Полные исходные тексты программы. >

4. Полные исходные тексты программы. >

4.1 Файл TOS.INC. Определение констант и структур для модулей, составленных на языке ассемблера.

CMOS_PORT equ 70h

PORT_6845 equ 63h

COLOR_PORT equ 3d4h

MONO_PORT equ 3b4h

STATUS_PORT equ 64h

SHUT_DOWN equ 0feh

INT_MASK_PORT equ 21h

VIRTUAL_MODE equ 0001

A20_PORT equ 0d1h

A20_ON equ 0dfh

A20_OFF equ 0ddh

EOI equ 20h

MASTER8259A equ 20h

SLAVE8259A equ 0a0h

KBD_PORT_A equ 60h

KBD_PORT_B equ 61h

L_SHIFT equ 0000000000000001b

NL_SHIFT equ 1111111111111110b

R_SHIFT equ 0000000000000010b

NR_SHIFT equ 1111111111111101b

L_CTRL equ 0000000000000100b

NL_CTRL equ 1111111111111011b

R_CTRL equ 0000000000001000b

NR_CTRL equ 1111111111110111b

L_ALT equ 0000000000010000b

NL_ALT equ 1111111111101111b

R_ALT equ 0000000000100000b

NR_ALT equ 1111111111011111b

CAPS_LOCK equ 0000000001000000b

SCR_LOCK equ 0000000010000000b

NUM_LOCK equ 0000000100000000b

INSERT equ 0000001000000000b

STRUC idtr_struc

idt_len dw 0

idt_low dw 0

idt_hi db 0

rsrv db 0

ENDS idtr_struc

4.2 Файл TOS.H. Определение констант и структур для модулей, составленных на языке Си.

#define word unsigned int

// Селекторы, определённые в GDT

#define CODE_SELECTOR 0x08 // сегмент кода

#define DATA_SELECTOR 0x10 // сегмент данных

#define TASK_1_SELECTOR 0x18 // задача TASK_1

#define TASK_2_SELECTOR 0x20 // задача TASK_2

#define MAIN_TASK_SELECTOR 0x28 // главная задача

#define VID_MEM_SELECTOR 0x30 // сегмент видеопамяти

#define IDT_SELECTOR 0x38 // талица IDT

#define KEYBIN_TASK_SELECTOR 0x40 // задача ввода с клавиатуры

#define KEYB_TASK_SELECTOR 0x48 // задача обработки

// клавиатурного прерывания

#define FLIP_TASK_SELECTOR 0x50 // задача FLIP_TASK

// Байт доступа

typedef struct

{

unsigned accessed : 1;

unsigned read_write : 1;

unsigned conf_exp : 1;

unsigned code : 1;

unsigned xsystem : 1;

unsigned dpl : 2;

unsigned present : 1;

} ACCESS;

// Структура дескриптора

typedef struct descriptor

{

word limit; // Предел (размер сегмента в байтах)

word base_lo; // Базовый адрес сегмента (младшее слово)

unsigned char base_hi; // Базовый адрес сегмента (старший байт)

unsigned char type_dpl; // Поле доступа дескриптора

unsigned reserved; // Зарезервированные 16 бит

} descriptor;

// Структура вентиля вызова, задачи, прерывания,

// исключения

typedef struct gate

{

word offset;

word selector;

unsigned char count;

unsigned char type_dpl;

word reserved;

} gate;

// Структура сегмента состояния задачи TSS

typedef struct tss

{

word link; // поле обратной связи

word sp0; // указатель стека кольца 0

word ss0;

word sp1; // указатель стека кольца 1

word ss1;

word sp2; // указатель стека кольца 1

word ss2;

word ip; // регистры процессора

word flags;

word ax;

word cx;

word dx;

word bx;

word sp;

word bp;

word si;

word di;

word es;

word cs;

word ss;

word ds;

word ldtr;

} tss;

// Размеры сегментов и структур

#define TSS_SIZE (sizeof(tss))

#define DESCRIPTOR_SIZE (sizeof(descriptor))

#define GATE_SIZE (sizeof(gate))

#define IDT_SIZE (sizeof(idt))

// Физические адреса видеопамяти для цветного

// и монохромного видеоадаптеров

#define COLOR_VID_MEM 0xb8000L

#define MONO_VID_MEM 0xb0000L

// Видеоржеимы

#define MONO_MODE 0x07 // монохромный

#define BW_80_MODE 0x02 // монохромный, 80 символов

#define COLOR_80_MODE 0x03 // цветной, 80 символов

// Значения для поля доступа

#define TYPE_CODE_DESCR 0x18

#define TYPE_DATA_DESCR 0x10

#define TYPE_TSS_DESCR 0x01

#define TYPE_CALL_GATE 0x04

#define TYPE_TASK_GATE 0x85

#define TYPE_INTERRUPT_GATE 0x86

#define TYPE_TRAP_GATE 0x87

#define SEG_WRITABLE 0x02

#define SEG_READABLE 0x02

#define SEG_PRESENT_BIT 0x80

// Константы для обработки аппаратных

// прерываний

#define EOI 0x20

#define MASTER8259A 0x20

#define SLAVE8259A 0xa0

// Макро для формирования физического

// адреса из компонент сегменоного адреса

// и смещения

#define MK_LIN_ADDR(seg,off) (((unsigned long)(seg))<<4)+(word)(off)

// Тип указателя на функцию типа void без параметров

typedef void (func_ptr)(void);

4.3 Файл TOS.H. Основной файл программы.

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

#include <dos.h>

#include <conio.h>

#include "tos.h"

// --------------------------------

// Определения вызываемых функций

// --------------------------------

// Инициализация защищенного режима и вход в него

void Init_And_Protected_Mode_Entry(void);

void protected_mode(unsigned long gdt_ptr, unsigned int gdt_size,

word cseg, word dseg);

word load_task_register(word tss_selector);

void real_mode(void);

void jump_to_task(word tss_selector);

void load_idtr(unsigned long idt_ptr, word idt_size);

void Keyb_int(void);

void Timer_int(void);

void Int_30h_Entry(void);

extern word kb_getch(void);

void enable_interrupt(void);

void task1(void);

void task2(void);

void flipflop_task(void);

void keyb_task(void);

void init_tss(tss *t, word cs, word ds,

unsigned char *sp, func_ptr ip);

void init_gdt_descriptor(descriptor *descr, unsigned long base,

word limit, unsigned char type);

void exception_0(void); //{ prg_abort(0); }

void exception_1(void); //{ prg_abort(1); }

void exception_2(void); //{ prg_abort(2); }

void exception_3(void); //{ prg_abort(3); }

void exception_4(void); //{ prg_abort(4); }

void exception_5(void); //{ prg_abort(5); }

void exception_6(void); //{ prg_abort(6); }

void exception_7(void); //{ prg_abort(7); }

void exception_8(void); //{ prg_abort(8); }

void exception_9(void); //{ prg_abort(9); }

void exception_A(void); //{ prg_abort(0xA); }

void exception_B(void); //{ prg_abort(0xB); }

void exception_C(void); //{ prg_abort(0xC); }

void exception_D(void); //{ prg_abort(0xD); }

void exception_E(void); //{ prg_abort(0xE); }

void exception_F(void); //{ prg_abort(0xF); }

void exception_10(void); //{ prg_abort(0x10); }

void exception_11(void); //{ prg_abort(0x11); }

void exception_12(void); //{ prg_abort(0x12); }

void exception_13(void); //{ prg_abort(0x13); }

void exception_14(void); //{ prg_abort(0x14); }

void exception_15(void); //{ prg_abort(0x15); }

void exception_16(void); //{ prg_abort(0x16); }

void exception_17(void); //{ prg_abort(0x17); }

void exception_18(void); //{ prg_abort(0x18); }

void exception_19(void); //{ prg_abort(0x19); }

void exception_1A(void); //{ prg_abort(0x1A); }

void exception_1B(void); //{ prg_abort(0x1B); }

void exception_1C(void); //{ prg_abort(0x1C); }

void exception_1D(void); //{ prg_abort(0x1D); }

void exception_1E(void); //{ prg_abort(0x1E); }

void exception_1F(void); //{ prg_abort(0x1F); }

void iret0(void);

void iret1(void);

// --------------------------------------

// Глобальная таблица дескрипторов GDT

// --------------------------------------

descriptor gdt[11];

// --------------------------------------

// Дескрипторная таблица прерываний IDT

// --------------------------------------

gate idt[] =

{

// Обработчики исключений

{ (word)&exception_0, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 0

{ (word)&exception_1, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 1

{ (word)&exception_2, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 2

{ (word)&exception_3, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 3

{ (word)&exception_4, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 4

{ (word)&exception_5, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 5

{ (word)&exception_6, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 6

{ (word)&exception_7, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 7

{ (word)&exception_8, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 8

{ (word)&exception_9, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 9

{ (word)&exception_A, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // A

{ (word)&exception_B, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // B

{ (word)&exception_C, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // C

{ (word)&exception_D, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // D

{ (word)&exception_E, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // E

{ (word)&exception_F, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // F

{ (word)&exception_10, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 10

{ (word)&exception_11, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 11

{ (word)&exception_12, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 12

{ (word)&exception_13, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 13

{ (word)&exception_14, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 14

{ (word)&exception_15, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 15

{ (word)&exception_16, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 16

{ (word)&exception_17, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 17

{ (word)&exception_18, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 18

{ (word)&exception_19, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 19

{ (word)&exception_1A, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 1A

{ (word)&exception_1B, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 1B

{ (word)&exception_1C, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 1C

{ (word)&exception_1D, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 1D

{ (word)&exception_1E, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 1E

{ (word)&exception_1F, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_TRAP_GATE, 0 }, // 1F

// Обработчик прерываний таймера

{ (word)&Timer_int, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_INTERRUPT_GATE, 0 }, // 20

// { (word)&Keyb_int, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_INTERRUPT_GATE, 0 }, // 21

// Вентиль задачи, запускающейся по прерыванию от клавиатуры

{ 0, KEYB_TASK_SELECTOR, 0, TYPE_TASK_GATE, 0 }, // 21

// Заглушки для остальных аппаратных прерываний

{ (word)&iret0, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_INTERRUPT_GATE, 0 }, // 22

{ (word)&iret0, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_INTERRUPT_GATE, 0 }, // 23

{ (word)&iret0, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_INTERRUPT_GATE, 0 }, // 24

{ (word)&iret0, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_INTERRUPT_GATE, 0 }, // 25

{ (word)&iret0, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_INTERRUPT_GATE, 0 }, // 26

{ (word)&iret0, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_INTERRUPT_GATE, 0 }, // 27

{ (word)&iret1, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_INTERRUPT_GATE, 0 }, // 28

{ (word)&iret1, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_INTERRUPT_GATE, 0 }, // 29

{ (word)&iret1, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_INTERRUPT_GATE, 0 }, // 2A

{ (word)&iret1, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_INTERRUPT_GATE, 0 }, // 2B

{ (word)&iret1, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_INTERRUPT_GATE, 0 }, // 2C

{ (word)&iret1, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_INTERRUPT_GATE, 0 }, // 2D

{ (word)&iret1, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_INTERRUPT_GATE, 0 }, // 2E

{ (word)&iret1, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_INTERRUPT_GATE, 0 }, // 2F

// Обработчик для программного прерывания, которое

// используется для ввода с клавиатуры

{ (word)&Int_30h_Entry, CODE_SELECTOR, 0, TYPE_INTERRUPT_GATE, 0 }, // 30

// Вентиль задачи FLIP_TASK

{ 0, FLIP_TASK_SELECTOR, 0, TYPE_TASK_GATE, 0 } // 31

};

// -------------------------------------------

// Сегменты TSS для различных задач

// -------------------------------------------

tss main_tss; // TSS главной задачи

tss task_1_tss; // TSS задачи TASK_1

tss task_2_tss; // TSS задачи TASK_2

tss keyb_task_tss; // TSS задач обслуживания

tss keyb_tss; // клавиатуры

tss flipflop_tss; // TSS задачи FLIP_TASK

// -------------------------------------------

// Стеки для задач

// -------------------------------------------

unsigned char task_1_stack[1024];

unsigned char task_2_stack[1024];

unsigned char keyb_task_stack[1024];

unsigned char keyb_stack[1024];

unsigned char flipflop_stack[1024];

word y=0; // номер текущей строки для вывода на экран

// -------------------------------------------

// Начало программы

// -------------------------------------------

extern int getcpu(void);

void main(void)

{

// Очищаем экран

textcolor(BLACK);

textbackground(LIGHTGRAY);

clrscr();

// Входим в защищённый режим процессора

Init_And_Protected_Mode_Entry();

// Выводим сообщение

vi_hello_msg();

y=3;

vi_print(0, y++, " Установлен защищённый режим в главной задаче", 0x7f);

// Загружаем регистр TR селектором главной задачи

// т.е. задачи main()

load_task_register(MAIN_TASK_SELECTOR);

// Переключаемся на задачу TASK_1

jump_to_task(TASK_1_SELECTOR);

// После возврата в главную задачу выдаём сообщение

vi_print(0, y++ ," Вернулись в главную задачу", 0x7f);

// Запускаем планировщик задач

vi_print(0, y++ ," Запущен планировщик задач", 0x70);

enable_interrupt(); // разрешаем прерывание таймера

// Ожидаем установки семафора с номером 0. После того,

// как этот семафор окажется установлен, возвращаемся

// в реальный режим.

// Семафор 0 устанавливается задачей, обрабатывающей ввод с

// клавиатуры, которая работает независимо от

// главной задаче.

vi_print(18, 24," Для возврата в реальный режим нажмите ESC", 0x70);

sem_clear(0); // сброс семафора 0

sem_wait(0); // ожидание установки семафора 0

// Возврат в реальный режим, стирание экрана и

// передача управления MS-DOS

real_mode();

textcolor(WHITE);

textbackground(BLACK);

clrscr();

}

// -----------------------------------

// Функция инициализации сегмента TSS

// -----------------------------------

void init_tss(tss *t, word cs, word ds,

unsigned char *sp, func_ptr ip)

{

t->cs = cs; // селектор сегмента кода

t->ds = ds; // поля ds, es, ss устанавливаем

t->es = ds; // на сегмент данных

t->ss = ds;

t->ip = (word)ip; // указатель команд

t->sp = (word)sp; // смещение стека

t->bp = (word)sp;

}

// -------------------------------------------------

// Функция инициализации дескриптора в таблице GDT

// -------------------------------------------------

void init_gdt_descriptor(descriptor *descr,

unsigned long base,

word limit,

unsigned char type)

{

// Младшее слово базового адреса

descr->base_lo = (word)base;

// Старший байт базового адреса

descr->base_hi = (unsigned char)(base >> 16);

// Поле доступа дескриптора

descr->type_dpl = type;

// Предел

descr->limit = limit;

// Зарезервированное поле, должно быть

// сброшено в 0 всегда (для процессоров 286)

descr->reserved = 0;

}

// -----------------------------------------------

// Инициализация всех таблиц и вход

// в защищённый режим

// -----------------------------------------------

void Init_And_Protected_Mode_Entry(void)

{

union REGS r;

// Инициализируем таблицу GDT, элементы с 1 по 5

init_gdt_descriptor(&gdt[1], MK_LIN_ADDR(_CS, 0),

0xffffL, TYPE_CODE_DESCR | SEG_PRESENT_BIT | SEG_READABLE);

init_gdt_descriptor(&gdt[2], MK_LIN_ADDR(_DS, 0),

0xffffL, TYPE_DATA_DESCR | SEG_PRESENT_BIT | SEG_WRITABLE);

init_gdt_descriptor(&gdt[3],

MK_LIN_ADDR(_DS, &task_1_tss),

(unsigned long)TSS_SIZE-1, TYPE_TSS_DESCR | SEG_PRESENT_BIT);

init_gdt_descriptor(&gdt[4],

MK_LIN_ADDR(_DS, &task_2_tss),

(unsigned long)TSS_SIZE-1, TYPE_TSS_DESCR | SEG_PRESENT_BIT);

init_gdt_descriptor(&gdt[5],

MK_LIN_ADDR(_DS, &main_tss),

(unsigned long)TSS_SIZE-1, TYPE_TSS_DESCR | SEG_PRESENT_BIT);

// Инициализируем TSS для задач TASK_1, TASK_2

init_tss(&task_1_tss, CODE_SELECTOR, DATA_SELECTOR, task_1_stack+

sizeof(task_1_stack), task1);

init_tss(&task_2_tss, CODE_SELECTOR, DATA_SELECTOR, task_2_stack+

sizeof(task_2_stack), task2);

// Инициализируем элемент 6 таблицы GDT -

// дескриптор для сегмента видеопамяти

// Определяем видеорежим

r.h.ah = 15;

int86(0x10, &r, &r);

// Инициализация для монохромного режима

if (r.h.al == MONO_MODE)

init_gdt_descriptor(&gdt[6], MONO_VID_MEM,

3999, TYPE_DATA_DESCR | SEG_PRESENT_BIT | SEG_WRITABLE);

// Инициализация для цветного режима

else if (r.h.al == BW_80_MODE || r.h.al == COLOR_80_MODE)

init_gdt_descriptor(&gdt[6], COLOR_VID_MEM,

3999, TYPE_DATA_DESCR | SEG_PRESENT_BIT | SEG_WRITABLE);

else

{

printf("nИзвините, этот видеорежим недопустим.");

exit(-1);

}

// Инициализация элементов 7 и 8 таблицы GDT

init_gdt_descriptor(&gdt[7],

MK_LIN_ADDR(_DS, &idt),

(unsigned long)IDT_SIZE-1,

TYPE_DATA_DESCR | SEG_PRESENT_BIT | SEG_WRITABLE);

init_gdt_descriptor(&gdt[8],

MK_LIN_ADDR(_DS, &keyb_task_tss),

(unsigned long)TSS_SIZE-1,

TYPE_TSS_DESCR | SEG_PRESENT_BIT);

// Инициализация TSS для задачи KEYB_TASK

init_tss(&keyb_task_tss, CODE_SELECTOR, DATA_SELECTOR,

keyb_task_stack + sizeof(keyb_task_stack), keyb_task);

// Инициализация элемента 9 таблицы GDT

init_gdt_descriptor(&gdt[9],

MK_LIN_ADDR(_DS, &keyb_tss),

(unsigned long)TSS_SIZE-1,

TYPE_TSS_DESCR | SEG_PRESENT_BIT);

// Инициализация TSS для задачи KEYB обработки ввода с клавиатуры

init_tss(&keyb_tss, CODE_SELECTOR, DATA_SELECTOR,

keyb_stack + sizeof(keyb_stack), Keyb_int);

// Инициализация элемента 10 таблицы GDT

init_gdt_descriptor(&gdt[10],

MK_LIN_ADDR(_DS, &flipflop_tss),

(unsigned long)TSS_SIZE-1,

TYPE_TSS_DESCR | SEG_PRESENT_BIT);

// Инициализация TSS для задачи FLIP_TASK

init_tss(&flipflop_tss, CODE_SELECTOR, DATA_SELECTOR,

flipflop_stack + sizeof(flipflop_stack), flipflop_task);

// Загрузка регистра IDTR

load_idtr(MK_LIN_ADDR(_DS, &idt), IDT_SIZE);

// Вход в защищённый режим

protected_mode(MK_LIN_ADDR(_DS, &gdt), sizeof(gdt),

CODE_SELECTOR, DATA_SELECTOR);

}

Похожие работы

Программы DOS

Скачать

35965

0

1

... под него. Среди остальных расширителей можно отметить: Phar Lap 386/DOS-Extender; Quarterdeck DESQview и DESQview /X, обеспечивающий многозадачную и многооконную работу обычных программ DOS; 16- и 32-битные расширители DOS фирмы Borland, поставлявшиеся с компиляторами C++ и Паскаля; GO32 (используется в GCC и Free Pascal); WDOSX (эмулирует подмножество Win32 и позволяет некоторым консольным ...

Информатика и программное обеспечение ПЭВМ

Скачать

448518

14

55

... также невысока и обычно составляет около 100 кбайт/с. НКМЛ могут использовать локальные интерфейсы SCSI. Лекция 3. Программное обеспечение ПЭВМ 3.1 Общая характеристика и состав программного обеспечения 3.1.1 Состав и назначение программного обеспечения Процесс взаимодействия человека с компьютером организуется устройством управления в соответствии с той программой, которую пользователь ...

Программирование на Delphi

Скачать

127060

2

1

... для таблиц dBASE и Paradox. С использованием этих компонентов создание программы просмотра и редактирования базы данных почти не требует программирования. Win 3.1. На этой странице находятся компоненты Delphi 1.0, возможности которых перекрываются аналогичными компонентами Windows 95. Internet. Эта страница предоставляет компоненты для разработки приложений, позволяющих создавать HTML ...

Ознакомление с приложениями Windows

Скачать

175379

2

5

... в Win32 позволила реализовать так называемые многопотоковые приложения (multithread application). При этом выделяют два новых понятия — процесс (proccess) и поток (thread). Процессы в Win32 API примерно эквивалентны приложениям в Windows API. Для каждого процесса выделяются определенные системные ресурсы — адресное пространство, приоритеты и права доступа к разделяемым ресурсам и прочее, но не ...