Теоретические сведения. 5.1.1 Программные прерывания и системные вызовы

5.1.1 Программные прерывания и системные вызовы

Прерыванием (interrupt) называется способ общения центрального процессора с периферийными устройствами. Периферийное устройство (клавиатура, дисковод и др.) посылает запрос на установление сеанса передачи, процессор прерывает выполнение основной программы и переходит на выполнение программы обработки запроса от периферийного устройства. Эта программа, драйвер устройства, предварительно загружена в память (резидентная программа) и её адрес известен процессору. Такая обработка запросов называется аппаратными прерываниями.

Операционная система MS-DOS, как известно, является однозадачной операционной системой, т.е. одновременно может исполнять только одну задачу. Вместе с тем имеется необходимость во время выполнения основной задачи производить некоторые вспомогательные действия. Подход, основанный на предварительной загрузке резидентных программ, использованный в аппаратных прерываниях, которые можно вызывать в момент выполнения основной программы, например, переключение раскладки клавиатуры или обращение к дисководу, оказался очень продуктивным, так как делает MS-DOS псевдомногозадачной системой.

Вызовы резидентных программ, адрес которых заранее известен процессору, стали называть, по аналогии с аппаратными прерываниями, программными прерываниями, хотя никаких прерываний на самом деле не происходит. В систему команд процессора ввели команду вызова программного прерывания, которая вызывает соответствующую резидентную программу.

5.1.2 Программные прерывания

Команда вызова программного прерывания имеет вид, представленный в листинге 5.1.

Листинг 5.1. Формат записи программного прерывания

int <номер прерывания>

<номер прерывания> - число, обычно в шестнадцатеричное, в диапазоне 00h – 0FFh, определяет адрес вызываемой резидентной программы.

Некоторые резидентные программы, выполняющие низкоуровневое общение с периферийными устройствами записаны в ROM BIOS (Read Only Memory Base Input/Output System) и поставляются вместе с системной платой, например, учёт системного времени, форматирование секторов на дорожке диска и т.д., и не зависят от применяемой операционной системы.

Резидентные программы, использующие низкоуровневую систему резидентов BIOS и выполняющие более сложные задачи, например, файловые операции с диском, подгружаются в память при загрузке операционной системы. Их принято называть функциями операционной системы или системными вызовами.

Наибольшее число различных системных функций в MS-DOS сосредоточено в резидентной программе с номером прерывания 21h – диспетчер функций MS-DOS. В зависимости от значения, содержащегося при вызове прерывания в регистре ah, MS-DOS выполняет одну из нескольких десятков функций MS-DOS.

Все функции BIOS и DOS описаны в специальных справочниках с указанием для каждой функции набора входных и выходных параметров, передаваемых через регистры, а также перечнем возможных ошибок.