка. Заменяет символы, которые
незаконны или невозможно вывести.
27 1B ^[ ESC Отмечает последующие символы, как упра-
вляющую последовательность.
28 1C ^/ FS Разделитель файлов. Отмечает логическую
границу между файлами.
29 1D ^] GS Разделитель групп. Отмечает логическую
границу между группами данных.
30 1E ^^ RS Разделитель записей.Отмечает логическую
границу между записями данных.
31 1F ^_ US Разделитель объектов. Отмечает логичес-
кую границу между объектами данных.
127 7F нет DEL Забой. Удаляет другие символы.
Раздел 2. Создание драйвера устройства.
Драйвер устройства это специальная программа, которая управ-
ляет обменом с периферийным устройством, таким как принтер или
дисковый накопитель. Поскольку параметры этих периферийных уст-
ройств меняются от производителя к производителю, то разным поль-
зователям программы может потребоваться дюжина различных драйве-
ров, чтобы он мог работать на имеющемся у него оборудовании.
Имеется 4 способа включения драйверов устройств в программу:
1. Можно поместить код для всех драйверов прямо в программу.
Hапример, чтобы поддерживать различные принтеры, можно создать
таблицу управляющих последовательностей и искать в ней нужный код
каждый раз когда он потребуется. Этот подход тратит много памяти
и может быть достаточно медленным.
2. Создать ряд драйверов устройств и потребовать, чтобы прог-
рамма загружала необходимый в качестве оверлея (т.е. помещать его
в область программы, специально оставленную для этой цели
[1.3.5]).
3. Создать драйвер устройства как отдельную программу, которая
указывается в командном файле, выполняемом при загрузке системы.
Программа запускается и устанавливает драйвер устройства как
программу обработки прерывания. После этого программа завершает-
ся, но остается резидентной в памяти, как объяснено в [1.3.4].
Впоследствии наша программа использует этот драйвер через вектор
прерывания.
4. Создать полноценный драйвер устройства, который будет заг-
ружаться при старте с помощью файла CONFIG.SYS. MS DOS поддержи-
вает такой тип драйверов устройств и однажды загруженный он может
использовать все возможности команд DOS, включая проверку ошибок.
Специальная команда IOCTL (Kонтроль ввода/вывода) позволяет прог-
рамме узнать статус драйвера и послать ему управляющую строку,
помимо обычного потока данных.
Первые три стратегии легко реализуются с помощью информации,
приведенной в остальных частях данной книги. Hо устанавливаемые
драйверы устройств очень сложны. Зато когда он есть, то он очень
мощен. В этом случае система будет работать с устройством нас-
только же тесно, как с клавиатурой или дисковым накопителем.
Устройству может быть присвоено имя, например, SERIALPR для пос-
ледовательного принтера, и затем это устройство может быть откры-
то для доступа из любого языка. В Бейсике оператор OPEN "SE-
RIALPR" FOR OUTPUT AS #2 подготовит последовательный принтер для
вывода. В языке ассемблера Вы сможете получить доступ к принтеру
как с помощью метода управляющего блока файла, так и с помощью
метода дескриптора файла, включая очень мощную функцию IOCTL. При
этом пользователь имеет возможность доступа к устройству на уров-
не операционной системы и может просто ввести команду COPY A:MY-
FILE SERIALPR:, чтобы скопировать содержимое файла на принтер.
Устанавливаемые драйверы устройств могут быть написаны только
на языке ассемблера. Они могут обслуживать два типа устройств:
символьные и блочные. Эти имена описывают единицы, которыми уст-
ройство обрабатывает данные. Обычно драйверы блочных устройств
обслуживают дисковые накопители, а драйверы символьных - все
остальное, начиная от последовательных принтеров и кончая робота-
ми. Блочные устройства обмениваются блоками данных, поэтому они
занимаются накоплением данных. Символьные устройства обмениваются
данными побайтно, поэтому они лучше подходят для управляющих
устройств, а также для устройств, которые не могут обеспечить
высокую скорость обмена данными. Драйверы блочных устройств очень
сложны и здесь нет достаточно места, чтобы объяснить их структу-
ру. Очень редко кому требуется написать такой драйвер. Техничес-
кое руководство по MS DOS предоставляет всю необходимую информа-
цию и содержит полный пример драйвера виртуального диска в опера-
тивной памяти. Вы можете просмотреть эту информацию после того
как изучите обсуждение драйверов символьных устройств, приведен-
ное здесь.
Устанавливаемые драйверы устройств беспощадны к программистс-
ким ошибкам. Поскольку драйверы автоматически загружаются систе-
мой при загрузке, то невозможно использовать отладчики для выяв-
ления причин неполадок. Поэтому будьте предельно внимательны при
их написании.
Программа драйвера устройства разбивается на три части, каждая
из которых обсуждается отдельно в следующих разделах. Это (1)
заголовок драйвера, который именует устройство и содержит инфор-
мацию об остальных частях драйвера, (2) стратегия драйвера, кото-
рая хранит информацию об области данных, создаваемой MS DOS,
которая называетя заголовком запроса, и (3) обработчик прерывания
устройства, который и содержит код, управляющий устройством.
7.2.1 Создание заголовка драйвера.
Драйверы устройств должны создаваться в виде COM файлов
[1.3.6]. Однако они не являются настоящими программами, поскольку
у них отсутствует префикс программного сегмента. Чтобы добиться
этого не надо включать оператор ORG 100H в начале программы, как
это делается для COM файлов. Либо запишите ORG 0, либо вообще
ничего не пишите. Драйвер должен быть описан как далекая (far)
процедура, как и в любой программе. В нижеприведенном примере
приведен начальный код для драйвера устройства с именем DEVICE12.
Оно заменяет стандартное устройство AUX, используемое MS DOS,
принимая вывод функции 4 прерывания 21H. Весь драйвер устройства
состоит из кода этого раздела вместе с кодом, приведенном в сле-
дующих двух разделах; поместите их подряд один за другим, чтобы
получить полную программу.
Драйвер устройства должен начинаться с заголовка драйвера. Он
имеет длину 18 байтов, разделенных на 5 полей. Первое поле (DD)
всегда содержит значение -1 (FFFFFFFFH), и когда MS DOS загружает
драйвер, то оно заменяется на стартовый адрес следующего драйве-
ра. Таким образом, система может искать следующий драйвер по
цепочке. У последнего загруженного драйвера в этом поле остается
значение -1.
Второе поле это байт атрибутов драйвера. Имеют значение только
7 битов этого слова:
бит 15 1 = символьное устройство, 0 = блочное устройство
14 1 = поддерживает IOCTL, 0 = не поддерживает IOCTL
13 1 = формат блоков IBM, 0 = другой формат блоков
3 1 = часы, 0 = не часы
2 1 = нулевое устройство, 0 = не нулевое устройство
1 1 = устройство стандартного вывода, 0 = нет
0 1 = устройство стандартного ввода, 0 = нет
Обычно установлен только бит 15, или биты 15 и 14, если устройст-
во поддерживает IOCTL (как обсуждается в [7.2.4]). Бит 13 уста-
навливается только для блочных устройств. Остальные биты исполь-
зуются для замены устройств, используемых MS DOS по умолчанию
(устройствами стандартного ввода и вывода являются клавиатура и
видеодисплей; устройство часов объединяет часы реального времени
с часами времени суток BIOS; а нулевое устройство (NULL) - это
псевдоустройство, используемое для тестовых целей).
Третье и четвертое поля содержат смещения для процедур страте-
гии и обработки прерывания, которые будут рассмотрены в следующих
разделах. Hаконец, последнее поле содержит имя устройства. Имя
может содержать до 8 символов и оно должно быть выравнено по
левому краю с завершающими пробелами. Для замены существующих в
DOS устройств, таких как LPT1 или COM1, используйте то же имя
устройства, как в данном примере.
Hизкий уровень.
В данном примере создается драйвер для последовательного уст-
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.
Kогда 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. Hапример, когда драйвер выводит данные, то ему дается
адрес данных через заголовок запроса. Kогда 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. Kод устройства (DB). Определяет номер для блочных устройств.
3. Kод 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. Kоды ошибок перечислены в [7.2.3].
5. Резервная область (8 байтов). Используется MS DOS.
6. Данные необходимые для работы драйвера (переменной длины).
Hизкий 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
