WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 8 |

«Зубков С. В. ...»

-- [ Страница 5 ] --

byte Если мы не были вызваны с /и.

je do_unload short ;

Если свободный идентификатор INT 2Dh не найден.

mov jmp short Если нельзя выгрузить программу.

mov jmp short ;

Выгрузка резидента: при передаче управления сюда АН содержит ;

идентификатор программы - 1.

inc ah - mov al,02h выгрузки резидента.

mov Адрес возврата mov в DX:BX.

int 2Dh Вызов нашего резидента через мультиплексор.

push cs Если управление пришло сюда выгрузки не было.

pop ds mov jmp short exit_with_message ;

Если управление пришло сюда - выгрузка произошла.

push cs ds pop mov push 0 Чтобы сработала команда RET для выхода.

jmp short exit_with_message Сюда передается управление в самом начале.

cmp byte ptr jne cmp byte ptr Если нас вызвали с /и, jne not_unload mov byte ptr выгрузить резидент.

mov mov usage Вывод строки с информацией о программе.

int Сканирование от FFh до mov more mux:

Функция AMIS OOh - проверка наличия mov резидента.

Сложные приемы int 2Dh прерывание.

Если идентификатор свободен, jne not_free byte ptr вписать его сразу в код обработчика.

short mov Иначе - = адрес вызвавшей программы.

mov = адрес нашей сигнатуры.

mov. 16 Сравнить первые 16 байт.

repe jcxz already_loaded Если они не next_mux:

dec ah перейти к следующему идентификатору.

jnz Если это cmp byte и если нас вызвали для выгрузки, cant_unload1 а мы пришли сюда - программы нет je в памяти.

cmp byte Если при этом все еще 0, идентификаторы кончились.

je ;

Проверка наличия устройства ЕММХХХХО.

mov ems_driver mov int ;

Открыть mov bx, ax mov int ;

получить состояние файла/устройства.

jc test ;

Если старший бит DX = 0, ЕММХХХХО - файл.

jz Выделить память под буфер в EMS.

mov Функция EMS 41h:

int 67h получить адрес окна EMS.

mov bp, bx Сохранить его пока в ВР.

mov Функция EMS mov Нам надо 4 х 16 Кб.

int 67h Выделить EMS-память в DX) cmp Если произошла ошибка (нехватка памяти?) jnz • не будем пользоваться EMS.

mov word ptr Иначе: сохранить идентификатор для резидента.

mov Функция 44h - отобразить в окно.

mov int Страница 0.

mov Резидентные программы inc bx int 67h ;

Страница inc bx int 67h ;

Страница 2.

mov inc bx int 67h ;

Страница 3.

mov mov Вывести сообщение об установке в EMS.

int 21h mov jmp short Если EMS нет или он не работает, mov int 21h Закрыть файл/устройство ЕММХХХХО.

;

Занять общую память.

mov mov Вывод сообщения об этом.

int 21h mov ;

Перенести стек.

mov Функция DOS 4Ah.

= next_segment = next_segment/16 Такая запись нужна только для WASM, остальным ассемблерам это можно было записать в одну строчку.

mov Уменьшить занятую память, оставив текущую длину нашей программы +100h на PSP +200h на стек.

int 21h mov Функция 48h - выделить память.

bfsize_p = bfsize_p = bfsize_p/ mov bx,bfsize_p Размер BMP-файла 320x200x256 в int 21h параграфах.

ems used:

mov word Сохранить адрес буфера для резидента.

Скопировать заголовок BMP-файла в начало mov mov mov rep 10 Assembler DOS приемы программирования Получить адреса флага занятости DOS и флага критической ошибки (считая, что версия старше 3.0).

Функция 34h - получить флаг занятости.

21h.

int bx ;

Уменьшить адрес на чтобы он указывал dec ;

на флаг критической ошибки, mov word fflov word ptr и сохранить его для резидента.

Перехват прерываний.

АН = = номер прерывания.

mov int 21h Получить адрес обработчика INT mov word ptr и поместить его в old_int2Dh.

mov word ptr mov АН = 35h, AL = номер прерывания.

int 21h Получить обработчика INT mov word ptr old_int28h, bx и поместить его в old_int28h.

mov word ptr mov АН = 35h, AL = номер прерывания.

int 21h Получить адрес обработчика INT 08h mov word ptr old_int08h, bx и поместить его в old_int08h.

mov word ptr mov АН = 35h, AL = номер прерывания.

int 21 h Получить адрес обработчика INT 13h mov word ptr old_int13h, bx и поместить его в mov word ptr mov АН = 35h, AL = номер прерывания.

int Получить адрес обработчика INT 09h mov word ptr bx и поместить его в mov word ptr mov АН = 25h, AL = номер прерывания.

mov - адрес обработчика.

int 21h Установить новый обработчик INT 20h mov АН = 25h, AL = номер прерывания.

mov - адрес обработчика.

int 21h Установить новый обработчик INT 2:8h mov АН = 25h, AL = номер прерывания.

mov - адрес обработчика.

int 21h Установить новый обработчик INT mov АН = 25h, AL = номер прерывания.

mov - адрес обработчика.

int Установить новый обработчик INT • mov АН = 25h, AL номер прерывания.

mov - адрес обработчика.

int Установить новый обработчик INT Освободить память из-под окружения DOS.

mov Функция DOS 49h.

mov ptr envseg ES = сегментный адрес окружения DOS.

int Освободить память.

Резидентные программы ;

Оставить программу резидентной.

initialize DX - адрес первого байта концом резидентной части.

int 27h Завершить выполнение, оставшись initialize endp ems driver db Имя EMS-драйвера для проверки.

;

Текст, который выдает программа при запуске:

usage db программа для копирования экрана только db ' видеорежима 13h',ODh,OAh db ' - записать копию экрана в db db ' scrgrb.com - выгрузиться из '$' db ;

Тексты, которые выдает программа при успешном выполнении:

db в $' db загружена в '$' db успешно выгружена из ;

Тексты, которые выдает программа при ошибках:

db Программа уже '$' db Слишком много резидентных db '$' db Программа не обнаружена в db Другая программа перехватила db unloading db О 1, если нас запустили с ключом /и.

;

BMP-файл (для изображения 320x200x256) label byte ;

Файловый заголовок.

db Сигнатура.

dd bfsize Размер файла.

dw О dd bfoffbits Адрес начала.

Информационный заголовок Размер BMP info header dd bi_size dd Ширина.

dd Высота.

dw 1 Число цветовых плоскостей.

dw 8 Число битов на пиксел.

Метод сжатия данных.

dd dd 320*200 Размер данных.

dd OB13h Разрешение по X (пиксел на метр).

dd OB13h Разрешение по Y (пиксел на Число используемых цветов (0 - все).

dd Число важных цветов (0 - все).

dd Размер bi_size = Размер обоих заголовков.

BMP_header_length = Размер заголовков + размер палитры.

bfoffbits Сложные приемы bfsize = ;

Размер заголовков + ;

размер палитры + размер данных.

$-start end start В этом примере, достаточно сложном из-за необходимости избегать всех слу чаев повторного вызова прерываний DOS и BIOS, добавилась еще одна мера пре досторожности - сохранение состояния EMS-памяти перед работой с ней и вос становление в исходное состояние. Действительно, если наш резидент активизируется в тот момент, когда какая-то программа работает с EMS, и не выполнит это требование, программа будет читать/писать уже не в свой EMS а в наши. Аналогичные предосторожности следует предпринимать вся кий раз, когда функции, затрагивающие какие-нибудь глобальные структуры данных. Например: функции поиска файлов используют буфер DTA, адрес которого надо сохранить (функция DOS 2Fh), затем создать собственный (функция DOS и в конце восстановить DTA прерванного процесса по со храненному адресу (функция lAh). Таким образом надо сохранять/восстанавли вать состояние адресной А20 (функции XMS 07h и 03h), если резидентная программа хранит часть своих данных или кода в области НМА, сохранять состоя ние драйвера мыши (INT 33h, функции и сохранять информацию о пос ледней ошибке DOS (функции DOS 59h и 5DOAh), и так с каждым ресурсом, который затрагивает резидентная программа.

Писать полноценные резидентные программы в DOS очень сложно, но, если не выходить за рамки реального режима, это самое эффективное средство управ ления системой и реализации всего, что только можно сделать в DOS.

Полурезидентные программы Полурезидентные - это программы, которые загружают и Выпол няют другую программу, оставаясь при этом в памяти, а затем, после того как за груженная программа заканчивается, они трже заканчиваются обычным образом.

Полурезидентная программа может содержать обработчики прерываний, которые будут действовать все время, пока работает загруженная из-под нее обычная про грамма. Так что, с точки зрения этой дочерней программы, полурезидентная про грамма функционирует как обычная резидентная. Эти программы удобно исполь зовать для внесения изменений и дополнений в существующие программы, если нельзя внести исправления прямо в их исполняемый код. Так создаются загруз чики для игр, которые хранят свой код в зашифрованном или упакованном виде.

Такой загрузчик может отслеживать определенные комбинации клавиш и об манывать игру, добавляя игроку те или иные ресурсы, или, например, находить код проверки пароля и выключать его.

В качестве примера напишем простой загрузчик для игры «Tie кото рый устранит ввод пароля, требующийся при каждом запуске игры. Разумеется, это условный пример, поскольку никак не шифрует свои файлы, и того же эффекта можно было достигнуть, изменив всего два байта в файле front.ovl. Един ственное преимущество нашего загрузчика будет заключаться в том, что он под ходит для всех версий игры (от до Tie Fighter: Defender of the Резидентные программы Пример полурезидентной программы - загрузчик, устраняющий проверку пароля для игр компании Lucasarts:

X-Wing: Imperial B-Wing, Tie Fighter, Tie Fighter: Defender of the Empire tiny Для команды org 100h СОМ-программа.

;

Освободить память после конца программы (+ стек).

mov Перенести стек.

mov Функция DOS 4Ah.

mov Размер в параграфах.

int 21h Изменить размер выделенной памяти.

Заполнить поля ЕРВ, содержащие сегментные адреса.

mov mov word ptr mov word ptr mov word ptr Загрузить программу без выполнения.

mov bx, offset ES:BX - EPB mov DS:DX - имя файла mov Функция DOS 4B01h.

int 21 h Загрузить без выполнения.

jnc Если не найден, mov byte ptr установить флаг для find_passwd mov mov filename2 и попробовать int 21h jnc program_loaded Если он не найден, mov mov попробовать XWING.EXE.

int error_exit Если и он не найден (или не загружается jc по какой-нибудь другой причине) выйти с сообщением об ошибке.

Процедура проверки пароля не находится непосредственно в исполняемом файле ;

bwing.exe или xwing.exe, а подгружается позже из оверлея ;

или соответственно. Найти команды, выполняющие чтение ;

из этого оверлея, и установить на них наш обработчик find_passwd.

push cs pop ax add mov Сложные приемы программирования - первый параграф после конца нашей программы (то есть начало области, в которую была загружена модифицируемая программа).

- код для сравнения.

mov CX - его длина.

call Поиск кода.

error exit2 Если он не найден - выйти jc ;

с сообщением об ошибке.

Заменить 6 байт из найденного кода командами call и пор.

mov byte ptr [si], 9Ah ;

CALL mov word ptr offset mov word ptr [si+3], cs mov byte ptr [si+5], 90h ;

NOP.

Запустить загруженную программу.

Надо записать правильные начальные значения в регистры для ЕХЕ-программы и заполнить некоторые поля ее PSP.

mov Функция DOS 51h.

int BX = PSP-сегмент загруженной программы.

mov Поместить его в DS mov es, bx и ES. Заполнить также поля PSP:

mov word ptr mov word ptr. "адрес возврата" mov word ptr и "адрес PSP предка".

ptr cs:EPB_SSSP Загрузить SS:SP jmp dword ptr cs:EPB_CSIP и передать управление на точку входа программы.

db 0 тип защиты ЕРВ dw 0 Запускаемый файл среду DOS от tieload.com, dw и командную строку, dw и и первый FCB, dw и второй FCB.

EPB_SSSP dd На Начальный SS:SP - заполняется DOS.

EPB_CSIP dd На Начальный - заполняется DOS.

db ;

Сначала пробуем запустить этот файл, filename2 db 0 ;

потом этот, db 0 ;

а затем этот.

;

Сообщения об db "Ошибка: не найден ни один из файлов db "BWING.EXE, '$' db "Ошибка: участок кода не ;

Команды, выполняющие чтение оверлейного файла в db ;

xor db OB4h,3Fh ;

mov db ;

int 21h Резидентные программы 72h разный адрес в xwing и tie) = ;

Команды, вызывающие процедуру проверки пароля.

Аналогичный набор встречается и в других местах, поэтому ;

будет выполнять дополнительные проверки.

db 89h,46h,OFCh mov db 89h,56h,OFEh mov [bp-2],dx db push dx db 50h push ax db 9Ah call far passwd_l = $-passwd_code mov Вывод сообщения об ошибке 1.

short error_exit2:

mov Вывод сообщения об ошибке 2.

mov Функция DOS 09h:

21h вывести строку на экран.

int Сюда также передается управление после завершения загруженной программы (этот адрес был вписан в поле PSP "адрес возврата").

mov Функция DOS int 21h конец программы.

;

Эту процедуру вызывает программа каждый раз, когда ;

она выполняет чтение из оверлейного файла.

find_passwd proc far ;

Выполнить три команды, которые мы заменили на call find_passwd.

xor mov ;

Функция DOS 3Fh:

int 21л ;

чтение из файла или устройства.

По этому адресу мы запишем код команды RETF, когда наша задача будет выполнена.

Сохраним флаги push ds и регистры.

push es pusha push cs pop es mov DS:DX - начало только что прочитанного участка оверлейного файла.

mov passwd_code ;

- код для dec si Очень скоро мы его увеличим обратно.

В этом цикле найденные вхождения эталонного кода проверяются на точное соответствие коду проверки пароля.

Сложные приемы si ;

Процедура возвращает С ;

указывающим на начало найденного кода - чтобы ;

искать дальше, надо увеличить SI хотя бы на 1.

;

Длина эталонного кода.

call find_string ;

Поиск его в памяти.

;

Если он не найден - выйти.

jc ;

нашла очередное вхождение нашего эталонного кода вызова ;

процедуры - проверим, точно ли это вызов процедуры проверки пароля.

byte ptr [si+10],00h Этот байт должен быть 00.

jne cmp byte В случае X-wing/B-wing check_for_tie cmp word ptr команда je должна быть здесь, jne short pwd_found check_for_tie: ;

а в случае Tie Fighter cmp word ptr ;

здесь.

;

Итак, вызов процедуры проверки пароля найден - отключить его mov word ptr ;

NOP NOP mov word ptr ;

NOP NOP mov byte ptr ds:[si+12],90h ;

NOP ;

и дезактивизировать нашу процедуру • mov byte ptr ;

RETF popa Восстановить регистры pop es ds pop popf и флаги ret и вернуть управление в программу.

find_passwd endp Процедура Выполняет поиск строки от заданного адреса до конца всей общей памяти.

Вход:

- адрес эталонной строки.

СХ - ее длина DS:SI - адрес, с которого начинать поиск Выход: CF = 1, если строка не найдена, иначе: CF = 0 и DS:SI - адрес, с которого начинается найденная строка.

find_string proc near push ax push bx push dx Сохранить регистры.

do_cmp: mov Поиск блоками по (4096 байт).

push di push si push Резидентные программы Сравнить со строкой.

pop pop si pop di found_code je Если совпадение - выйти с CF = 0.

inc si Иначе - увеличить на 1, dec dx уменьшить счетчик в DX jne и, если он не ноль, продолжить.

;

Пройден очередной блок.

sub Уменьшить SI на mov inc ah и увеличить DS на 1.

mov Если мы добрались до сегментного адреса pop dx восстановить регистры.

pop bx ax pop stc ;

Установить CF = ret ;

и ;

Сюда передается управление, если строка dx ;

Восстановить регистры.

pop pop bx ax pop Установить CF = О ret и выйти.

endp length_of_program = $-start+100h+100h ;

Длина программы в байтах.

par_length + OFh par_length = ;

Длина программы в параграфах.

end start 5.9.5. Взаимодействие между процессами Даже несмотря на то, что DOS является однозадачной операционной системой, в ней одновременно могут быть задействованы несколько процессов. Это означа ет, что сама система не предоставляет никаких специальных возможностей для их одновременного выполнения, кроме возможности оставлять программы резиден тными в памяти. Следовательно, чтобы организовать общую память для несколь ких процессов, надо загрузить пассивную резидентную программу, которая будет поддерживать функции выделения блока памяти (возвращающая идентифика тор), определения адреса блока (по его идентификатору) и освобождения блока приблизительно так же, как работают драйверы EMS или XMS.

Чтобы реализовать многозадачность, придется запустить активную резидент ную программу, которая перехватит прерывание и по каждому такту систем ного таймера будет по очереди отбирать управление от каждого из запущенных приемы процессов и передавать следующему. Практически никто не реализует полно ценную многозадачность в DOS, когда каждый процесс имеет собственную па мять и не может обращаться к памяти другого процесса, - для этого существует защищенный режим, но встречаются довольно простые реализации для ного варианта многозадачности - переключение нитей.

- это который использует тот же код и те же данные, что и ос тальные такие же процессы в системе, но отличается от них содержимым стека и ре гистров. Тогда резидентная программа (диспетчер) по каждому прерыванию таймера будет сохранять регистры прерванной нити в ее структуру, считывать ре гистры следующей нити в очереди и возвращать управление, а структуры и стеки всех нитей будут храниться в какой-нибудь специально выделенной общедоступной области памяти. Указанная программа также должна поддерживать несколько вы зовов при помощи какого-нибудь программного прерывания - создание нити, удаление нити и, передача управления следующей нити, пока текущая нить находится в состоянии ожидания.

Эта простота оборачивается сложностью написания самих нитей. Так как все они используют общий код, абсолютно все в коде нити должно быть повторно Кроме того, нити создают множество проблем, связанных с синхрони зацией, приводящих к тому, что либо в коде всех нитей, либо в основном резиден те придется реализовывать семафоры, очереди, сигналы, барьеры и все остальные структуры, которые встречаются в реальных пакетах для работы с нитями.

Попробуем создать элементарный прототип такой многозадачности в DOS (все го с двумя нитями) и посмотрим, со сколькими проблемами придется столкнуться.

Пример простой задачи, реализующей многозадачность в DOS.

Изображает на экране две змейки, двигающиеся случайным каждой из которых управляет своя нить.

Передача управления между нитями не работает в окне DOS (Windows 95).

tiny.386 ;

ГСЧ использует 32-битные org ;

СОМ-программа.

start:

. ;

Видеорежим 13h:

int 10h ;

320x200x256.

call ;

Инициализировать наш диспетчер.

;

С этого места и до вызова исполняются две нити с одним и тем ;

же кодом и данными, но с разными регистрами и стеками ;

(в реальной системе здесь был бы вызов fork или аналогичной функции).

mov bx,1 ;

Цвет (синий).

push bp mov ;

Поместить все локальные переменные в стек, ;

чтобы обеспечить повторную входимость.

push 1 ;

Добавка к X на каждом шаге.

x_inc ' word ptr [bp-2] Резидентные программы push 0 ;

Добавка к Y на каждом шаге.

y_inc equ word ptr push 128-4 ;

Относительный адрес головы буфера line_coords.

equ word ptr push 0 ;

Относительный адрес хвоста буфера coords_tail equ word ptr [bp-8] sub sp,64»2 ;

line_coords - кольцевой буфер координат точек.

mov mov ;

Заполнить его координатами (10, 10).

push ds pop es rep stosw equ word ptr [bp-(64*2)-8] push pop es ;

ES - адрес видеопамяти.

;

Основной цикл.

call ;

Изобразить текущее состояние змейки.

;

Изменить направление движения случайным образом.

push.

mov ;

Вероятность смены направления 2/50.

call random ;

Получить случайное число от 0 до 49.

mov ptr mov ptr test Если это число - 0, rot_right повернем направо, dx а если 1 dec jnz exit_rot налево.

Повороты neg ах / налево на 90 градусов.

dY = dX = dY.

short exit_rot rot_right:

neg bx ;

Направо на 90 градусов.

xchg ;

dY = dX, dX = dY.

mov word ptr ;

Записать новые значения mov word ptr bx Восстановить цвет в ВХ.

pop ;

Перемещение змейки на одну позицию вперед.

mov ptr coords_head - адрес головы.

mov ptr line_coords[di] CX - строка.

mov ptr line_coords[di+2] DX - столбец.

ptr Добавить инкременты.

add add ptr x_lnc - следующая точка в буфер add Если DI > 128, DI = DI and mov word ptr Теперь голова здесь.

Сложные приемы Записать ее координаты.

word ptr mov word ptr mov ptr coords_tail Прочитать адрес add Переместить его на одну and позицию вперед mov word ptr и записать на место.

Пауза.

Из-за особенностей нашего диспетчера (см. ниже) мы не можем пользоваться прерыванием BIOS для паузы, поэтому сделаем просто пустой цикл. Длину придется изменить в зависимости от скорости процессора.

mov - loop 65 535 команд loop.

mov - loop mov - loop mov int 16h Если ни одна из клавиш не была нажата, jz продолжить основной цикл.

mov Иначе - прочитать клавишу.

int 16h leave Освободить стек от локальных переменных.

call Выключить С этого момента у нас снова только один процесс.

mov Видеорежим 3:

int Юл 80x24.

Конец программы.

Процедура вывода точки на экран в режиме ;

СХ = строка, DX = столбец, BL = цвет, ES = OAOOOh putpixel proc near push di lea СХ = строка 5.

6 СХ = строка 5 x 64 = строка х 320.

add dx, DX = строка 320 + = адрес.

mov mov stosb Записать байт в видеопамять.

pop di ret putpixel endp ;

Процедура display_line.

;

Выводит на экран нашу змейку по координатам из кольцевого буфера display_line proc near mov ptr coords_tail Начать вывод с ptr Если DI равен адресу головы, je line_displayed вывод закончился.

программы ;

Иначе - вывести точку на экран.

add ;

Установить DI на следующую точку.

and short continue_line_display ;

И так далее.

imp call display_point ptr coords_tail Вывести точку в хвосте push bx mov нулевым цветом, call display_polnt то есть стереть.

pop bx ret display_line endp ;

Процедура display_point.

;

Выводит точку из буфера с индексом display_point proc near mov ptr line_coords[di]. ;

Строка.

mov ptr line_coords[di+2] ;

Столбец.

call putpixel ;

Вывод точки.

ret display_point endp Процедура z_random.

Стандартный конгруэнтный генератор случайных чисел Вход: ЕВХ - максимальное число.

Выход: EDX - число от 0 до push ebx cmp byte ptr ;

еще не вызывали, zr_lnit je mov ;

Иначе - умножить предыдущее ;

на множитель div ;

и разделить на делитель.

mov zr_prev_rand, edx ;

Остаток -от деления - новое число.

pop ebx mov xor div ebx Разделить его на максимальное и вернуть остаток в EDX.

ret zr_init:

Инициализация генератора.

push 0040h fs pop счетчик прерываний таймера BIOS, mov eax,fs:[006Ch] он и будет первым случайным числом.

mov eax. mov byte ptr zr_cont Множитель.

dd dd 2147483647 ;

Делитель.

Сложные приемы программирования db 0 ;

Флаг инициализации zr prev rand dd 0 ;

Предыдущее случайное число.

;

Здесь начинается код диспетчера, обеспечивающего многозадачность.

;

Структура данных, в которой мы храним регистры для каждой нити.

struc _ах dw ?

_bx dw ?

_cx dw ?

_dx dw ?

_si dw ?

_di. dw ?

_bp dw ?

_sp dw ?

dw ?

_flags dw ?

thre'acLstruc ends ;

Процедура ;

Инициализирует обработчик прерывания 08h и заполняет структуры, описывающие ;

обе нити,.

proc near pusha push es mov ;

AH = AL = номер прерывания.

int h ;

Определить адрес обработчика.

mov word ptr. ;

Сохранить его.

mov word ptr mov ;

AH = 25h, AL = номер прерывания.

mov int08h_handler ;

Установить наш.

int pop es popa ;

Теперь регистры те же, что и при вызове процедуры.

popf mov ;

Заполнить структуры mov ;

и mov ;

в которых хранится содержимое mov ;

всех регистров (кроме сегментных mov ;

они в этом не mov mov mov mov mov • mov mov mov mov Резидентные программы _stack+ thread pop ax ;

Адрес возврата (теперь стек пуст).

mov mov pop ax ;

Флаги.

mov mov mov ;

Установить стек нити word ptr ;

и передать ей управление.

endp current thread db 1 ;

Номер текущей нити.

;

Обработчик прерывания INT08h (IRQO) ;

переключает нити proc far pushf Сначала вызвать старый обработчик.

db Код команды call far.

old_int08h dd 0 Адрес старого обработчика.

Определить, произошло ли прерывание в момент исполнения нашей нити или какого-то обработчика другого прерывания. Это важно, так как мы не собираемся возвращать управление чужой программе, по крайней мере сейчас.

Вот почему нельзя пользоваться прерываниями для задержек в наших нитях и программа не работает в окне DOS (Windows 95).

mov ;

Сохранить ВР.

mov push ax push bx pushf mov ptr [bp+2] Прочитать mov обратного адреса.

cmp Сравнить ее с CS.

jne called_far Если они не совпадают - выйти.

popf pop bx Иначе - восстановить регистры.

ax pop mov mov save_di,di Сохранить SI mov pushf и флаги.

Определить, с какой нити на какую надо передать cmp byte ptr Если с первой, je перейти на mov byte ptr 1 Если с 2 на 1, записать в номер mov threadl и установить SI и DI mov thread2 на соответствующие структуры.

jmp short order_selected Сложные приемы ;

Если с 1 на 2, mov byte ptr 2 ;

записать в номер нити ;

и установить SI и mov ;

Записать все текущие регистры в структуру по адресу [DI] ;

и загрузить все регистры из структуры по адресу [SI].

;

начать с SI и DI:

mov Для все выражения надо push заменить [reg])._reg.

pop mov mov push save_di pop [di]._di mov Теперь все основные регистры mov mov mov mov mov mov mov [di._dx],dx mov mov mov Флаги.

pop push popf Адрес возврата.

pop [di._ip] Адрес возврата из стека.

add sp, 4 CS и флаги из стека - теперь он пуст.

Переключить mov mov push Адрес возврата в стек (уже новый).

mov Загрузить и SI • mov retn ;

и перейти по адресу в ;

Управление переходит сюда, если прерывание произошло в чужом коде.

called far:

popf ' ;

Восстановить регистры pop bx ax pop mov bp, и завершить обработчик.

endp Программирование на уровне портов save_di ? ;

-Переменные для временного хранения save_si dw ? ;

регистров.

;

Процедура ;

Выключает shutdown_threads proc ;

Достаточно просто восстановить прерывание.

int 21h ret endp ;

Структура, описывающая первую нить.

<> ;

И вторую.

thread2 <> ;

Стек первой нити.

thread1_stack db 512 dup(?) ;

И второй.

thread2_stack db end start Как мы видим, этот пример не может работать в Windows 95 и в некоторых других случаях, когда DOS расширяют до более совершенной операционной сис темы. Фактически в этом примере мы именно этим и занимались — реализовыва ли фрагмент операционной системы, который отсутствует в DOS.

Действительно, применяя механизм обработчиков прерываний, можно создать операционную систему для реального режима, аналогичную DOS, но очень быст ро окажется, что для этого нужно общаться напрямую с аппаратным обеспечени ем компьютера, то есть использовать порты ввода-вывода.

5.10. Программирование на уровне портов ввода-вывода Как видно из предыдущей главы, использование системных функций DOS и прерываний BIOS может быть небезопасным из-за отсутствия в них повторной входимости. Теперь самое время спуститься на следующий уровень и научиться работе с устройствами компьютера напрямую, через порты ввода-вывода, как это и делают системные функции. Кроме того, многие возможности компьютера мо гут быть реализованы только программированием на уровне портов.

5.10.1. Клавиатура Контроллеру клавиатуры соответствуют порты с номерами от 60h до 6Fh, хотя для всех стандартных операций достаточно портов и 64h для чтения - регистр состояния клавиатуры, возвращает следующий байт:

бит 7: ошибка четности при передаче данных с клавиатуры бит 6: тайм-аут при приеме бит 5: тайм-аут при передаче Сложные приемы программирования бит 4: клавиатура закрыта ключом бит 3: данные, записанные в регистр ввода, - команда бит 2: самотестирование закончено бит 1: в буфере ввода есть данные (для контроллера клавиатуры) бит 0: в буфере вывода есть данные (для компьютера) При записи в этот порт он играет роль дополнительного регистра клавиатурой, но его команды сильно различаются для разных плат и разных BIOS, и мы не будем его подробно рассматривать.

для чтения и записи - регистр управления клавиатурой. Если в старший бит этого порта записать значение 1, клавиатура будет заблокирована, если 0 разблокирована. Другие биты этого порта менять нельзя, так как они управ ляют иными устройствами (в частности динамиком). Чтобы состо яние клавиатуры, надо считать байт из порта, изменить бит 7 и снова запи сать в порт 61h этот байт.

для чтения — порт данных клавиатуры. При чтении из него можно получить скан-код последней нажатой клавиши (см. приложение 1) - именно так лучше всего реализовывать резидентные перехватывающие прерывание потому что по этому коду можно определять момент нажатия и отпус кания любой клавиши, включая такие клавиши, как Shift, Ctrl, Alt или даже Pause (скан-код отпускания клавиши равен скан-коду нажатия плюс 80h):

in al,60h ;

Прочитать скан-код клавиши.

;

Если это наша "горячая" клавиша, ;

перейти к нашему обработчику.

[...] ;

Наши действия здесь.

old_int09h ;

Вызов старого обработчика.

Мы пока не можем завершить обработчик просто IRET, во-первых, обработчик аппаратного прерывания клавиатуры должен установить бит 7 порта а затем вернуть его в исходное состояние, например так:

in al,61h push ax or al,80h out 61h,al pop ax out 61h,al Во-вторых, он должен сообщить контроллеру прерываний, что ап паратного прерывания закончилась командами out 20h,al 60h для записи - регистр управления клавиатурой. Байт, записанный в этот порт (если 1 в порту равен 0), интерпретируется как команда. Некоторые на уровне портов команды состоят из более чем одного байта - тогда следует дождаться обну ления этого бита еще раз перед тем, как посылать следующий байт. Перечис лим наиболее стандартные команды.

Команда OEDh 0?h - изменить состояние светодиодов клавиатуры. Второй байт этой команды определяет новое состояние:

бит 0: состояние Scroll Lock - включена, 0 - выключена) бит состояние Num Lock бит 2: состояние Caps Lock При этом состояние переключателей, которое хранит BIOS в байтах состоя ния клавиатуры, не изменяется, и при первой возможности обработчик прерыва ния клавиатуры BIOS восстановит состояние светодиодов.

Команда OEEh - эхо-запрос. Клавиатура отвечает скан-кодом Команда ??h - установить параметры режима автоповтора:

бит 7 второго байта команды: О биты 6-5: устанавливают паузу перед началом автоповтора:

= 250ms, 10b = 750ms, = 1000ms биты 4-0: устанавливают скорость автоповтора (символов в секунду):

30,0 8, 24, 5, 16, 15, 12, Все промежуточные значения также имеют смысл и соответствуют промежу точным скоростям, например OOOOlb = 26,7.

Команда OF4h - включить клавиатуру.

Команда - выключить клавиатуру.

Команда - установить параметры по умолчанию.

Команда — послать последний скан-код еще раз.

Команда - выполнить самотестирование.

Клавиатура отвечает на все команды, кроме OEEh и OFEh, скан-кодом OFAh (подтверждение), который поглощается стандартным обработчиком BIOS, поэто му, если мы не замещаем его полностью, об обработке OFAh можно не беспокоиться.

В качестве примера работы с клавиатурой напрямую рассмотрим простую про грамму, выполняющую переключение светодиодов.

;

• •, ;

Циклически переключает светодиоды клавиатуры.

tiny org ;

приемы программирования start proc near • mov ;

Функция 02 прерывания int. ;

получить текущее время.

mov ;

Сохранить текущую секунду в СН.

mov cl,0100b ;

CL = состояние светодиодов клавиатуры.

call ;

Установить светодиоды в соответствии с cl,1 ;

Следующий светодиод.

test cl,1000b ;

Если единица вышла в бит 3, jz continue mov ;

вернуть ее в бит 0.

mov ;

не была ли нажата клавиша.

int 16h jnz exit_loop ;

Если да - выйти из программы.

push mov ;

Функция 02 прерывания int 1Ah ;

Получить текущее время.

pop ;

Сравнить текущую секунду в с СН.

mov ;

Скопировать в любом случае.

je continue ;

Если это была та же самая секунда не переключать светодиоды.

jmp short ;

- переключить светодиоды.

mov ;

из цикла - была нажата клавиша.

' int 16h ;

Считать ее ret ;

и завершить программу.

start endp ;

Процедура change_LEDs.

;

Устанавливает состояние светодиодов клавиатуры в соответствии с числом в CL.

proc near call ;

Ожидание возможности посылки команды.

mov out 60h,al ;

клавиатуры call wait_KBin ;

Ожидание возможности посылки команды.

mov out 60h,al ;

состояние светодиодов.

ret endp ;

Процедура ;

Ожидание возможности ввода команды для клавиатуры.

proc near in al,64h слово состояния.

test al,0010b Бит 1 равен 1?

jnz Если нет - ждать.

ret Если да - выйти.

endp end start на уровне портов Последовательный порт Каждый из последовательных портов обменивается данными с процессором че рез набор портов ввода-вывода: = 03F8h - COM2 = 02F8h COM3 = - 03EFh и COM4 = 02E8h - Имена портов СОМ1 COM4 на самом деле никак не зафиксированы. BIOS просто называет порт адрес которого (03F8h по умолчанию) записан в области данных BIOS по адресу Точно так же порт COM2, адрес которого записан по адресу COM3 - и COM4 - Рассмотрим назначе ние портов ввода-вывода на примере 03F8h 03F8h для чтения и записи - если старший бит регистра управления линией = О, то это регистр передачи данных (THR или RBR). Передача и прием данных через последовательный порт соответствуют записи и чтению именно в этот порт.

03F8h для чтения и записи - если старший бит регистра управления линией = то это младший байт делителя частоты порта.

для чтения и записи - если старший бит регистра управления линией О, то это регистр разрешения прерываний (IER):

бит 3: прерывание по изменению состояния модема бит 2: прерывание по состоянию BREAK или ошибке бит 1: прерывание, если буфер передачи пуст бит 0: прерывание, если пришли новые данные для чтения и записи — если старший бит регистра управления линией то это старший байт делителя частоты порта. Значение скорости порта определя ется по значению делителя частоты (см. табл. 20).

03FAh для чтения - регистр идентификации прерывания. Содержит информацию о причине прерывания для обработчика:

биты 7-6: 00 - FIFO отсутствует, 11 - FIFO присутствует бит 3: тайм-аут FIFO приемника биты тип произошедшего прерывания:

состояние BREAK или ошибка.

Сбрасывается после чтения из 03FDh - пришли данные.

Сбрасывается после чтения из 03F8h - передачи пуст.

Сбрасывается после записи в 03F8h - изменилось состояние модема.

Сбрасывается после чтения из 03FEh бит 0: 0, если произошло прерывание;

если нет 03FAh для записи - регистр управления FIFO (FCR) биты 7-6: порог срабатывания прерывания о приеме данных:

- 1 байт - 4 байта - 8 байт - 14 байт Сложные приемы программирования бит 2: очистить FIFO передатчика бит 1: очистить FIFO приемника бит 0: включить режим работы через FIFO 03FBh для и записи - регистр управления линией (LCR) бит 7: если 1 - порты 03F8h и 03F9h работают, как делитель частоты порта бит 6: состояние BREAK - порт непрерывно посылает нули биты 5-3: четность:

? ? О - без четности О О 1 - контроль на нечетность 1 1 - контроль на четность 1 О 1 - фиксированная четность 1 1 1 - фиксированная четность О ? ? 1 - программная (не аппаратная) четность бит 2: число стоп-бит:

0-1 стоп-бит стоп-бита для 8-битных;

1,5 стоп-бита для 5-битных слов биты длина слова:

00-5 бит бит 10-7 бит бит 03FCh для чтения и записи - регистр управления модемом (MCR) бит 4: диагностика (выход СОМ-порта замыкается на вход) бит 3: линия - должна быть 1, чтобы работали прерывания бит 2: линия OUT1 - должна быть О бит 1: линия RTS бит 0: линия DTR для чтения - регистр состояния линии (LSR) бит 6: регистр сдвига передатчика пуст бит 5: регистр хранения передатчика пуст - можно писать в 03F8h бит 4: обнаружено состояние BREAK (строка нулей длиннее, чем старт-бит + слово + четность + стоп-бит) бит 3: ошибка синхронизации (получен нулевой стоп-бит) бит 2: ошибка четности бит 1: ошибка переполнения (пришел новый байт, хотя старый не был прочи тан из 03F8h, при этом старый байт теряется) бит 0: данные получены и готовы для чтения из 03F8h 03FEh для чтения - регистр состояния модема (MSR) бит 7: линия DCD (несущая) бит 6: линия RI (звонок) бит 5: линия DSR (данные готовы) бит 4: линия CTS (разрешение на посылку) бит 3: изменилось состояние DCD бит 2: изменилось состояние RI Программирование на уровне портов бит 1: изменилось состояние DSR бит 0: изменилось состояние CTS для чтения и записи - запасной регистр. Не используется контроллером последовательного порта, любая программа может им пользоваться.

Таблица 20. Делители частоты последовательного порта Делитель частоты Скорость 0002h 0006h 0010h 0020h 0030h Итак, первое, что должна сделать программа, работающая с последовательным портом, - проинициализировать его, записав в регистр управления линией число 80h, делитель частоты — в порты 03F8h и 03F9h, режим — в порт а также указав разрешенное прерывание в порту 03F9h. Если программа вообще не пользуется прерываниями - надо записать в этот порт 0.

Перед записью данных в последовательный порт можно проверить бит 5, а перед чтением - бит 1 регистра состояния линии, но, если программа использует преры вания, эти условия выполняются автоматически. Вообще говоря, реальная серьез ная работа с последовательным портом возможна только при помощи прерываний.

Посмотрим, как может быть устроена такая программа на следующем примере:

;

' ;

Минимальная терминальная программа, использующая прерывания.

;

Выход tiny org 100h ;

;

Следующие четыре директивы определяют, для какого последовательного порта ;

скомпилирована программа (никаких проверок не выполняется - не запускайте этот ;

пример, если у вас нет модема на соответствующем порту). Реальная ;

должна определять номер порта из конфигурационного файла или из командной строки.

COM equ 02F8h ;

Номер базового порта (COM2).

IRQ equ OBh ;

Номер прерывания (INT OBh для IRQ3).

equ 11110111b ;

Битовая маска для разрешения IRQ3.

D_BITMASK equ ;

Битовая маска для запрещения IRQ3.

Сложные call init_everything ;

Инициализация линии и модема.

;

Основной цикл.

;

Реальная терминальная программа в этом цикле будет выводить данные из буфера ;

приема (заполняемого из обработчика прерывания) на экран, если идет обычная ;

работа, в файл, если пересылается файл, или обрабатывать как-то по-другому.

;

В нашем примере мы используем основной цикл для ввода символов, хотя лучше это ;

делать из обработчика прерывания от клавиатуры.

Функция DOS 08h:

int чтение с ожиданием и без эха.

test Если введен обычный символ, jnz послать его.

int 21h Иначе - считать расширенный ASCII-код.

-cmp Если это не jne продолжить цикл.

call shutdown_everything Иначе - восстановить в исходное состояние ret и завершить программу.

send_char: ;

Отправка символа в модем.

;

Реальная терминальная программа должна здесь только добавлять символ в буфер ;

передачи и, если этот буфер был пуст, разрешать прерывания "регистр передачи ;

пуст". Просто пошлем символ напрямую в порт.

mov ;

Регистр THR.

out short old_irq dd ;

Здесь будет храниться адрес старого ;

Упрощенный обработчик прерывания от последовательного порта.

proc far Сохранить регистры.

mov Прочитать регистр идентификации in and Обнулить все биты, кроме 1 и mov отвечающие за 4 основные ситуации.

call word ptr cs:handlers[di] Косвенный вызов процедуры для обработки ситуации.

mov Еще раз прочитать регистр идентификации in прерывания.

test Если младший бит не 1, jz repeat_handler надо обработать еще одно прерывание.

mov Иначе - завершить аппаратное прерывание out посылкой команды EOI (см. раздел 5.10.10).

popa ;

Таблица адресов процедур, обслуживающих разные варианты handlers dw offset offset dw offset offset modem_h на портов ;

Эта процедура вызывается при изменении состояния линии.

line_h proc near ;

Пока не будет прочитан LSR, in ;

прерывание считается незавершившимся.

;

Здесь можно проверить, что случилось, и, например, прервать связь, если ;

состояние BREAK.

ret endp ;

Эта процедура вызывается при приеме новых данных.

proc near mov ;

Пока не будет прочитан RBR, in ;

прерывание считается ;

Здесь следует поместить принятый байт в буфер приема для основной программы, ;

но мы просто сразу выведем его на экран.

int 29h ;

Вывод на экран.

ret recv_h endp ;

Эта процедура вызывается по окончании передачи данных.

trans_h proc near ;

Здесь следует записать в THR следующий символ из буфера передачи и, если ;

буфер после этого оказывается пустым, запретить этот тип прерывания.

ret endp ;

Эта процедура вызывается при изменении состояния модема.

proc near mov ;

Пока не будет прочитан, in ;

прерывание считается ;

Здесь можно определить состояние звонка и поднять трубку, определить ;

потерю несущей и перезвонить, и т.

ret modem_h endp irq_handler endp ;

Инициализация всего, что требуется инициализировать.

init_everything proc near ;

Установка нашего обработчика прерывания.

mov AH = 35h, AL = номер прерывания.

21h Получить адрес старого обработчика mov word ptr old_irq,bx и сохранить в old_irq.

mov word ptr mov АН = 25h, AL = номер прерывания.

mov irq_handler DS:DX - наш обработчик.

Установить новый обработчик.

int 21h Сбросить все регистры порта.

Регистр IER.

mov dx,COM+ mov al, out dx,al Запретить все прерывания.

mov Сбросить все линии модема в О out dx,al и выполнить чтение из mov Сложные приемы программирования из RBR in mov и из MSR in на тот случай, если они недавно изменялись, mov а также послать 0 в регистр FCR, mov al,0 чтобы выключить FIFO.

out Установка скорости СОМ-порта.

mov Записать в регистр LCR mov. любое число со старшим битом 1.

out mov Теперь записать в регистр DLL mov младший байт делителя скорости, out mov а в DLH mov al,0 старший байт out (мы записали - скорость порта 57 600).

Инициализация линии.

mov Записать теперь в LCR al,0011b число, соответствующее режиму 8N out (наиболее часто Инициализация модема.

mov Записать в регистр mov битовую маску, активизирующую DTR, RTS out и OUT2.

Здесь следует выполнить проверку на наличие модема на этом порту (читать регистр MSR, пока не будут установлены линии и DSR или не кончится время), а затем послать в модем (то есть поместить в буфер передачи) инициализирующую строку, например ;

Разрешение прерываний.

mov Записать в IER битовую маску, mov al,1101b все прерывания, "регистр передачи пуст" out in al,21h Прочитать (см. раздел and Размаскировать прерывание.

out 21h,al Записать ret init_everything endp ;

Возвращение всего в исходное состояние.

shutdown_everything proc near ;

Запрещение прерываний.

in al,21h Прочитать or Замаскировать прерывание.

out Записать mov Записать в регистр IER mov al, Программирование на уровне портов out ;

Сброс линий модема DTR и CTS.

;

Записать в регистр MCR ;

ноль.

out ;

Восстановление предыдущего обработчика прерывания.

mov ;

АН = 25h, AL = номер прерывания.

dx,old_irq ;

DS:DX - адрес обработчика.

int end start 5.10.3. Параллельный порт BIOS автоматически обнаруживает только три параллельных порта - с адреса ми - 037Ah (LPT1 или 0278h - 027Ah (LPT2 или LPT3) и 03BFh (LPT1, если есть) - и записывает номера их базовых портов ввода-вывода в область данных BIOS по адресам 0040h:OOOAh, соот ветственно. Если в системе установлен еще один параллельный порт, придется до полнительно записывать его базовый номер в 0040h:OOOEh, чтобы BIOS восприни мала его как LPT4. Рассмотрим назначение портов ввода-вывода, управляющих параллельными портами на примере 0278h — для записи - порт данных. Чтение и запись в этот порт приводят к приему или отправке байта в принтер или другое присоединенное устройство.

0279h для чтения - порт состояния бит 7: принтер занят, находится в offline или произошла ошибка бит 6: нет подтверждения (1 - принтер не готов к приему следующего байта) бит 5: нет бумаги бит 4: принтер в режиме online бит 3: нет ошибок бит 2: IRQ не произошло биты 1-0: О для чтения и записи - порт управления бит 5: включить двунаправленный обмен данными (этот режим не поддержи вается BIOS) бит 4: включить генерацию аппаратного прерывания (по сигналу подтверждения) бит 3: установить принтер в online бит 2: 0 в этом бите инициализирует принтер бит 1: режим посылки символа LF (OAh) после каждого CR бит 0: линия STROBE Чтобы послать байт в принтер, программа должна убедиться, что линия BUSY (бит 7 порта состояния) равна нулю, а линия АСК (бит 6 порта состояния) - еди нице. Затем надо послать символ на линии DATA (порт данных), не ранее чем приемы через 0,5 установить линию STROBE (бит 0 порта управления) в 0, а затем, не менее чем через 0,5 мкс, - в 1. В отличие от последовательных портов, парал лельные хорошо поддерживаются BIOS и DOS, так что программирование их на уровне портов ввода-вывода может потребоваться только при написании драйве ра для какого-нибудь необычного устройства, подключаемого к параллельному порту, или, например, при написании драйвера принтера для новой операцион ной системы.

Видеоадаптеры VGA VGA-совместимые видеоадаптеры управляются при помощи портов ввода-вы вода - 03CFh, 03B4h, 03B5h, 03D4h, 03D5h, 03DAh, причем реальное чис ло внутренних регистров видеоадаптера, к которым можно обращаться через это окно, превышает 50. Так как BIOS предоставляет хорошую поддержку для боль шинства стандартных функций, мы не будем подробно говорить о программиро вании видеоадаптера на уровне портов, а только рассмотрим основные действия, для которых принято обращаться к видеоадаптеру напрямую.

Внешние контроллера VGA (03C2h - 03CFh) Доступ к этим регистрам осуществляется прямым обращением к соответству ющим портам ввода-вывода.

Регистр состояния ввода О (ISRO) - доступен для чтения из порта ОЗС бит 7: произошло прерывание обратного хода луча бит 6: дополнительное устройство 1 (линия FEAT1) бит 5: дополнительное устройство 0 (линия FEATO) бит 4: монитор присутствует Регистр вывода (MOR) - доступен для чтения из порта и для записи как 3C2h биты 7-6: сигналов развертки: (01, 10, = (400, 350, 480) линий бит 5: 1/0: нечетная/четная страница видеопамяти биты 3-2: частота: (00, 01) = (25,175 МГц, 28,322 МГц) бит 1: 1/0: доступ CPU к видеопамяти разрешен/запрещен бит 0: 1/0: адрес порта контроллера CRT = Регистр состояния ввода 1 (ISR1) - доступен для чтения из порта бит 3: происходит вертикальный обратный ход луча бит 0: происходит любой обратный ход луча Лучшим моментом для вывода данных в видеопамять является тот, когда элек тронный луч двигается от конца экрана к началу и экран не обновляется, то есть вертикальный обратный ход луча. Перед копированием в видеопамять полезно вызывать, например, следующую процедуру:

: Процедура wait_retrace.

;

Возвращает управление в начале обратного вертикального хода луча.

wait_retrace proc near push ax Программирование на уровне push mov ;

Порт регистра ISR1.

in test al,1000b ;

Проверить бит З.

;

Если не ноль jnz ;

подождать конца текущего обратного хода, in ' test al,1000b ;

а теперь подождать начала следующего.

jz pop dx pop ax ret wait_retrace endp контроллера атрибутов - 03C1h) Контроллер атрибутов преобразовывает значения байта атрибута символа в цвета символа и фона. Надо записать в порт номер регистра, а затем (вто рой командой out) - данные для этого регистра. Чтобы убедиться, что на ходится в состоянии приема номера, а не данных, надо выполнить чтение из ISR (порт Порт можно использовать для чтения последнего записан ного индекса или данных.

- Регистры палитры EGA биты 5-0: номер регистра в текущей странице VGA DAC, соответствующего данному EGA-цвету Регистр управления режимом бит 7: разбиение регистров VGA DAC для режимов:

1 = 16 страниц по 16 регистров, 0 = 4 страницы по 64 регистра бит 6: 1 = 8-битный цвет, 0 = 4-битный цвет бит 5: горизонтальное панорамирование разрешено бит 3: 1/0: бит 7 атрибута управляет миганием символа/цветом фона бит 2: девятый пиксел в каждой строке повторяет восьмой бит 1: 1/0: генерация атрибутов для монохромных/цветных режимов бит 0: 1/0: генерация атрибутов для текстовых/графических режимов Регистр цвета бордюра экрана (по умолчанию OOh) биты 7-0: номер регистра VGA DAC 12h: Регистр разрешения использования цветовых плоскостей бит 3: разрешить плоскость бит 2: разрешить плоскость бит 1: разрешить плоскость бит 0: разрешить плоскость О Регистр горизонтального панорамирования биты 3-0: величина сдвига по горизонтали в пикселах (деленная на 2 для ре жима 13h) 14h: Регистр выбора цвета (по умолчанию OOh) приемы Функции INT AX = - 1009h позволяют использовать большинство из этих регистров, но кое-что, например панорамирование, оказывается возмож ным только при программировании на уровне портов.

Регистры графического контроллера Для обращения к регистрам графического следует записать ин декс нужного регистра в порт после чего можно будет читать и писать данные для выбранного регистра в порт Если требуется только запись в регистры, можно просто поместить индекс в AL, посылаемый байт - в АН и вы полнить команду вывода слова в порт Этот контроллер, в первую очередь, предназначен для обеспечения передачи данных между процессором и видеопа мятью в режимах, использующих цветовые плоскости, как, например, режим (640x480x16).

Регистр установки/сброса биты 3-0: записывать FFh в цветовую плоскость 3-0 соответственно Регистр разрешения установки/сброса биты 3-0: включить режим установки/сброса для цветовой 3- В этом режиме данные для одних цветовых слоев получают CPU, а для других - из регистра установки/сброса. Режим действует только в нулевом режиме работы (см. регистр 05h).

02h: Регистр сравнения цвета биты искомые биты для цветовых плоскостей 3- Используется для поиска пиксела заданного цвета, чтобы не обра щаться по очереди во все цветовые слои.

Регистр циклического сдвига данных биты 4-3: выбор логической операции:

00 - данные от CPU записываются без изменений 01 - операция AND над CPU и регистром-защелкой 10 - операция OR над CPU и регистром-защелкой - операция XOR над CPU и регистром-защелкой биты 2-0: на сколько битов выполнять вправо циклический сдвиг данных пе ред записью в видеопамять 04h: Регистр выбора читаемой плоскости биты 1-0: номер плоскости (0-3) Запись сюда изменяет номер цветовой плоскости, данные из которой получа ет CPU при чтении из видеопамяти.

05h: Регистр выбора режима работы бит 6: 1/0: 256/16 цветов бит 4: четные адреса соответствуют плоскостям 0, 2;

нечетные бит 3: 1 режим сравнения цветов биты 1-0: режим:

00: данные из CPU (бит на пиксел) + установка/сброс + циклический сдвиг + логические функции Программирование на уровне портов 01: данные в/из регистра-защелки (прочитать в него и записать в дру гую область памяти быстрее, чем через CPU) данные из CPU, байт на пиксел, младшие 4 бита записываются в соот ветствующие плоскости то же самое + режим битовой маски 06h: Многоцелевой регистр графического контроллера биты видеопамять:

00: OAOOOOh - OBFFFFh (128 Кб) 01: OAOOOOh - (64 Кб) 10:

- (32 Кб) 11:

- OBFFFFh (32 Кб) бит 0: 1/0: графический/текстовый режим 07h: Регистр игнорирования цветовых плоскостей биты 3-0: игнорировать цветовую плоскость 08h: Регистр битовой маски Если бит этого регистра 0, то соответствующий бит будет браться из регистра защелки, а не из CPU. (Чтобы занести данные в регистр-защелку, надо вы полнить одну операцию чтения из видеопамяти, при этом в каждый из четы рех регистров-защелок будет помещено по одному байту из соответствующей цветовой плоскости.) Графический контроллер предоставляет весьма богатые возможности по управ лению режимами, использующими цветовые плоскости. В качестве примера на пишем процедуру, выводящую точку на экран в режиме 12h (640x480x16) с при менением механизма установки/сброса.

Процедура Выводит на экран точку с заданным цветом в режиме 12h Вход: DX = строка СХ = столбец ВР цвет ES proc near ;

Вычислить номер байта в видеопамяти.

bx, bx mov AX = строка.

AX = AX x 5.

lea ax, 4 AX = AX x 16.

AX = строка x байт_в_строке (строка х push shr СХ = номер байта в строке.

add ax, АХ = номер байта в видеопамяти.

mov Сохранить его в DI.

Вычислить номер бита в байте.

pop Остаток от деления на 8 - номер and бита в байте, справа налево.

shr bx, В BL теперь нужный бит установлен в 1.

Программирование портов.

mov Индексный порт графического контроллера.

mov Регистр разрешение установки/сброса.

out dx, ax Разрешить установку/сброс для всех плоскостей (эту часть лучше сделать однажды в программе, например сразу после установки видеорежима, и не повторять каждый раз при вызове процедуры).

mov Регистр регистр out АН = цвет.

mov Порт битовая маска.

mov Записать в битовую маску нули всюду, кроме out бита, соответствующего выводимому пикселу.

mov ah, byte es:[di] ;

Заполнить ;

mov byte ptr ;

Вывод на экран:

byte ptr ;

выводится единственный бит ;

в соответствии с содержимым регистра битовой маски, остальные ;

биты берутся из защелки, то есть не изменяются. Цвет выводимого ;

бита полностью определяется значением регистра рора ret endp контроллера - 03D5h) Контроллер CRT управляет разверткой и формированием кадров на дисплее.

Как и для графического контроллера, чтобы обратиться к регистрам контроллера CRT, следует записать индекс нужного регистра в порт после можно будет читать и писать данные для выбранного регистра в порт Если тре буется только запись в регистры, можно просто поместить индекс в AL, посылае мый байт — в АН и выполнить команду вывода слова в порт OOh: общая длина горизонтальной развертки длина отображаемой части горизонтальной развертки минус один 02h: начало гашения луча горизонтальной развертки 03h: конец гашения луча горизонтальной развертки биты горизонтальное смещение в текстовых режимах биты 4-0: конец импульса 04h: начало горизонтального обратного хода луча на уровне 05h: конец горизонтального обратного хода луча биты 7, 4-0: конец импульса биты 6-5: горизонтальное смещение импульса 06h: число вертикальных линий растра без двух старших битов 07h: дополнительный регистр бит 7: бит 9 регистра бит 6: бит 9 регистра 12h бит 5: бит регистра 06h бит 4: бит 8 регистра бит 3: бит 8 регистра бит 2: бит 8 регистра бит 1: бит 8 регистра 12h бит 0: бит 8 регистра 06h 08h: предварительная горизонтальная развертка биты 6-5: биты 5 и 4 регистра горизонтального панорамирования биты 4-0: номер линии в верхней строке, с которой начинается изображение 09h: высота символов бит 7: двойное сканирование (400 линий вместо 200) бит 6: бит 9 регистра бит 5: бит 9 регистра 15h биты высота символов минус один (от 0 до 31) начальная линия курсора (бит 5: гашение курсора) конечная линия курсора (биты 6-5: отклонение курсора вправо) старший байт начального адреса ODh: младший байт начального адреса (это адрес в видеопамяти, начиная с кото рого выводится изображение) OEh: старший байт позиции курсора младший байт позиции курсора 10h: начало вертикального обратного хода луча без старшего бита конец вертикального обратного хода луча без старшего бита бит 7: защита от записи в регистры 00-07 (кроме бита 4 в бит 6: 1/0: 5/3 цикла регенерации за время обратного хода луча бит 5: 1/0: выключить/включить прерывание по обратному ходу луча бит 4: запись нуля сюда заканчивает обработку прерывания биты 3-0: конец вертикального обратного хода луча 12h: число горизонтальных линий минус один без двух старших битов 13h: логическая ширина экрана (в словах/двойных словах на строку) 14h: положение символа подчеркивания бит 6: 1/0: адресация словами/двойными словами бит 5: увеличение счетчика адреса регенерации на биты 4-0: положение подчеркивания 15h: начало импульса гашения луча вертикальной развертки без двух старших битов 16h: конец импульса гашения вертикальной развертки 17h: регистр управления режимом для DOS приемы программирования бит 7: горизонтальный и вертикальный ходы луча отключены бит 6: 1/0 - адресация байтами/словами бит 4: 1 - контроллер выключен бит 3: 1/0 - счетчик адреса регенерации растет на 2/1 на каждый символ бит 2: увеличение в 2 раза разрешения по вертикали 18h: регистр сравнения линий без двух старших битов (от начала экрана до линии с номером из этого регистра отображается нача ло видеопамяти, а этой линии до конца - видеопамять, начиная с адреса, указанного в регистрах и ODh) 22h: регистр-защелка (только для чтения) 23h: состояние контроллера атрибутов биты 7-3: текущее значение индекса контроллера атрибутов бит 2: источник адреса палитры 0: состояние порта контроллера атрибутов: 0/1 = индекс/данные BIOS заполняет регистры этого контроллера соответствующими значениями при переключении видеорежимов. Поскольку одного контроллера CRT мало для полного переключения в новый видеорежим, мы вернемся к этому чуть позже, а пока посмотрим, как внести небольшие изменения в действующий режим, на пример: как превратить текстовый режим 80x25 в 80x30:

Переводит экран в текстовый режим 80x30 (размер символов 8x16) (Norton Commander 5.0 в отличие от, FAR восстанавливает режим по окончании программы, но его можно обмануть, если предварительно нажать tiny Для команды outsw.

org СОМ-программа.

Установить режим 03h (80X25), int 10h только внести небольшие изменения.

mov Порт регистр вывода на чтение.

in mov Порт 03C2h: регистр вывода (MOR) на запись.

or Установить полярности 1;

1 - для 480 строк.

out mov DX = порт 03D4h: индекс CRT.

mov crt480 = адрес таблицы данных для CRT.

mov СХ = ее размер.

rep outsw Послать все устанавливаемые параметры в порты 03D4h и Нельзя забывать сообщать BIOS об изменениях в push 0040h pop es ;

ES = 0040h.

Программирование на уровне портов byte ptr ;

0040h:0084h - число строк.

ret контроллера CRT в формате индекс в младшем байте, данные ;

в старшем - для записи при помощи команды outsw.

crt480 OC11h ;

Регистр всегда надо записывать первым, ;

так как его бит 7 разрешает запись в другие dw ;

регистры.

= ($-crt480)/ end Еще одна интересная возможность, которую предоставляет контроллер CRT, плавная прокрутка экрана при помощи регистра 08h:

;

;

Плавная прокрутка экрана по вертикали. Выход - клавиша Esc.

tiny Для push OB400h.

org 100h СОМ-программа.

push pop es xor ;

- начало видеопамяти.

mov ;

- начало второй страницы видеопамяти.

mov rep es:any_label,es:any_label ;

Скопировать первую страницу во вторую.

mov dx,03D4h ;

Порт 03D4h: индекс CRT.

Цикл по экранам.

mov СХ = начальный адрес - адрес середины экрана.

Цикл по строкам.

mov Регистр - старший байт начального адреса.

mov Байт данных - СН.

out Вывод в порты 03D4, 03D5.

inc ax Регистр ODh - младший байт начального адреса.

mov Байт данных - CL.

out Вывод в порты 03D4, 03D5.

mov Счетчик линий в строке.

sub 80 Переместить начальный адрес на начало предыдущей строки (так как это движение вниз).

Цикл по линиям в строке. ' call Подождать обратного хода луча.

Регистр - выбор номера линии в первой mov строке, с которой начинается вывод изображения mov (номер линии из BL).

out Сложные приемы dec bx Уменьшить число линий.

Если больше или равно нулю - строка еще не jge прокрутилась до конца и цикл по линиям in Прочитать скан-код последнего символа.

cmp Если это 81h (отпускание клавиши Esc), done выйти из программы.

jz cmp Если еще не прокрутился целый экран, line_loop продолжить цикл по строкам.

jge jmp short screen_loop Иначе: продолжить цикл по экранам.

done: Выход из программы.

mov ax, 8 Записать в регистр CRT 08h out байт 00 (никакого сдвига по вертикали), add ax, 4 а также 00 в регистр out ax inc ax и ODh (начальный адрес out с началом ret proc near push dx mov in dx Порт - регистр ISR1.

test VRTL1 Подождать конца обратного хода луча, VRTL2: in test VRTL2 а теперь начала следующего.

pop dx ret wait_retrace endp any_label label byte Метка для переопределения сегмента в end start Горизонтальная прокрутка осуществляется аналогично, только с использова нием регистра горизонтального панорамирования 13h из контроллера атрибутов.

синхронизатора Для обращения к регистрам синхронизатора следует записать индекс нужного регистра в порт 03C4h, после чего можно будет читать и писать данные для вы бранного регистра в порт 03C5h. Точно так же, если требуется только запись в ре гистры, можно просто поместить индекс в AL, посылаемый байт - в АН и выпол нить команду вывода слова в порт регистр сброса синхронизации бит 1: запись нуля сюда вызывает синхронный сброс бит 0: запись нуля сюда вызывает асинхронный сброс Программирование на портов регистр режима синхронизации бит 5: 1;

обмен данными между видеопамятью и дисплеем выключен бит 3: частота обновления для символов уменьшена в два раза бит 0: 1/0: ширина символа 8/9 точек 02h: регистр маски записи бит 3: разрешена запись CPU в цветовую плоскость бит 2: разрешена запись CPU в цветовую плоскость бит 1: разрешена запись CPU в цветовую плоскость бит 0: разрешена запись CPU в цветовую плоскость О 03h: регистр выбора шрифта бит 5: если бит 3 атрибута символа = 1, символ берется из шрифта бит 4: если бит 3 атрибута символа = 0, символ берется из шрифта биты 3-2: номер таблицы для шрифта биты 1-0: номер таблицы для шрифта (00, 01, 10, 11) = (О Кб, 16 Кб, 32 Кб, 48 Кб от начала памяти шрифтов VGA) 04h: регистр организации видеопамяти бит 3: 1: режим CHAIN-4 (используется только в видеорежиме бит 2: 0: четные адреса обращаются к плоскостям 0, 2, нечетные - к бит объем видеопамяти больше 64 Кб Даже несмотря на то, что BIOS позволяет использовать некоторые возможно сти этих регистров, в частности работу со шрифтами (INT 10h АН = и вы ключение обмена данными между видеопамятью и дисплеем (INT 10h, АН = 32h), прямое программирование регистров синхронизатора вместе с регист рами контроллера CRT разрешает изменять характеристики видеорежимов VGA, вплоть до установки нестандартных видеорежимов. Наиболее популярными режи мами являются так называемые режимы X с 256 цветами и с разрешением 320 или 360 пикселов по горизонтали и 200, 240, 400 или 480 пикселов по вертикали.

Поскольку такие режимы не поддерживаются BIOS, для их реализации нужно на писать все необходимые процедуры - установку видеорежима, вывод пиксела, чтение пиксела, переключение страниц, изменение палитры, загрузку шрифтов.

При этом для всех режимов из этой серии, кроме 320x240x256, приходится также учитывать измененное соотношение размеров экрана по вертикали и горизонта ли, чтобы круг, выведенный на экран, не выглядел как эллипс, а квадрат - как пря моугольник.

Установка нового режима выполняется почти точно так же, как и в предыду щем примере, - путем модификации существующего. Кроме того, нам придется изменять частоту кадров (биты 3-2 регистра а это приведет к сбою синх ронизации, если мы не выключим синхронизатор на время изменения частоты (записью в регистр ;

Процедура ;

Переводит видеоадаптер VGA в один из режимов X с 256 цветами.

;

Вход: = номер режима ;

320x200, соотношение сторон 320x400, соотношение сторон Сложные приемы 2: 360x200, соотношение сторон 3: 360x400, соотношение сторон 320x240, соотношение сторон 5: 320x480, соотношение сторон 6: 360x240, соотношение сторон 1,125: 7: 360x480, соотношение сторон DS = CS Для вывода информации на экран в этих режимах см. процедуру X x ;

Очистить все четыре цветовые 10h ;

плоскости видеопамяти.

mov ;

Установить режим 13h, который будем int 10h ;

;

Если нас вызвали с DI > 7, ;

выйти из процедуры ja ;

(оставшись в режиме ;

Умножить на 2, так как ;

таблица mov ptr x_modes[di] ;

Прочитать ;

адрес таблицы настроек для ;

выбранного режима.

mov Порт - индекс mov Регистр OOh, значение out Асинхронный сброс.

mov Регистр 04h, значение 06h.

out ax Отключить режим mov Порт - регистр на запись.

ptr [di] Записать в него значение частоты кадров out и полярности развертки для выбранного режима.

mov ;

Порт 03D4h - индекс ;

контроллера CRT.

mov ptr offset [di+2J ;

Адрес строки с настройками ;

для выбранной ширины в DS:SI.

mov ;

Длина строки настроек в СХ.

rep ;

Вывод строки слов ;

в порты 03D4/03D5.

mov ptr offset [di+4] ;

Настройки для ;

выбранной высоты в DS:SI.

mov ;

строки настроек в СХ/ rep outsw Программирование на уровне портов mov ptr offset ;

Настройки ;

для включения/выключения удвоения ;

по вертикали (200/400 и 240/480 строк).

mov rep outsw mov. ах, word ptr offset [di+8] ;

Число байтов в mov word ptr ;

Сохранить в переменной mov dl,OC4h Порт 03C4h - индекс mov Регистр значение 03.

out Выйти из состояния сброса.

exit_modex:

ret ;

Таблица адресов таблиц с настройками режимов.

dw offset dw offset dw offset mode_ dw offset mode_ ;

Таблица настроек режимов: значение регистра MOR, адрес строки ;

настроек ширины, адрес строки настроек высоты, адрес строки ;

настроек удвоения по вертикали, число байтов в строке.

dw dw mode_2 dw mode_3 dw dw dw dw dw ;

Настройки CRT. В каждом слове младший байт - номер регистра, ;

старший - значение, которое в этот регистр заносится.

;

Настройка ширины 320.

;

Первый регистр обязательно хотя он и не относится к ширине, ;

но разрешает запись в остальные регистры, если она была запрещена dw ;

Настройка ширины 360.

dw OE11h, mode_400h: ;

Настройка высоты 200/400.

dw ;

Настройка высоты 240/480.

dw ;

Настройка режимов без удвоения.

dw ;

Настройка режимов с удвоением.

dw setmode_x endp Сложные приемы x_width ? ;

Число байтов в строке.

Эту переменную инициализирует а использует putpixel_x.

Процедура Выводит точку с заданным цветом в текущем режиме X.

Вход: DX = строка СХ = столбец ВР = цвет ES = DS = сегмент, в котором находится переменная putpixel_x near pusha word ptr AX = строка х число байтов в строке.

mov ' DI = столбец.

= столбец/4 (номер байта в строке).

add = номер байта в видеопамяти/ mov AL = 02h (номер регистра).

АН = 01 (битовая маска).

and cl,03h CL = остаток от деления столбца на 4 = номер цветовой плоскости.

Теперь в АН выставлен в 1 бит, соответствующий нужной цветовой плоскости.

mov Порт - индекс синхронизатора.

out Разрешить запись только в нужную плоскость.

mov ax, bp Цвет в AL.

stosb Вывод байта в видеопамять.

рора ret endp VGA DAC (3C6h - 3C9h) Таблица цветов VGA на самом деле представляет собой 256 регистров, в каж дом из которых записаны три 6-битных числа, соответствующих уровням красно го, зеленого и синего цвета. Подфункции INT AX = 1010h — позволяют удобно работать с этими регистрами, но, если требуется максимальная скорость, программировать их на уровне портов ввода-вывода не намного сложнее.

03C6h для чтения/записи: регистр маскирования пикселов (по При обращении к регистру DAC выполняется операция AND над его номе ром и содержимым этого регистра.

03C7h для записи: регистр индекса DAC для режима чтения Запись байта сюда переводит DAC в режим чтения, так что следующее чте ние из вернет значение регистра палитры с этим индексом.

на 03C7h для регистр состояния DAC биты 1-0:

- DAC в режиме записи/чтения 03C8h для чтения/записи: регистр индекса для режима записи Запись байта сюда переводит DAC в режим записи, поэтому дальнейший вывод в будет приводить к записи новых значений в регистры палит ры, начиная с этого индекса.

03C9h для чтения/записи: регистр данных DAC Чтение отсюда считывает значение регистра палитры с индексом, помещен ным предварительно в запись - записывает новое значение в регистр палитры с индексом, находящимся в 03C8h. На каждый регистр требуются три операции чтения/записи, передающие три 6-битных значения уровня цвета: красный, зеленый, синий. После третьей операции чтения/записи ин декс текущего регистра палитры увеличивается на 1, так что можно считы вать/записывать сразу несколько регистров Команды серьезно облегчают работу с регистрами DAC в тех случа ях, когда требуется считывать или загружать значительные участки палитры или всю палитру целиком, - такие процедуры оказываются и быстрее, и меньше ана логичных, написанных с использованием прерывания INT Посмотрим, как это реализуется на примере программы плавного гашения экрана.

;

;

Выполняет плавное гашение экрана.

tiny Для команд insb/outsb.

org Для команд строковой обработки.

palettes call read_palette Сохранить текущую палитру, чтобы восстановить в самом конце программы, mov palettes+256* call read_palette а также записать еще одну копию текущей палитры, которую будем mov Счетчик цикла изменения палитры.

push Подождать начала обратного хода луча.

call mov mov Уменьшить яркость всех цветов.

call dec_palette Подождать начала следующего call mov обратного хода луча.

Записать новую палитру.

call pop Сложные приемы Цикл выполняется 64 раза loop для обнуления самого цвета (максимальное значение 6-битной компоненты - 63).

palettes call write_palette Восстановить палитру.

ret Конец программы.

read_palette.

Помещает палитру VGA в строку по адресу proc near mov Порт 03C7h - индекс DAC/режим чтения.

mov Начинать с нулевого цвета.

out mov Порт - данные DAC.

mov Прочитать 256 х 3 байт rep insb в строку по адресу ret read_palette endp Процедура write_palette.

Загружает в DAC VGA палитру из строки по адресу DS:SI.

write_palette proc near mov dx,03C8h Порт 03C8h - индекс DAC/режим записи.

mov al,0 Начинать с нулевого цвета.

out dx, mov Порт - данные DAC.

mov Записать 256 х 3 байт rep из строки в ret write_palette endp Процедура dec_palette.

Уменьшает значение каждого байта на 1 с насыщением (то есть, после того как байт становится равен нулю, он больше не уменьшается) из строки в DS:SI и записывает результат в строку в DS:SI.

dec_palette proc near. mov Длина строки 256 х 3 байт.

dec_loop:

Прочитать байт.

test Если он ноль, already_zero пропустить следующую команду.

dec ax Уменьшить байт на 1.

stosb Записать его обратно.

loop Повторить 256 х 3 раз.

ret dec_palette endp ;

Процедура wait_retrace.

;

Ожидание начала следующего обратного хода луча.

на уровне портов proc near push dx in Порт - регистр ISR1.

test VRTL1 Подождать конца текущего обратного хода луча.

VRTL2: in test VRTL2 А теперь начала следующего.

pop dx ret endp За концом программы мы храним две копии палитры - всего 1,5 Кб.

end start 5.10.5. Таймер До сих пор о таймере нам было известно лишь то, что он вызывает прерывание приблизительно 18,2 раза в секунду. На самом деле програм мируемый интервальный таймер - весьма сложная система, состоящая из трех частей - трех каналов таймера, каждый из которых можно запрограммировать для работы в одном из шести режимов. И более того, на многих современных ма теринских платах располагаются два таких таймера, следовательно, число кана лов оказывается равным шести. Для своих нужд программы могут использовать канал 2 (если им не нужен динамик) и канал 4 (если присутствует второй тай мер). При необходимости можно перепрограммировать и канал 0, но затем надо будет вернуть его в исходное состояние, чтобы BIOS и DOS могли продолжать работу.

В пространстве портов ввода-вывода для таймера выделена область от 40h до 5Fh:

порт 40h - канал 0 (генерирует 41h - канал 1 (поддерживает обновление памяти);

порт 42h - канал 2 (управляет динамиком);

порт 43h - управляющий регистр первого таймера;

порты 44h - 47h - второй таймер компьютеров с шиной MicroChannel;

Q порты 48h - 4Bh — второй таймер компьютеров с шиной EISA.

Все управление таймером осуществляется путем вывода одного байта в 43h (для первого таймера). Рассмотрим назначение битов в этом байте.

биты 7-6: если не - это номер канала, который будет программироваться 00, 01, 10 = канал О, 1, бит 5-4: 00 - зафиксировать текущее значение счетчика для чтения (в этом случае биты 3-0 не используются) 01 - чтение/запись только младшего байта 10 - чтение/запись только старшего байта - чтение/запись сначала младшего, а потом старшего байта Сложные биты 3-1: режим работы канала 000 - прерывание при достижении нуля 001 - ждущий мультивибратор 010 - генератор импульсов ОН - генератор прямоугольных импульсов (основной режим) 100 - программно запускаемый одновибратор 101 - аппаратно запускаемый одновибратор бит 0: формат счетчика:

- двоичное 16-битное число (0000 - OFFFFh) 1 - двоично-десятичное число (0000 - 9999) Если биты 7-6 равны считается, что байт, посылаемый в - команда чтения счетчиков, формат которой отличается от команды программирования канала:

биты 7-6: (код команды чтения счетчиков) биты 5-4: что читать:

00 - сначала состояние канала, потом значение счетчика 01 - значение счетчика 10 - состояние канала биты команда относится к каналам 3-1 • Если этой командой запрашивается состояние каналов, новые игнорироваться, пока не прочтется состояние из всех каналов, которые были за казаны битами 3-1.

Состояние и значение счетчика данного канала получают чтением из порта, со ответствующего требуемому каналу. Формат байта состояния имеет следующий вид:

бит 7: состояние входа OUTx на момент выполнения команды чтения счетчи ков. Так как в режиме 3 счетчик уменьшается на 2 за каждый цикл, со стояние этого бита, замороженное командой фиксации текущего значе ния счетчика, укажет, в каком полуцикле находился таймер бит 6: 1/0: состояние счетчика не загружено/загружено (используется в режи мах 1 и 5, а также после команды фиксации текущего значения) биты 5-0: совпадают с битами 5-0 последней команды, посланной в 43h Для того чтобы запрограммировать таймер в режиме 3, в котором работают каналы 0 и 2 по умолчанию и который чаще всего применяют в программах, тре буется выполнить следующие действия:

1. Вывести в регистр команду (для канала 0) lb, то есть установить режим 3 для канала 0, и при чтении/записи будет пересылаться сначала младшее слово, а потом старшее.

2. Послать младший байт начального значения счетчика в порт, соответствую щий выбранному каналу (42h для канала 2).

3. Послать старший байт начального значения счетчика в этот же порт.

После этого таймер немедленно начнет уменьшать введенное число от началь ного значения к нулю со скоростью 1 193 180 в секунду (четверть скорости Программирование на уровне процессора 8088). Каждый раз, когда это число достигнет нуля, оно снова вернет ся к начальному значению. Кроме того, при достижении счетчиком нуля таймер выполняет соответствующую функцию - канал 0 вызывает прерывание IRQO, а канал если включен динамик, посылает ему начало следующей прямоуголь ной волны, заставляя его работать на установленной частоте. Начальное значе ние счетчика для канала 0 по умолчанию составляет OFFFFh (65 535), то есть максимально возможное. Поэтому точная частота вызова прерывания рав на 1 193 180/65 536 = раза в секунду.

Чтобы прочитать текущее значение счетчика, надо:

1. Послать в порт 43h команду фиксации значения счетчика для выбранного канала (биты 5-4 равны 2. Послать в порт 43h команду перепрограммирования канала без смены ре жима работы, если нужно воспользоваться другим способом чтения/записи (обычно не требуется).

3. Прочитать из порта, соответствующего выбранному каналу, младший байт зафиксированного значения счетчика.

4. Прочитать из того же порта старший байт.

Для таймера найдется много применений, единственное ограничение здесь следующее: таймер - это глобальный ресурс, и перепрограммировать его в много задачных системах можно только с ведома операционной системы, если она вооб ще это позволяет.

Рассмотрим в качестве примера, как при помощи таймера измерить, сколько времени проходит между реальным аппаратным прерыванием и моментом, когда обработчик этого прерывания получает управление (почему это важно, см. при меры программ вывода звука из разделов 5.10.8 5.10.9). Так как IRQO происхо дит при нулевом значении счетчика, нам достаточно прочитать его значение во время старта обработчика и изменить его знак (потому что счетчик таймера по стоянно уменьшается).

;

asm ;

Измеряет среднее время, проходящее между аппаратным прерыванием и запуском ;

соответствующего обработчика. Выводит среднее время в микросекундах после ;

нажатия любой клавиши (на самом деле в 1/1 193 180).

;

Программа использует 16-битный сумматор для простоты, так что может давать ;

неверные результаты, если подождать больше нескольких минут.

tiny Для команды. org 100h ' • start:

АН = 35h, AL = номер прерывания.

Получить адрес обработчика int и записать его в old_int08h.

mov word ptr mov word ptr АН = 25h, AL = номер прерывания.

mov Сложные приемы программирования ;

- адрес int ;

Установить обработчик.

С этого момента в переменной latency накапливается mov int 16h Пауза до нажатия любой клавиши.

mov ptr latency Сумма в АХ.

word ptr Если клавишу нажали немедленно, dont_divide избежать деления на ноль.

jz ОХ = 0.

word ptr counter Разделить сумму на число call print_ax и на экран.

mov АН = 25h, AL = номер прерывания.

ptr = адрес обработчика.

int 21h Восстановить старый обработчик.

ret Конец программы.

latency dw Сумма задержек.

counter dw Число вызовов прерывания.

;

Обработчик прерывания 08h (IRQO).

;

Определяет время, прошедшее с момента срабатывания IRQO.

int08h_handler proc far push ax ;

Сохранить используемый регистр.

mov ;

Фиксация значения счетчика в канале 0.

out ;

Порт управляющий регистр таймера.

;

Так как этот канал инициализируется BIOS для 16-битного чтения/записи, другие ;

команды не требуются.

Младший байт счетчика mov в АН.

in Старший байт счетчика в AL.

xchg Поменять их местами.

neg ax Изменить его знак, так как счетчик уменьшается.

add word ptr Добавить к сумме.

inc word ptr cs:counter Увеличить счетчик накоплений.

pop ax db OEAh ;

Команда far.

old_int08h dd 0 ;

Адрес старого обработчика.

handler endp Процедура print_ax.

Выводит АХ на экран в шестнадцатеричном формате.

print_ax proc near xchg dx, ax DX = AX.

mov 4 Число цифр для вывода.

shift ax:

ax, dx, 4 Получить в AL очередную цифру.

Удалить ее из DX.

and Оставить в только эту цифру.

Программирование на уровне портов Три команды, переводящие sbb al,69h цифру в AL das в соответствующий ASCII-код.

int Вывод на экран.

loop shift ax Повторить для всех цифр.

ret print_ax end start Таймер можно использовать для управления динамиком, точных измерений отрезков времени, создания задержек, управления переключением процессов и даже для выбора случайного числа с целью запуска генератора случайных чи сел - текущее значение счетчика канала 0 представляет собой идеальный вариант такого начального числа для большинства приложений.

5.10.6. Динамик Как сказано в разделе 5.10.5, канал 2 системного таймера управляет динами ком компьютера - он генерирует прямоугольные импульсы с частотой, равной 1 193 При программировании динамика на чальное значение счетчика таймера называется делителем частоты: подразумева ется, что динамик работает с частотой 1 193 герц. После програм мирования канала 2 таймера надо еще включить сам динамик. Это осуществляется путем установки битов 0 и 1 порта 61h в 1. Бит 0 фактически разрешает работу данного канала таймера, а бит 1 включает динамик.

Процедура beep.

Издает звук с частотой 261 Гц (нота "ми" средней октавы) длительностью 1/2 секунды на динамике.

beep proc near mov 10110110b Канал 2, режим 3.

out 43h,al mov ODh Младший байт делителя частоты 11DOh.

al, out 42h mov al,11h Старший байт делителя частоты.

out 42h in al,61 h Текущее состояние порта в AL.

or al, Установить 0 и 1 в out 61h Теперь динамик включен.

mov 0007h Старшее слово числа микросекунд паузы.

mov dx,OA120h Младшее слово числа микросекунд паузы.

mov ah,86h Функция 86h:

int 15h in al,61 h 11111100b Обнулить младшие два бита.

and al, out 61h Теперь динамик выключен.

ret beep endp Сложные программирования В связи с повсеместным распространением звуковых плат обычный динамик PC сейчас практически никем не используется или используется для выдачи со общений об ошибках. Вернемся к звуку чуть позже, а пока вспомним, что в разде ле 4.7.1 рассматривалось еще одно устройство для определения текущего време ни и даты — часы времени.

Часы реального времени и CMOS-память В каждом компьютере есть микросхема, отвечающая за поддержку текущей даты и времени. Для того чтобы значения не сбрасывались при каждом выключе нии питания, на микросхеме расположена небольшая область памяти (от 64 до 128 байт), выполненная по технологии CMOS, позволяющей снизить энергопот ребление до минимума (фактически энергия в таких схемах затрачивается только на зарядку паразитных емкостей при изменении состояния ячеек Мик росхема получает питание от аккумулятора, расположенного на материнской пла те, и не отключается при выключении компьютера. Для хранения собственно вре мени достаточно всего 14 байт такой энергонезависимой памяти, и остальная ее часть используется BIOS, чтобы хранить различную информацию, необходимую для корректного запуска компьютера. Для общения с CMOS и регистрами RTC выделяются порты ввода-вывода от до 7Fh, но только назначение портов 70h и 71h одинаково для всех материнских плат.

Порт 70h для записи: индекс для выбора регистра CMOS:

бит 7: прерывание NMI запрещено на время чтения/записи бит 6: собственно индекс Порт для чтения и данные CMOS После записи в порт 70h нужно осуществить запись или чтение из порта иначе RTC окажется в неопределенном состоянии. Содержимое регистров CMOS варьируется для разных BIOS, но первые регистра обычно выполняют следу ющие функции:

RTC: текущая секунда (00-59h или 00-3Bh) - формат выбирается регист ром по умолчанию - BCD RTC: секунды будильника или или (любая RTC: текущая минута или 00-3Bh) RTC: минуты будильника или 00-3Bh или FFh) 04h: RTC: текущий час:

00-23h/00-17h (24-часовой режим) 01-12h/01-lCh (12-часовой режим до полудня) (12-часовой режим после полудня) RTC: часы будильника (то же или FFh, если любой час) RTC: текущий день недели 1 - воскресенье) RTC: текущий день месяца RTC: текущий месяц RTC: текущий год (00-99h/00-63h) Программирование на уровне портов регистр состояния А бит 7: 1 - часы заняты (происходит обновление) биты 4-6: делитель фазы (010 - 32 768 кГц - по умолчанию) биты 3-0: выбор частоты периодического прерывания:

0000 - выключено - 122 (минимум) мс (1024 Гц) RTC: регистр состояния В бит 7: запрещено обновление часов (устанавливают перед записью новых зна чений в регистры и часов) бит 6: вызов периодического прерывания бит 5: вызов прерывания срабатывании будильника бит 4: вызов прерывания по окончании обновления времени бит 3: включена генерация прямоугольных импульсов бит 2: 1/0: формат даты и времени двоичный/BCD бит 1: 1/0: 24-часовой/12-часовой режим бит 0: автоматический переход на летнее время в апреле и октябре только для чтения: RTC: регистр состояния С бит 7: произошло прерывание бит 6: разрешено периодическое прерывание бит 5: разрешено прерывание от будильника бит 4: разрешено прерывание по окончании обновления часов ODh только для чтения: регистр состояния D бит 7: питание RTC/CMOS есть результат работы POST при последнем старте компьютера:

бит 7: RTC сбросились из-за отсутствия питания CMOS бит 6: неверная контрольная сумма CMOS-конфигурации бит 5: неверная конфигурация бит 4: размер памяти не совпадает с записанным в конфигурации бит 3: ошибка инициализации первого жесткого диска бит 2: RTC-время установлено неверно (например, 30 февраля) OFh: состояние, в котором находился компьютер перед последней перезагрузкой - 05h - INT 19h, OAh, OBh, - iret, f на адрес, хра нящийся в 0040h:0067h. Другие значения указывают, что перезагрузка про изошла в ходе POST или в других необычных условиях 10h: тип дисководов (биты 7-4 и 3-0 - типы первого и второго дисковода) - отсутствует - 1,2 Мб 720 Кб - 1,44 Мб - 2,88 Мб Сложные программирования тип жестких дисков (биты 7-4 и 3-0 - типы первого и второго жестких ков, если номер типа больше 15) байт состояния оборудования биты 7-6: число установленных жестких дисков минус один биты 5-4: тип монитора = 40x25 CGA, 80x25 CGA, MDA) бит 3: монитор присутствует бит 2: клавиатура присутствует бит 1: FPU присутствует бит 0: дисковод присутствует младший байт размера базовой памяти в килобайтах 16h: старший байт размера базовой памяти в килобайтах (02h) младший байт размера дополнительной памяти (выше 1 Мб) в килобайтах 18h: старший байт размера дополнительной памяти (выше 1 Мб) в килобайтах 19h: тип первого жесткого диска, если больше тип второго жесткого диска, если больше старший байт контрольной суммы регистров 10h - 2Dh 2Fh: младший байт контрольной суммы регистров 10h 30h: младший байт найденной при POST дополнительной памяти в килобайтах 31h: старший байт найденной при POST дополнительной памяти в килобайтах 32h: первые две цифры года в BCD-формате Данные о конфигурации, хранящиеся в защищенной контрольной суммой об ласти, бывают нужны достаточно редко, а для простых операций с часами реаль ного времени и будильником удобно использовать прерывание BIOS lAh. Одна ко, программируя RTC на уровне портов, можно активизировать периодическое прерывание - режим, в котором RTC вызывает прерывание с заданной ча стотой, что позволяет оставить для работы системы, если вас удовлетворя ет ограниченный выбор частот периодического прерывания. В качестве примера посмотрим, как выполняются чтение и запись в CMOS-память.

;

;

Вывод на экран текущей даты и времени из RTC.

tiny Для shr org 100h СОМ-программа.

mov CMOS OBh - управляющий регистр В.

out Порт 70h - индекс CMOS.

in Порт 71h - данные CMOS.

and Обнулить бит 2 (форма чисел out 71h,al и записать обратно.

mov al,32h CMOS - две старшие call Вывод на экран.

mov CMOS 09h - две младшие цифры года.

уровне портов call ;

Минус.

int 29h ;

Вывод на экран.

mov ;

CMOS 08h - текущий месяц.

call mov ;

Еще один минус.

int 29h mov ;

CMOS 07h - день.

call mov ;

' int 29h mov ;

CMOS 04h - час.

call mov ;

Буква int 29h.

mov ;

Пробел.

' int • 29h mov ;

CMOS 02h - минута.

call mov :' ;

Двоеточие.

int mov ;

CMOS OOh - секунда.

call ret Процедура Выводит на экран содержимое ячейки CMOS с номером в AL.

Считает, что число, читаемое из CMOS, находится в формате print_cmos proc near out Послать AL в индексный порт CMOS.

in al,71h Прочитать данные.

push ax Выделить старшие четыре бита.

add Добавить ASCII-код цифры 0.

int 29h Вывести на экран.

ax and Выделить младшие четыре бита.

add Добавить ASCII-код цифры 0.

int Вывести на экран.

ret endp end start 5.10.8. Звуковые платы Звуковые платы, совместимые с теми или иными моделями Sound Blaster, выглядят как четыре независимых устройства:

DSP (Digital Signal Processor) - устройство, позволяющее выводить и счи тывать оцифрованный звук;

а микшер (Mixer) - система регуляторов громкости для всех каналов платы;

Сложные приемы (Frequency Modulation) или AdLib (по названию первой звуковой пла ты) - устройство, позволяющее синтезировать звук из синусоидальных и треугольных волн. Слова типа OPL2 или OPL3 в описании платы - это и есть номера версии используемого FM-синтезатора;

MIDI (Music Instrumental Digital Interface) - стандартный интерфейс пере дачи данных в музыкальной аппаратуре. Но в нашем случае рассматривает ся GMIDI (обобщенный MIDI) - более качественная система генерации му зыки, в которой используются не искусственные синусоидальные сигналы, а образцы звучания различных инструментов. К сожалению, качество этих образцов в большинстве дешевых плат оставляет желать лучшего.

Номера портов ввода-вывода, предоставляющих доступ ко всем этим устрой ствам, отсчитываются от базового порта, обычно равного но допускаются также конфигурации с 210h, 230h, 240h, 250h, 260h и 280h. Кроме того, интерфейс GMIDI использует другую серию портов, которая может начинаться как с так и с В описаниях портов мы будем считать, что базовыми являются и 300h. Область портов интерфейса с AdLib начинается с Существует большое число модификаций плат Sound Blaster, отличающихся, помимо всего прочего, набором поддерживаемых команд и портов ввода-вывода.

После названия каждой команды или порта мы будем указывать сокращенное название платы, начиная с которой эта команда или порт поддерживается:

Blaster 1.0;

а SB2 - Sound Blaster 2.0;

SBPro - Sound Blaster Pro;

- Sound Blaster Pro2;

- Sound Blaster ASP - Sound Blaster 16 ASP;

AWE - Sound Blaster AWE32.

Программирование DSP Цифровой процессор - наиболее важная часть звуковой платы. Именно с его помощью осуществляется вывод обычного оцифрованного звука, так же как и за пись звука из внешнего источника в файл. Для своей работы, помимо описывае мых в этом разделе портов, DSP использует прерывания и контроллер прямого доступа к памяти DMA. Программирование DMA с примером программы, ис пользующей его для воспроизведения звука, мы рассмотрим в разделе 5.10.9.

DSP обслуживается при помощи следующих портов:

226h для записи: сброс DSP (SB) Запись в этот порт осуществляет полную переинициализацию DSP, все происходящие процессы. Операцию сброса DSP необходимо выполнить, по крайней мере, один раз после перезагрузки системы, чтобы его можно было ис пользовать.

Процедура сброса осуществляется следующим образом:

1. В порт 226h записывается число 1 (начало инициализации).

2. Выдерживается пауза как минимум 3,3 мкс.

на уровне портов 3. В порт 226h записывается число 0 (конец инициализации).

Выдерживается пауза максимум мкс. В течение паузы можно выполнять чтение порта 22Eh. Когда в считываемом числе будет установлен бит 7 (дан ные готовы), можно сразу переходить к пункту 5. В противном случае имеет смысл повторить процедуру, используя другой базовый порт.

5. Выполняется чтение из порта Если считанное число равно - DSP был успешно инициализирован. В противном случае допускается вернуться к пункту 4, но по истечении 100 мкс после записи в можно будет с уверен ностью сказать, что DSP с базовым адресом 220h не существует или не работает.

22Ah для чтения: чтение данных из DSP (SB) Чтение из этого порта используется для передачи всех возможных данных от DSP программам. Процедура чтения состоит из двух шагов:

Выполнять цикл чтения порта пока бит 7 считываемого байта не ока жется равным единице.

2. Выполнить чтение из порта 22Ah.

для записи: запись данных и команд DSP (начиная с SB) Этот единственный порт используется для передачи всего множества команд DSP и для пересылки в него данных (аргументов команд). Процедура записи:

Выполнять цикл чтения порта пока бит 7 считываемого байта не ока жется равным нулю.

2. Выполнить запись в порт для чтения: готовность DSP для приема команды (SB) Если при чтении из этого порта бит 7 сброшен в ноль - DSP готов к приему оче редного байта в порт 22Ch на запись. Значение остальных битов не определено.

22Eh для чтения: готовность DSP для посылки данных (начиная с SB) Если при чтении из этого порта бит 7 установлен в единицу - DSP готов к пере даче через порт 22Ah очередного байта.

22Eh для чтения (тот же подтверждение обработки 8-битного прерыва ния (SB) Обработчик прерывания, сгенерированного звуковой платой по окончании 8-битной операции, обязательно должен выполнить одно чтение из этого порта перед завершением (помимо обычной процедуры посылки сигнала EOI в соответ ствующий контроллер прерываний).

для чтения: подтверждение обработки 16-битного прерывания (SB16) Обработчик прерывания, сгенерированного звуковой платой по окончании 16-битной операции, обязательно должен выполнить одно чтение из этого пор та перед завершением (помимо обычной процедуры посылки сигнала EOI в со ответствующий контроллер прерываний).

Теперь рассмотрим команды DSP. Все они пересылаются в звуковую плату че рез порт как описано выше. После команды могут следовать аргументы, Сложные приемы программирования которые передаются таким же образом (включая ожидание готовности к приему команды).

04h: состояние DSP (устаревшая) (SB2 Возвращает информацию о текущей операции DSP:

бит 0: динамик включен бит 1: стерео АЦП включен бит 2: всегда О бит 3: происходит прямое воспроизведение 8-битного РСМ бит 4: происходит воспроизведение 2-битного ADPCM через DMA бит 5: происходит воспроизведение 2,6-битного ADPCM через DMA бит 6: происходит воспроизведение 4-битного ADPCM через DMA бит 7: происходит воспроизведение 8-битного РСМ через DMA 10h, NN: прямое воспроизведение 8-битного звука (SB) Выводит очередной байт из несжатого 8-битного оцифрованного звука на воспроизведение. При использовании этого способа воспроизведения сама про грамма должна заботиться о том, чтобы новые данные всегда были наготове (то есть не считывать их с диска в ходе работы) и чтобы байты пересылались в DSP с необходимой частотой. (В этом режиме поддерживаются частоты до 23 кГц.) Процедура вывода проста:

1. Вывести в DSP команду и очередной байт из оцифровки.

2. Подождать необходимое время и вернуться к пункту Чтобы выполнять пересылку байтов с заданной частотой, обычно перепрог раммируют системный таймер, как будет показано в конце этого раздела. Но из за ограничений по качеству звука и высокой ресурсоемкости такой способ вос практически не используется.

14h, HI: прямое воспроизведение 8-битного РСМ через DMA (SB) Начинает процесс воспроизведения данных, на которые настроен соответствую щий канал DMA (см. раздел 5.10.9):

1. Установить обработчик прерывания от звуковой платы (и разрешить его в контроллере прерываний).

2. Выполнить команду 40h или другим образом установить частоту оцифровки.

3. Выполнить команду (включить динамик).

. 4, Настроить DMA (режим 48h + номер канала).

5. Выполнить команду 14h. Аргументы LO и HI - это младший и старший бай ты длины проигрываемого участка минус один.

6. Из обработчика прерывания подтвердить его чтением порта 22Eh и посыл кой байта 20h в соответствующий контроллер прерываний.

7. Выполнить команду (выключить динамик).

На платах, начиная с 16, для этого режима рекомендуется пользоваться ко мандами OC?h.

на уровне портов 16h, HI: прямое воспроизведение 2-битного ADPCM через DMA (SB) Начинает процесс воспроизведения данных аналогично команде но они долж ны храниться в сжатом формате Creative ADPCM 2 bit. Длина, указываемая в каче стве аргументов этой команды, равна (число_байтов + 2)/4. В качестве нулевого байта в процедуре распаковки ADPCM используется значение, которое применя лось последней командой В остальном процедура воспроизведения аналогич на команде 14h.

17h, LO, HI: прямое воспроизведение 2-битного ADPCM через DMA с новым ну левым байтом (SB) То же самое, что и 16h, но байт из данных будет рассматриваться как ну левой байт для процедуры распаковки ADPCM.

воспроизведение 8-битного РСМ через DMA с автоинициализацией (SB2) Начинает режим воспроизведения с автоинициализацией - лучший из режимов, предлагаемых звуковыми платами. В этом режиме DSP воспроизводит в цикле содержимое указанного участка памяти, мгновенно возвращаясь на начало, пока он не будет остановлен командой или новой командой воспроизведения через DMA. Весь секрет заключается в том, что плата генерирует прерывание не только при достижении конца блока, но и при достижении его середины. Таким образом, пока DSP проигрывает вторую половину буфера, мы можем прочитать следующие несколько килобайтов в первую половину, не останавливая воспроиз ведение ни на миг:

1. Установить обработчик прерывания звуковой платы и разрешить его в кон троллере прерываний.

2. Выполнить команду 40h или другим образом установить частоту оцифровки.

3. Выполнить команду 48h (установить размер DMA-буфера = (число_байтов + 1)/2 — 1).

4. Выполнить команду (включить динамик).

5. Настроить DMA (режим 58h + номер канала).

6. Выполнить команду 7. В обработчике прерывания: заполнить следующую половину буфера.

8. В обработчике прерывания: подтвердить прерывание чтением из 22Eh и за писью 20h в контроллер прерываний.

9. Подождать, пока не будут воспроизведены все данные.

10. Выполнить команду OD3h (выключить динамик).

Выполнить команду (остановить 8-битную DMA-передачу).

12. Выполнить команду ODAh (завершить режим автоинициализации).

Выполнить команду ODOh (остановить 8-битную DMA-передачу).

На платах, начиная с SB16, для этого режима рекомендуется пользоваться ко мандами OC?h.

воспроизведение 2-битного ADPCM через DMA с автоинициализацией (SB2) Сложные Аналог команды но данные хранятся в 2-битном формате ADPCM с нуле вым байтом. Длина блока рассчитывается так:

длина = (число_байтов + 3)/4 + длина блока = (длина + 1)/2 - 20h: прямое чтение 8-битных данных из АЦП (SB) Команда предназначена для чтения оцифрованного звука из внешнего источни ка. Используется следующая процедура:

1. Выполнить команду 2. Прочитать очередной байт.

3. Подождать необходимое время и вернуться к пункту 1.

Проблемы с этой командой точно такие же, как и с 10h.

24h, LO, HI: чтение 8-битного РСМ через DMA (SB) Аналог команды но выполняет не воспроизведение, а запись звука. Последо вательность действий идентична случаю с 14h, но используемый режим DMA + номер канала.

2Ch: запись 8-битного РСМ через DMA с автоинициализацией (SB2) Аналог команды но выполняет не воспроизведение, а запись звука. Последо вательность действий идентична случаю с но используемый режим DMA 54h + номер канала.

прямое чтение MIDI (SB) Выполняет чтение очередного Выполнить команду 2. Прочитать (до 64 байт).

31h: чтение MIDI с прерыванием (SB) Включает генерацию прерывания от звуковой платы при поступлении нового MIDI-события. Для этого необходимо:

Установить обработчик прерывания.

2. Выполнить команду 31h.

3. В обработчике прерывания: прочитать MIDI-событие.

4. В обработчике прерывания: подтвердить прерывание чтением из и за писью 20h в контроллер прерываний.

5. Выполнить команду 31h еще раз, чтобы отменить генерацию прерывания.

прямое чтение MIDI-события с дельта-временем (SB) Выполняет чтение очередного MIDI-события и 24-битного дельта-времени, то есть времени в микросекундах, наступившего после предшествующего (Считываются данные в следующем порядке: младший байт средний байт времени, старший байт времени, Именно в виде последовательности перед каждым из которых указано дельта время, и записывается музыка в Программирование на уровне портов 32h: чтение MIDI-события с дельта-временем с прерыванием (SB) Включает/выключает генерацию прерываний от звуковой платы аналогично ко манде 31h, но при чтении MIDI-события передаются вместе с дельта-временами, как в команде 32h.

34h: режим прямого доступа к UART (SB2) Отключает DSP, после чего все команды записи/чтения в его порты (используя тот же механизм проверки готовности) рассматриваются как MIDI-события. Вы вести DSP из этого режима можно только с помощью полной переинициализации.

37h: режим прямого доступа к UART с прерыванием (SB2) Переключает порты DSP на UART аналогично команде 34h, но каждый ког да новое готово для чтения, вызывается прерывание звуковой платы.

38h, MIDI: прямая MIDI (SB) Посылает одно MIDI-событие.

40h, ТС: установить временную константу (SB) Устанавливает частоту оцифровки, используя однобайтную константу, рассчиты ваемую следующим образом:

ТС = 256 - (1000000 / X где - 1 для моно и 2 для стерео.

HI: установить частоту оцифровки (SB16) Аналогично 40h, но указывается истинное значение частоты (сначала младший, потом старший байты). Число каналов определяется автоматически. Реальная частота тем не менее округляется до ближайшего возможного значения ТС.

45h: продолжить остановленное 8-битное воспроизведение через DMA (SB16) Продолжает остановленное командой ODAh воспроизведение 8-битного звука через DMA с автоинициализацией.

47h: продолжить остановленное 16-битное воспроизведение через DMA (SB16) Продолжает остановленное командой воспроизведение 16-битного звука через DMA с автоинициализацией.

48h, LO, HI: установить размер буфера DMA (SB2) Устанавливает число байтов минус один для следующей команды передачи через DMA (сначала младший байт, затем старший).

74h, LO, HI: прямое воспроизведение 4-битного ADPCM через DMA (SB) Аналог но используется 4-битный вариант формата ADPCM.

75h, LO, HI: прямое воспроизведение 4-битного ADPCM через DMA с новым ну левым байтом (SB) Аналог но используется 4-битный вариант формата Creative ADPCM.

Сложные приемы программирования 76h, HI: прямое воспроизведение 2,6-битного через DMA (SB) Аналог но используется 2,6-битный вариант формата Creative ADPCM.

77h, LO, HI: прямое воспроизведение 2,6-битного ADPCM через DMA с новым нулевым байтом (SB) Аналог 17h, но используется 2,6-битный вариант формата Creative ADPCM.

7Dh: воспроизведение 4-битного ADPCM через DMA с автоинициализацией (SB2) Аналог но используется 4-битный вариант формата Creative ADPCM.

воспроизведение 2,6-битного ADPCM через с автоинициализацией (SB2) Аналог но используется 2,6-битный вариант формата Creative ADPCM.

80h, LO, HI: заглушить DSP (SB) Вывести указанное число байтов тишины с текущей частотой оцифровки.

OB?h/OC?h MODE, LO, HI: обобщенный интерфейс к DSP 16) Команды OB?h используются для 16-битных операций, команды OC?h - для 8-битных. Младшие четыре бита определяют режим:

бит 0: всегда О бит 1: используется FIFO бит 2: используется автоинициализация DMA бит 3: направление передачи (0 - 1 - оцифровка) Аргументы этой команды - режим, младший байт длины, старший байт дли ны (перед указанной командой не требуется устанавливать размер DMA-буфера специально).

В байте режима определены всего бита (остальные должны быть равны нулю):

бит 4: данные рассматриваются как числа со знаком бит 5: режим стерео Длина во всех случаях равна числу байтов минус один для 8-битных операций и числу слов минус один для 16-битных.

остановить 8-битную DMA-операцию (SB) Останавливает простую (без автоинициализации) 8-битную DMA-операцию.

включить динамик (SB) Разрешает работу выхода на динамик (колонки и т. д.).

После сброса этот канал выключен.

OD3h: выключить динамик (SB) Отключает выход на динамик (колонки и т. д.).

OD4h: продолжить 8-битную DMA-операцию (SB) Продолжает DMA-операцию, остановленную командой ODOh.

OD5h: остановить 16-битную DMA-операцию (SB) Останавливает простую (без автоинициализации) 16-битную DMA-операцию.

OD6h: продолжить 16-битную DMA-операцию (SB) Продолжает DMA-операцию, остановленную командой OD5h.

Программирование на уровне портов определить состояние динамика (SB) Возвращает если динамик выключен;

если включен.

OD9h: завершить 16-битную DMA-операцию с автоинициализацией (SB16) Эта команда завершает операцию только после окончания воспроизведения теку щего блока. Для немедленного прекращения воспроизведения необходимо выпол последовательно команды OD3h, OD5h, OD9h и OD5h.

завершить 8-битную DMA-операцию с автоинициализацией (SB2) Аналог OD9h, но для 8-битных операций.

BYTE: проверка наличия DSP на этом порту (SB2) Любой байт, посланный как аргумент к этой команде, возвращается при чтении из DSP в виде своего побитового дополнения (DSP выполняет над ним операцию NOT).

определение номера версии DSP (SB) Возвращает последовательно старший и младший номера версии DSP:

- SB 2.0 - SB 3.0 - SBPro - SBPro 4.0? - SB SCSI- 4.12 - AWE OE3h: чтение Copyright DSP (SBPro2) Возвращает с информацией Copyright данной платы.

OE4h, BYTE: запись в тестовый регистр (SB2) Помещает байт в специальный неиспользуемый регистр, который сохраняется даже после переинициализации DSP.

OE8h: чтение из тестового регистра (SB2) Возвращает байт, помещенный ранее в тестовый регистр командой OE4h.

генерация синусоидального сигнала (SB) Запускает DSP на воспроизведение синусоидального сигнала с частотой около 2 кГц, который можно прервать только сбросом DSP.

OF2h: запрос на прерывание в 8-битном режиме (SB) Генерирует прерывание от звуковой карты. В качестве подтверждения от обработ чика ожидается чтение из порта 22Eh.

OF3h: запрос на прерывание в 16-битном режиме (SB) Генерирует прерывание от звуковой карты. В качестве подтверждения от обработ чика ожидается чтение из порта состояние DSP (SB16) Возвращает байт состояния текущей DSP-операции:

бит 0: 8-битное воспроизведение через DMA бит 1: 8-битное чтение через DMA I Сложные программирования бит 2: 16-битное воспроизведение через DMA бит 3: 16-битное чтение через DMA бит 4: динамик включен биты 5-6: не определены бит 7: ТС модифицирована (может быть ноль, если предыдущая команда 40h пыталась установить неподдерживаемую частоту) дополнительная информация (SB16) Возвращает дополнительный байт текущей DMA-операции:

бит 1: синхронный режим (одновременная запись и воспроизведение) бит режим с автоинициализацией бит 4: 16-битный режим с автоинициализацией OFDh: последняя выполненная команда (SB16) Возвращает последнюю успешную команду DSP.

Программирование микшера Это устройство предназначено для регулирования громкости на всех каналах, используемых звуковой платой.

Для управления микшером служат всего два порта ввода-вывода.

224h для записи: выбор регистра микшера (SBPro) Запись в этот порт выбирает номер регистра, к которому будет осуществляться доступ при последующих обращениях к порту 225h.

225h для чтения и записи: чтение/запись регистра микшера (SBPro) Чтение и запись в этот порт приводят к чтению и записи в соответствующий ре гистр микшера. Рассмотрим их назначение.

Регистр для записи: сброс и инициализация (SBPro) Выбор этого регистра в порту 224h начинает инициализацию. Следует подождать как минимум 100 мкс, а затем записать в порт 225h число (команда «завер Регистр Olh для чтения: состояние микшера (SBPro) Возвращает последний номер регистра.

Регистр 04h для чтения и записи: уровень (SBPro) биты 4-0: уровень правого ЦАП биты 7-4: уровень левого ЦАП Регистр для чтения и записи: уровень микрофона (SBPro) биты 2-0: уровень микрофона Регистр 22h для чтения и записи: общий уровень (SBPro) биты 4-0: правый общий уровень биты 7-4: левый общий уровень Программирование на уровне портов Регистр 26h для чтения и записи: уровень FM биты 4-0: правый уровень FM биты 7-4: левый уровень FM Регистр 28h для чтения и записи: уровень CD audio (SBPro) биты 4-0: правый уровень CD audio биты 7-4: левый уровень CD audio Регистр 2Eh для чтения и записи: уровень линейного входа (SBPro) биты уровень правого линейного входа биты 7-4: уровень левого линейного входа Регистр для чтения и записи: левый общий уровень (SB16) биты левый общий уровень Регистр 31h для чтения и записи: правый общий уровень (SB16) биты правый общий уровень Регистр 32h для чтения и записи: левый уровень ЦАП (SB16) биты 7-1: левый уровень ЦАП Регистр 33h для чтения и записи: правый уровень ЦАП (SB16) биты 7-1: правый уровень ЦАП Регистр 34h для чтения и записи: левый уровень FM (SB16) биты 7-1: левый уровень FM Регистр 35h для чтения и записи: правый уровень FM (SB16) биты 7-1: правый уровень FM Регистр 36h для чтения и записи: левый уровень CD audio (SB16) биты 7-1: левый уровень CD audio Регистр 37h для чтения и записи: правый уровень CD audio (SB16) биты 7-1: правый уровень CD audio Регистр 38h для чтения и записи: левый уровень линейного входа (SB16) биты 7-1: левый уровень линейного входа Регистр 39h для чтения и записи: правый уровень линейного входа (SB16) биты 7-1: правый уровень линейного входа Регистр для чтения и записи: уровень микрофона (SB16) биты 7-3: уровень микрофона Регистр 3Bh для чтения и динамика PC (SB16) биты 7-5: уровень динамика PC Регистр 3Ch для чтения и записи: управление выводом (SB16) бит 0: микрофон включен бит 1: правый канал CD audio включен бит 2: левый канал CD audio включен Сложные приемы программирования бит 3: правый канал линейного входа включен бит 4: левый канал линейного входа включен биты 7-5: нули Регистр 3Dh для чтения и записи: управление левым каналом ввода 16) бит 0: микрофон включен бит 1: правый канал CD audio включен бит 2: левый канал CD audio включен бит 3: правый канал линейного входа включен бит 4: левый канал линейного входа включен 5: правый канал FM включен бит 6: левый FM включен бит 7: нуль Регистр 3Eh для чтения и записи: управление правым каналом ввода (SB16) бит 0: микрофон включен бит 1: правый канал CD audio включен бит 2: левый канал CD audio включен бит 3: правый канал линейного входа включен бит 4: левый канал линейного входа включен бит 5: правый канал FM включен бит 6: левый канал FM включен бит 7: нуль Регистр 3Fh для чтения и записи: уровень усиления в левом канале ввода (SB16) биты 7-5: усиление в левом канале ввода Регистр 40h для чтения и записи: уровень усиления в правом канале ввода (SB 16) биты 7-5: усиление в правом канале ввода Регистр 41h для чтения и записи: уровень усиления в левом канале вывода (SB16) биты 7-5: усиление в левом канале вывода Регистр 42h для чтения и записи: уровень усиления в правом канале вывода 16) биты 7-5: усиление в правом канале вывода Регистр 43h для чтения и записи: автоматическая подстройка усиления 16) бит 0: автоматическая подстройка усиления Регистр 44h для чтения и записи: уровень усиления высоких частот слева 16) биты 7-4: усиление высоких частот слева Регистр 45h для чтения и записи: уровень усиления высоких частот справа (SB16) биты 7-4: усиление высоких частот справа Регистр 46h для чтения и записи: уровень усиления басов слева биты 7-4: усиление басов слева Регистр 47h для чтения и записи: уровень усиления басов справа (SB16) биты 7-4: усиление басов справа Программирование на уровне портов Регистр 80h для чтения и записи: выбор прерывания (SB16) бит 0:

бит 1:

бит 2:

бит 3:

биты 7-4: всегда Эта установка сохраняется при сбросе микшера или даже при «горячей» пере загрузке Регистр 81h для чтения и записи: выбор DMA (SB16) бит 0: 8-битный DMAO бит 1: 8-битный бит 2: О бит 3: 8-битный DMA бит 4: О бит 5: 16-битный DMA бит 6: 16-битный DMA бит 7: 16-битный Данная установка сохраняется при сбросе микшера или даже при «горячей» перезагрузке компьютера.

Регистр 82h для чтения: состояние прерывания (SB16) бит 0: происходит обработка прерывания от 8-битной операции бит 2: происходит обработка прерывания от 16-битной операции бит 3: происходит обработка прерывания операции MPU- биты зарезервированы Частотный (программирование AdLib) Синтезатор, расположенный на звуковой плате и отвечающий за ку, управляется тремя портами - портом состояния, выбора регистра и портом данных. Для совместимости с различными платами они дублируются несколь ко раз.

228h, 388h для чтения: порт состояния FM (SB) 220h для чтения: порт состояния левого канала FM (SBPro) 222h, 38Ah для чтения: порт состояния правого канала FM (SBPro) Определяет, закончился ли отсчет FM-таймеров и какого именно.

биты 4-0: всегда О бит 5: таймер 2 (период - 230 мкс) сработал бит 6: таймер 1 (период - 80 мкс) сработал бит 7: один из таймеров сработал 228h, 388h для записи: выбор регистра FM (SB) 220h для записи: выбор регистра левого канала FM (SBPro) 222h, 38Ah записи: выбор регистра правого канала FM (SBPro) Запись числа в этот порт выбирает, с каким регистром синтезатора будут ра ботать последующие команды записи в порт данных.

Сложные Процедура записи числа в регистр FM выглядит следующим образом:

1. Выполнить запись в порт выбора регистра.

2. Подождать как минимум 3,3 мкс.

3. Выполнить запись в порт данных.

4. Подождать как минимум 23 мкс перед любой другой операцией со звуковой платой.

На современных платах эти паузы можно сделать меньше. Так, если использу ется синтезатор OPL3, требуемое значение пауз - 0,1 и 0,28 мкс.

389h для записи: запись в регистр FM (SB) 221h для записи: запись в регистр левого канала FM (SBPro) 223h, для записи: в регистр правого канала FM (SBPro) Всего в этих синтезаторах доступно 244 регистра - от до Рассмот рим наиболее полезные.

Регистр Olh: тестовый регистр биты О бит 5: FM микросхема контролирует форму волны биты Регистр 02h: счетчик первого таймера Значение этого счетчика увеличивается на единицу каждые 80 мкс. Когда ре гистр переполняется, вырабатывается прерывание таймера и устанавли ваются биты 7 и 6 в порту состояния.

Регистр 03h: счетчик второго таймера Значение этого счетчика увеличивается на единицу каждые 320 мкс. Когда регистр переполняется, вырабатывается прерывание таймера и устанав ливаются биты 7 и 5 в порту состояния.

Регистр 04h: регистр управления таймером бит 0: установка бита запускает первый таймер (с начальным значением счет чика, помещенным в регистр бит 1: установка бита запускает второй таймер (с начальным значением счет чика, помещенным в регистр биты 4-2: зарезервированы бит 5: маска второго таймера - установка этого бита запрещает включение вто рого таймера при установке бита бит 6: маска первого таймера - установка этого бита запрещает включение первого таймера при установке бита О бит 7: сброс флагов для обоих таймеров Регистр 08h: включение режимов CSM и Keysplit биты 5-0: зарезервированы бит 6: включение режима keysplit бит 7: 1 - режим CSM;

0 - режим FM Программирование на уровне портов Режим CSM (синусоидально-волновой синтез речи) применялся на платах AdLib без DSP для воспроизведения оцифрованного звука (с очень плохим качеством).

Следующие регистры описываются группами - по одному на голос.

Регистры - 35h: различные настройки режимов биты 3-0: какая гармоника будет создавать звук (или модуляцию) относитель но точно установленной частоты голоса:

О - одной октавой ниже точно установленной частотой голоса 2 — одной октавой выше 3 - октавой и квинтой выше 4 - двумя октавами выше 5 - двумя октавами и большой терцией выше 6 - двумя октавами и квинтой выше 7 - двумя октавами и малой септимой выше 8 - тремя октавами выше 9 - тремя октавами и большой секундой выше А, В - тремя октавами и большой терцией выше С, D - тремя октавами и квинтой выше Е, F - тремя октавами и большой септимой выше бит 4: режим keyboard scaling - если он выбран, длина звука сокращается и он повышается бит 5: продление стадии поддержки звука (то есть он не затухает сразу после нарастания) бит 6: включает режим вибрато (его глубина контролируется флагом в регис тре бит 7: применение амплитудной модуляции (ее глубина контролируется фла гом в регистре OBDh) Регистры 40h - 55h: управление уровнями выхода биты 5-0: общий выходной уровень канала (00000 - максимум, - мини мум) биты 7-6: понижение выходного уровня с повышением частоты:

00 - не понижать 10 - 1,5 дБ на октаву 01 - 3 дБ на октаву - 7 дБ на октаву Регистры 60h - 75h: темп нарастания/спада биты 3-0: темп спада (0 - минимум, F - максимум) биты 7-4: темп нарастания (0 - минимум, F - максимум) Регистры 80h - 95h: уровень поддержки/темп отпускания биты 3-0: темп отпускания (0 - минимум, F - максимум) биты 7-4: уровень поддержки (0 - минимум, F - максимум) для DOS Сложные приемы программирования Регистры - OA8h: нота (младший байт) биты 7-0: биты 7-0 номера ноты Регистры - OB8h: октава и нота (старшие биты) биты 1-0: биты 9-8 номера ноты биты 4-2: номер октавы бит 5: включить звук в этом канале Значение 10-битного номера ноты соответствует следующим реальным нотам (для четвертой октавы):

016Bh - C# (277,2 Гц) Гц) Гц) - Е (329,6 Гц) - (370,0 Гц) 0202h - G (392,0 Гц) 0220h - G# Гц) (440,0 ц) 0263h - A# (466,2 Гц) 0287h - В (493,9 Гц) 02AEh - С (523,3 Гц) Регистры - OC8h: обратная связь/алгоритм бит 0: 0 - первый оператор модулирует второй, 1 оба оператора непосредст венно производят звук биты сила обратной связи. Если это поле ненулевое, первый оператор будет посылать долю выходного сигнала обратно в себя Регистр глубины модуляций/ритм бит 0: включен HiHat бит 1: включен Cymbal бит 2: включен Tam-tam бит 3: включен Snare бит 4: включен Bass drum бит 5: 1 - включен ритм (6 голосов на мелодию), 0 - ритм выключен (9 голо сов на мелодию) бит 6: глубина вибрато бит 7: глубина амплитудной модуляции (1-4,8 дБ;

0-1 дБ) Регистры - OF5h: выбор формы волны биты форма волны, использующаяся, если бит 5 регистра установлен в 00: синусоида синусоида без отрицательной половины 02: абсолютное значение синусоиды (нижние полуволны отражены вверх) пилообразные импульсы Программирование на уровне портов Чтобы извлечь из FM простой звук, выполним такую последовательность действий:

1. Обнулим все регистры (грубый способ инициализации AdLib).

Канал 0 будет использоваться для голоса:

2. Запишем в регистр 20h число - кратность модуляции 1.

3. Запишем в регистр 40h число 10h - уровень модуляции 40 дБ.

4. Запишем в регистр 60h число - нарастание быстрое, спад - долгий.

5. Запишем в регистр 80h число 77h - поддержка и отпускание средние.

6. Запишем в регистр число 98h - нота D#.

Канал 3 будет использоваться для несущей:

7. Запишем в регистр 023h число Olh - кратность несущей 1.

8. Запишем в регистр 043h число - максимальная громкость для несущей дБ).

9. Запишем в регистр 063h число OFOh - нарастание среднее, спад - долгий.

10. Запишем в регистр 083h число 77h - поддержка и отпускание - средние.

Запишем в. регистр OBOh число lh - установить октаву, старшие биты ноты и включить голос.

С этого момента синтезатор звучит.

12. Запишем в регистр OBOh число (или любое с нулевым битом 5) для вы ключения звука.

Пример программы Программирование современных звуковых плат - весьма сложное занятие, поэтому в качестве примера рассмотрим одну часто применяемую операцию воспроизведение оцифрованного звука. С этой целью потребуется программиро вать только DSP. Для вывода звука через звуковую плату может использоваться один из трех режимов: прямой вывод (команда когда программа должна сама с нужной частотой посылать отдельные байты из оцифрованного звука в DSP;

простой DMA-режим, когда выводится блок данных, после чего вызыва ется прерывание;

и DMA с автоинициализацией, когда данные выводятся непре рывно и после вывода каждого блока вызывается прерывание. Именно в этом порядке увеличивается качество воспроизводимого звука. Так как мы пока не умеем работать с DMA, рассмотрим первый способ.

Чтобы вывести оцифрованные данные с нужной частотой в DSP, придется перепрограммировать канал 0 системного таймера на требуемую частоту и уста новить собственный обработчик прерывания 08h. При этом будет нарушена ра бота системных часов, хотя можно не выключать совсем обработчик, а передавать ему управление примерно 18,2 раза в секунду, то есть, в частности, при каждом 604-м вызове нашего обработчика на частоте 025 Гц. Покажем, как это сделать на примере простой программы, которая именно таким спосо бом воспроизведет файл (или если вы измените соответствующую директиву в начале программы).

;

;

Воспроизводит файл не используя Нормально работает только под DOS в реальном режиме Сложные программирования ;

(то есть не в окне DOS (Windows) и не под EMM386, или другими ;

подобными FILESPEC equ ;

Имя файла с полным путем (замените на для старых версий Windows).

SBPORT equ 220h Базовый порт звуковой платы (замените,.

если у вас он отличается).

tiny.186 Для pusha/popa.

org 100h call dsp_reset Сброс и инициализация no_blaster mov Команда DSP call dsp_write Включить звук.

call open_file Открыть и прочитать tada.wav.

call hook_int8 Перехватить прерывание таймера.

mov Делитель таймера для частоты 22 050 Hz (на самом деле соответствует 23 867 Hz).

call reprogram_pit Перепрограммировать таймер.

Основной цикл.

cmp byte ptr finished Выполняется, пока равен je mov Делитель таймера для частоты 18,2 Hz.

call reprogram_pit Перепрограммировать таймер.

call restore_int8 Восстановить IRQO.

ret d.w offset buffer Адрес текущего играемого байта.

old_int08h dd ? Старый обработчик INT 08h (IRQO).

db 0 Флаг завершения.

filename Имя файла tada.wav с полным путем.

Обработчик INT (IRQO).

Посылает байты из буфера в звуковую int08h_handler proc far pusha Сохранить регистры.

cmp byte 1 ;

Если флаг уже 1, je exit_handler ;

ничего не делать.

mov ptr cs:buffer_addr ;

Иначе: DI = адрес текущего байта.

mov bl,10h ;

Команда DSP 10h.

call dsp_write ;

Непосредственный 8-битный вывод.

mov ptr ;

= байт данных для вывода.

call dsp_write inc di DI = адрес следующего байта.

cmp ;

27 459 - длина звука в tada.wav.

на портов not_finished ;

Если весь буфер пройден, mov byte ptr ;

установить флаг в 1.

;

Иначе:

mov word ptr cs:buffer_addr,di ;

сохранить текущий адрес.

• mov al,20h ;

Завершить обработчик аппаратного прерывания, out 20h,al ;

послав неспецифичный EOI (см. раздел popa ;

регистры.

iret int08h_handler endp ;

Процедура dsp_reset.

;

Сброс и инициализация DSP.

dsp_reset proc near mov dx,SBPORT+6 ;

Порт - регистр сброса DSP.

mov ;

Запись единицы в начинает инициализацию.

out mov 40 ;

Небольшая пауза.

in loop dsploop mov ;

Запись нуля завершает инициализацию.

out ;

Теперь DSP готов к работе.

;

Проверить, есть ли DSP вообще.

add ;

Порт - состояние буфера чтения DSP.

mov in Прочитать состояние буфера.

and Проверить бит 7.

jz Если ноль - порт еще не sub Иначе: порт 22Ah - чтение данных из DSP.

in add И снова порт Если прочиталось число AAh - DSP присутствует и действительно готов к работе.

good_reset je port_not_ready:

loop check_port ;

Если нет - повторить проверку 100 раз stc ;

и ret ;

Выход с CF ;

Если инициализация прошла успешно, ret ;

выход с CF = 0.

dsp_reset endp ;

Процедура dsp_write.

Посылает байт из BL в DSP.

proc near mov Порт 22Ch - ввод данных/команд DSP.

Сложные приемы программирования Подождать готовности буфера записи DSP.

in Прочитать порт 22Ch and и проверить бит 7.

Если он не ноль - подождать еще.

out послать данные.

ret endp Процедура reprogram_pit.

Перепрограммирует канал 0 системного таймера на новую частоту.

Вход: = делитель частоты.

near Запретить прерывания.

mov Канал 0, запись младшего и старшего байтов, режим работы 3, формат счетчика - двоичный.

out 43h,al Послать это в регистр команд первого таймера.

mov Младший байт делителя out в регистр данных канала 0.

mov И старший байт out туда же.

sti Теперь IRQO вызывается с частотой 1 193 Hz.

ret reprogram_pit endp ;

Процедура hook_int8.

;

Перехватывает прерывание INT 08h hook_int8 proc near mov AH = AL = номер прерывания.

int Получить адрес старого обработчика.

mov word ptr bx Сохранить его в old_int08h.

mov word ptr mov АН 25h, AL = номер прерывания.

mov DS:DX - адрес обработчика.

int 21h Установить обработчик.

ret hook_int8 endp Процедура ;

прерывание INT 08h (IRQO).

restore_int8 proc near mov AH = AL = номер прерывания.

ptr old_int08h DS:DX - адрес обработчика.

int 21h Установить старый обработчик.

ret restore int8 endp Процедура ;

Открывает файл filename и копирует звуковые данные из считая его файлом tada.wav, в буфер buffer.

proc near mov ;

AH = 3Dh, AL = 00.

Программирование на уровне портов filename DS:DX - файла с путем.

Открыть файл для чтения.

error_exit jc Если не удалось открыть файл - выйти.

mov файла в ВХ.

mov АН = 42h, AL = 0.

mov - новое значение указателя.

mov dx,38h ;

По у адресу начинаются данные в tada.wav.

int 21h Переместить файловый указатель.

mov АН = 3Fh.

mov ;

Это - звуковых данных в файле tada.wav.

mov buffer - адрес буфера.

int 21h Чтение файла.

ret Если не удалось открыть файл.

mov АН = mov notopenmsg DS:DX = сообщение об ошибке.

int Открыть файл для чтения.

int Конец программы.

notopenmsg db "Ошибка при открытии '$' open_file endp buffer: Здесь начинается буфер длиной 27 459 байт.

Pages:     | 1 |   ...   | 3 | 4 || 6 | 7 |   ...   | 8 |



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.