Windows 中断程序设计(一)
Windows 中断程序设计
Windows 中断程序设计中断程序是计算机操作系统经常使用的一种技术,能够实现对硬件设备的快速响应和操作。
Windows系统中断程序提供了一种抢占式的方式来对硬件异常进行处理,这种方式可以使得系统更加健壮和稳定。
中断是指发生在计算机系统中某一硬件设备请求“插入”当前正常执行的程序流程,以处理硬件设备异常的事件。
中断程序是指处理器在硬件设备请求中断时自动启动的程序,它会暂时中断系统正常的执行流程,然后根据需要处理硬件设备的请求,最后恢复系统的正常执行流程。
在Windows操作系统中,中断程序是非常重要的组成部分。
中断程序是由设备驱动程序控制的,重点是它要执行很快,不要占用太多处理器时间。
如果中断程序执行时间过长,可能会导致应用程序响应很慢甚至出现系统崩溃。
因此,在设计中断程序时,需要注意其执行速度和资源占用情况。
Windows中的中断程序有两种类型:硬件中断和软件中断。
硬件中断通常由外部硬件设备发起,并由Windows内核驱动程序响应。
在Windows内核中,将硬件中断分成两个部分:Interrupt Service Routine(ISR)和Deferred Procedure Call(DPC)。
ISR是中断程序的核心部分,主要负责处理硬件设备的响应和操作。
一旦硬件设备发出中断请求,ISR就会启动,并暂停系统的其他进程,以便它能够快速处理硬件设备的请求。
DPC是用于处理执行邮件延迟的响应程序,它通常在ISR之后立即执行。
DPC通常被用于完成一些需要长时间运行才能结束的操作,例如将中断过程中捕获的数据存储在内存中。
软件中断是由操作系统内部发起的中断,通常发生在应用程序需要操作系统完成一些任务的情况下。
常用的软件中断包括系统调用、异常和信号。
硬件和软件中断都具有响应速度快和资源占用少的优点。
它们能够帮助操作系统快速处理硬件设备异常或进程请求,保证系统的稳定性和性能。
总之,Windows中的中断程序是操作系统中一个非常核心的技术。
2014大学Windows网络编程(机械工业出版社)课后习题解答
1 《Windows 网络编程基础》习题解答第一章网络应用程序设计基础习题1.TCP/IP 协议栈的五个层次是什么?在这些层次中,每层的主要任务是什么?解答:TCP/IP 参考模型分为五个层次:应用层、传输层、网络层、链路层和物理层。
以下分别介绍各层的主要功能。
应用层是网络应用程序及其应用层协议存留的层次。
该层包括了所有与网络相关的高层协议,如文件传输协议(File Transfer Protocol ,FTP )、超文本传输协议(Hypertext Transfer Protocol ,HTTP )、Telent (远程终端协议)(远程终端协议)、简单邮件传送协议(Simple Mail Transfer Protocol ,SMTP )、因特网中继聊天(Internet Internet Relay Relay Relay Chat Chat ,IRC )、网络新闻传输协议(Network Network News News Transfer Protocol ,NNTP )等。
传输层的功能是使源端主机和目标端主机上的对等实体可以进行会话。
在传输层定义了两种服务质量不同的协议,即:传输控制协议(Transmission Transmission Control Control Control Protocol Protocol ,TCP )和用户数据报协议(User Datagram Protocol ,UDP )。
网络层是整个TCP/IP 协议栈的核心。
它的功能是通过路径选择把分组发往目标网络或主机,进行网络拥塞控制以及差错控制。
链路层负责物理层和网络层之间的通信,将网络层接收到的数据分割成特定的可被物理层传输的帧,并交付物理层进行实际的数据传送。
物理层的任务是将该帧中的一个一个比特从一个节点移动到下一个节点。
该层中的协议仍然是链路相关的,并且进一步与链路(如双绞线、单模光纤)的实际传输媒体相关。
语言程序设计基础01
PART 01 Visual Basic概述什么是程序设计语言?我们想用计算机解决一个问题,必须事先设计好计算机处理问题的步骤,然后把这些步骤按照计算机能够识别的指令编写出来。
并送给计算机执行,计算机才能按照我们的意图完成指定的工作。
我们把计算机能够执行的指令序列称为程序。
编写程序的过程称为程序设计。
显然我们人类是通过程序来告诉计算机该如何处理问题,那么如何与计算机进行交流?人类与计算机的交流存在鸿沟,计算机听不懂人类语言。
假如我们直接对着电脑说出汉语、英语、俄语等其他自然语言跟计算机交流,计算机听不懂。
计算机只能理解0和1的二进制的指令码,这个时候就需要一种填补语言(中间的媒介)来跨越人与计算机交流的鸿沟。
你好语言程序桥梁这种语言不仅我们人类能理解,,而且计算机也能明白,这种特殊的语言成为程序设计语言,实现人与计算机之间的交流。
程序设计语言与现代计算机共同诞生,共同发展,至今已有60多年的历史;形成规模庞大的家族,经历了机器语言、汇编语言和高级语言三个阶段。
计算机语言用二进制代码0和1来表示计算机可直接执行的指令,每条指令让计算机执行一个简单动作。
对人类来说机器语言比较晦涩难懂,但计算机却可以直接理解和执行,为了克服这个问题,在指令中使用助记符,这样形成了汇编语言。
汇编语言以约定的助记符来表示机器指令,每条汇编指令基本上与一条机器指令相对应,与机器语言比较,汇编语言比较直观,用汇编语言编写的程序经过简单的翻译,就可以被机器执行。
高级语言的语法规则简单清晰,是由英语单词和数学符号组成,最接近我们人类语言,比较容易掌握和理解。
但高级语言编写的程序,需要经过翻译软件翻译成机器指令后,才能被计算机执行。
现在比较流行的高级语言有:Visual Basic、C语言、Java语言。
Visual Basic是一种面向对象的可视化程序设计,它是在 Basic语言基础上发展起来的、功能强大的Windows应用程序的开发工具。
操作系统 Windows 2000XP 中断处理
实验六 Windows 7 中断处理专业班级:学号:姓名:教师评分:实验项目名称:Windows 7 中断处理一、实验目的和要求:目的:对Windows 2000/XP操作系统中中断处理的机制与过程进行验证。
要求:在学习操作系统中断处理原理的基础上,了解Windows 2000/XP系统中各中断请求的分级与屏蔽,了解Windows 2000/XP系统的硬件中断处理过程,了解Windows 2000/XP 系统中系统服务调度的过程。
二、实验内容:1、查看IRQ配置信息2、中断冲突的解决3、如何防止中断冲突三、实验原理:中断(interrupt)是指程序执行过程中,当发生某个事件时,中止CPU上现行程序的运行,引出处理该事件的服务程序执行的过程。
IRQ的全称是Interrupt Resquest,是中断请求通道的含义,是主板提供的硬件中断端口,一般有8或16个。
四、注意事项:IRQ的数目是有限的,一台计算机虽然一共有16个IRQ(从IRQ0至IRQ15),但很多IRQ 已被预先分配给特定的硬件,例如IRQ0被系统计时器所占用,IRQ1被键盘所占用,IRQ3被COM2所占用,IRQ4被COM1所占用,IRQ6被磁盘所占用,IRQ7被并行接口所占用,IRQ8被CMOS时钟所占用,IRQ12被PS/2鼠标所占用,IRQ13被算术处理器所占用,IRQ14被PrimaryIDE控制器所占用,IRQ15被Secondary IDE控制器所占用,因此剩余下来的就只有IRQ5、IRQ9、IRQ10、IRQ11这几个了。
正常情况下,Windows操作系统会自动向硬件分配可用的IRQ,但需要使用IRQ的周边设备实在太多,例如声卡、网卡等PCI或ISA设备都需要占用一个IRQ,因此有时难免会有两个硬件设备同时使用一个IRQ,此时就会发生中断冲突,这是因为计算机无法正确判断收到的中断请求来自哪一个设备,比较常见的是网卡与声卡、网卡与内“猫”发生中断冲突。
c语言中断处理程序
c语言中断处理程序C语言中断处理程序一、引言中断是计算机系统中常见的一种机制,用于处理来自外部设备的异步事件。
中断处理程序是一段特殊的代码,用于响应和处理这些中断事件。
在C语言中,中断处理程序通常被称为中断服务函数(Interrupt Service Routine,简称ISR),本文将探讨C语言中断处理程序的基本原理和编写方法。
二、中断的基本原理中断是一种由硬件设备触发的事件,可以打断CPU正在执行的程序,转而执行与中断相关的处理程序。
中断可以分为外部中断和内部中断两类。
外部中断是来自外部设备的中断请求,如按键、定时器溢出等;内部中断是由CPU内部产生的中断,如除零错误、非法指令等。
当发生中断时,CPU会保存当前的执行现场(包括程序计数器、寄存器等),然后跳转到中断向量表中存储的中断处理程序的入口地址。
中断向量表是一个存储中断处理程序入口地址的表格,每个中断类型对应一个入口地址。
根据中断向量表中的地址,CPU会开始执行中断处理程序。
三、编写中断处理程序的基本步骤编写中断处理程序的基本步骤如下:1. 定义中断处理函数的原型:在C语言中,中断处理函数的原型通常采用特殊的修饰符进行定义,以告知编译器该函数是一个中断处理函数。
例如,使用"void interrupt ISRName(void)"的形式定义中断处理函数。
2. 设置中断向量表:在程序中设置中断向量表,将中断类型与中断处理函数的入口地址进行关联。
具体的设置方法因各种开发环境而异,可参考相关开发工具的文档。
3. 编写中断处理函数:根据中断类型的不同,编写相应的中断处理函数。
中断处理函数应该尽可能地简洁和高效,避免使用过多的计算和延时操作,以免影响系统的实时性。
4. 中断处理程序的优先级:在某些情况下,系统可能会有多个中断同时发生,这时需要确定各个中断的优先级。
具体的设置方法也因开发环境而异,可参考相关开发工具的文档。
四、中断处理程序的注意事项在编写中断处理程序时,需要注意以下几个方面:1. 中断处理程序的执行时间应尽量短,以避免影响系统的实时性。
打造自己的操作系统中断篇
打造自己的操作系统——中断篇一、中断机制的实现在这个部分,我将为大家详细介绍SagaLinux中是如何处理中断的。
为了更好地演示软硬件交互实现中断机制的过程,我将在前期实现的SagaLinux上加入对一个新中断——定时中断——的支持。
首先,让我介绍一下SagaLinux中涉及中断的各部分代码。
这些代码主要包含在kernel 目录下,包括idt.c,irq.c,i8259.s,boot目录下的setup.s也和中断相关,下面将对他们进行讨论。
1、boot/setup.ssetup.s中和中断相关的部分主要集中在pic_init小节,该部分完成了对中断控制器的初始化。
对8259A的编程是通过向其相应的端口发送一系列的ICW(初始化命令字)完成的。
总共需要发送四个ICW,它们都分别有自己独特的格式,而且必须按次序发送,并且必须发送到相应的端口,具体细节请查阅参考资料1。
pic_init:climov al, 0x11 ; initialize PICs; 给中断寄存器编程; 发送ICW1:使用ICW4,级联工作out 0x20, al ; 8259_MASTERout 0xA0, al ; 8259_SLAVE; 发送 ICW2,中断起始号从 0x20 开始(第一片)及 0x28开始(第二片)mov al, 0x20 ; interrupt start 32out 0x21, almov al, 0x28 ; interrupt start 40out 0xA1, al; 发送 ICW3mov al, 0x04 ; IRQ 2 of 8259_MASTERout 0x21, al; 发送 ICW4mov al, 0x02 ; to 8259_SLAVEout 0xA1, al; 工作在80x86架构下mov al, 0x01 ; 8086 Modeout 0x21, alout 0xA1, al; 设置中断屏蔽位 OCW1 ,屏蔽所有中断请求mov al, 0xFF ; mask allout 0x21, alout 0xA1, alsti2、kernel/irq.cirq.c提供了三个函数enable_irq、disable_irq和request_irq,函数原型如下:void enable_irq(int irq)void disable_irq(int irq)void request_irq(int irq, void (*handler)())enable_irq和disable_irq用来开启和关闭右参数irq指定的中断,这两个函数直接对8259的寄存器进行操作,因此irq对应的是实实在在的中断号,比如说X86下时钟中断一般为0号中断,那么启动时钟中断就需要调用enable_irq(1),而键盘一般占用2号中断,那么关闭键盘中断就需要调用disable_irq(2)。
IBM-PC汇编语言⑨BIOS和DOS中断调用程序设计ppt课件
9.1.1 ASCII与扫描码 9.1.2 BIOS键盘中断 9.1.3 DOS中断调用
安徽理工大学 计算机科学与技术系 李敬兆
9.1.1 ASCII与扫描码
《汇编语言》 第9章
键盘是计算机最根本的一种输入设备,
用来输入信息,以到达人机对话的目的。键 盘主要由3种根本类型的键组成:
〔1〕字符数字键:
安徽理工大学 计算机科学与技术系 李敬兆
9.1.2 BIOS键盘中断
《汇编语言》 第9章
类型 16H 的中断提供了根本的键盘操作, 它的中断处置程序包括3个不同的功能,分 别根据AH存放器中的子功能号来确定。
〔1〕AH=0 本功能为从键盘读字符到AL存 放器中。(AL=字符码,AH=扫描码〕
〔2〕AH=1 本功能为读键盘缓冲区字符到 AL存放器中,
中断称号
80—83
20
程序终了,前往DOS
84—87
21
DOS系统功能调用
88—8B
22
程序终了地址
8C—8F
23
CTRL_BREAK退出地址
90—93
24
94—97
25
规范错误出口地址 绝对磁盘读
98—9B
26
绝对磁盘写
9C—9F
27
程序终了,驻留内存
A0—FF
28—3F
为DOS保管
100—17F
DOS模块和ROM BIOS的关系如以下图所示。
安徽理工大学 计算机科学与技术系 李敬兆
《汇编语言》 第9章
DOS中断和BIOS中断运用方法
DOS功能调用与BIOS功能都经过软件中断调用。 在中断调用前需求把功能号装入AH存放器,把子功 能号装入AL存放器,除此之外,还需求在CPU的存 放器中提供专门的调用参数。普通来说,调用DOS 或BIOS功能时,有以下几个步骤:
C语言Windows9X硬件中断设备驱动程序的开发介绍
C语言Windows9X硬件中断设备驱动程序的开发介
绍
下面给大家介绍一下C语言Windows9X硬件中断设备驱动程序的开发吧!在计算机控制领域,随着硬件的发展,一些原本十分复杂的控制算法的设计和仿真变得越来越容易实现。
与基于VME、MULTIBUS以及STD总线的平台相比,基于ISA总线的高性能PC工控机(IPC)无疑是近来应用最为广泛的主流产品。
这主要得益于IPC与PC的软件兼容性,此外其开放性结构、外围高性能I/O模板的不断涌现以及实进工业网络的迅速发展都为IPC创造了有利的发展环境。
可以说,IPC的时代已经到来。
此外,在当今的计算机控制领域中,控制软件是否基于Windows平台已经成为产品是否有竞争力的重要标准之一[1]。
目前基于Windows平台的相关产品已经占据了市场份额的90%。
而Windows 9X和Windows NT凭借其出色的多任务、图形用户接口(GUI)、性能优越的硬件兼容性以及卓越的32位软件环境等性能已经越来越广泛地被应用于工业控制,成为实现实时控制的优秀平台。
与Windows NT及其实时扩展PTX4.1[2]相比,Windows 9X的应用更为广泛灵活,而且对硬件的要求并不苛刻。
本文将讨论在Windows 9X下实现实时控制的关键技术一一实时时钟中断驱动程序的设计及实现。
二、Windows 9X下实时进钟的获得
在实时控制中中断技术应用得十分广泛,其中实时时钟的获得基本上都是通过中断来实现的。
时钟控制在实时控制中处于十分重要的地位,它负责推。
Windows程序设计题(含简答题答案)
《Windows程序设计》模拟题一.单项选择题1. 在VC++中,项目文件的扩展名是(B)。
A)exe B)dspC)d sw D)cpp2. 在MFC中,利用ClassWizard不能(D)。
A)建立新类B)进行消息映射C)增加类的成员变量D)插入资源3. 当滑块滑动时,滑块条控件将发送滚动消息来通知父窗口,垂直滑动条发送(C)消息。
A)WM_CHAR B)WM_HSCROLLC)W M_VSCROLL D)WM_CHANGE4. 更新菜单状态的消息是(C )。
A)WM_COMMAND B)UPDATEC)UPDATE_COMMAND_UI D)INVALIDATE5. 对于消息队列描述正确的是( D )A)在Windows中只有一个消息系统,即系统消息队列。
消息队列是一个系统定义的数据结构,用于临时存储消息。
B)系统可从消息队列将信息直接发给窗口。
另外,每个正在Windows下运行的应用程序都有自己的消息队列。
C)系统消息队列中的每个消息最终都要被USER模块传送到应用程序的消息队列中去。
应用程序的消息对列中存储了程序的所有窗口的全部消息。
D)以上都正确6. 在MFC中,所有的控件都是(B)类的派生类,都可以作为一个特殊的窗口来处理。
A)CView B)CWndC)C Window D)CDialog7. 使用GetDC()获取的设备上下文在退出时,必须调用(A)释放设备上下文。
A)ReleaseDC() B)delete()C)D eleteDC() D)Detach()8. 希望菜单无效,应该用CCmdUI类的(A)成员函数。
A)Enable B)SetRadioC)S etCheck D)SetText9. 希望菜单前出现一个“√”,应该用CCmdUI类的(C)成员函数。
A)Enable B)SetRadioC)SetCheck D)SetText10. 下面(A)不是MFC设备环境类CDC类的派生类。
Windows下的硬件中断处理
文章编号:1006-1576(2006)01-0083-02Windows下的硬件中断处理李永军1,胡昌林1,赵广宁2(1. 军械工程学院导弹工程系,河北石家庄 050003,2. 271834部队 73分部,河北石家庄 050003)摘要:Windows下的硬件中断首先从Vhard-wareInt类中派生出一个类,定义构造函数并重载各个信号处理程序。
调用类VhardwareInt的构造函数,指定IRQ。
再在VxD初始化时,用new动态创建其派生类对象实例,对重载的中断通知处理程序编程。
最后调用钩挂函数(hook)中断处理程序。
成功钩挂后,还可调用Physical Unmark成员函数,确保允许中断处理。
关键词:硬件中断;中断处理;构造函数;派生类中图分类号:TP311.11 文献标识码:AHardware Interrupt Process in WindowsLI Yong-jun, HU Chang-lin, ZHAO Guang-ning(1. Dept. of Missile Engineering, Ordnance Engineering College, Shijiazhuang 050003, China;2. No.73 Department, No. 271834 Army of PLA, Shijiazhuang 050003, China)Abstract: At first, a species was derived from Vhard-wareInt for the hardware interrupt process in Windows, structure function was defined and each signal processing program was reloaded. The structure function of VhardwareInt-like was called to designate IRQ. Then, the object example of derived species was created by using new dynamic condition. The interrupt process program of reloading interrupt notice was compiled, at last, the hook function was called to interrupt program. After hooking, the Physical Unmark member function was called to make sure the interrupt process.Keywords: Hardware interrupt; Interrupt process; Structure function; Derived species1 引言硬件中断处理是在开发设备驱动程序过程中经常遇到的问题,而Windows虚拟环境下中断的响应过程更让人感到迷惑。
WinCE中断的使用
WinCE中断的使用1、wince中断简介1:ISR的概念ISR(interrupt service routine)是处理IRQs(interrupt request line)的程序。
Windows CE用一个ISR来处理所有的IRQ请求。
当一个中断发生时,内核的异常处理程序先调用内核ISR,内核ISR禁用所有具有相同优先级和较低优先级的中断,然后调用已经注册的OAL ISR程序,一般ISR有下列特征:1) 执行最小的中断处理,最小的中断处理指能够检验、答复产生中断的硬件,而把更多的处理工作留给IST(interrupt service thread)。
2) 当ISR完成时返回中断ID(中断ID大部分是预定义的)。
2:中断注册步骤1) 用SETUP_INTERRUPT_MAP宏关联SYSINTR和IRQ。
以“SYSINTR_”为前缀的常量由内核使用,用于唯一标识发生中断的硬件。
在Nkintr.h文件中预定义了一些SYSINTR,OEM可以在Oalintr.h文件中自定义SYSINTR。
2) 用HookInterrupt函数关联硬件中断号和ISR。
这里的硬件中断号为物理中断号,而非逻辑中断号IRQ。
2、驱动中IST使用ISR是中断最小处理函数,因此各个驱动的中断处理函数称为IST。
系统中保留16个虚拟中断号,ak3224_intr.h已经定义好各个ISR的虚拟中断号28个。
因此,驱动中的中断处理函数,只要与定义好的28个虚拟中断映射上即可。
例子:首先,我们创建一个事件pGPIOInfo->hGPIOEvent1 = CreateEvent(0,FALSE,FALSE,NULL);其次创建一个处理事件的线程(IST)pGPIOInfo->hGPIOThread1 = CreateThread(NULL, 0, GPIOFuncThread1, pGPIOInfo, 0, NULL);然后使用InterruptInitialize让虚拟中断号pGPIOInfo->dwIntID1与创建的事件pGPIOInfo->hGPIOEvent1挂钩。
C语言程序设计中断
C语言程序设计中断C语言程序设计中的中断是指在程序执行过程中,由外部事件(如硬件设备的输入、计时器等)触发,使程序跳转到特定的中断服务程序处理相应的事件。
中断在程序设计中起到了重要的作用,能够提高程序的响应速度和效率。
在C语言中,可以使用中断进行设备的输入和输出操作。
例如,在嵌入式系统中,可以使用外部中断来处理按钮的按下操作,或者使用串口中断进行数据的收发。
通过中断,可以使程序在等待设备输入时不进行等待,而是继续执行其他任务,从而提高了系统的并发性。
在C语言中,可以使用关键字“interrupt”来定义一个中断服务程序。
中断服务程序是一种特殊的函数,用于处理中断事件。
通常,中断服务程序需要满足一定的要求,如不使用浮点数操作、不可递归调用等。
下面是一个简单的中断服务程序的例子:```c#include <stdio.h>#include <dos.h>void interrupt my_interruptprintf("Interrupt occurred!\n");//中断服务程序的具体代码int main//安装中断setvect(0x08, my_interrupt);while (1)//执行其他任务}//卸载中断setvect(0x08, default_interrupt);return 0;```上面的例子中,我们使用了DOS的中断处理函数`setvect(`来安装中断服务程序。
在主函数中,可以执行其他任务,而中断服务程序会在中断事件发生时自动被调用。
除了使用DOS提供的中断处理函数外,还可以使用C语言的库函数来实现中断操作。
例如,`signal(`函数可以用于安装信号处理函数,`SIGINT`信号可以用于捕获用户键盘输入的Ctrl+C中断。
下面是一个通过信号处理函数来实现的中断程序的例子:```c#include <stdio.h>#include <signal.h>void my_interrupt(int signo)printf("Interrupt occurred!\n");//中断服务程序的具体代码int main//安装信号处理函数signal(SIGINT, my_interrupt);while (1)//执行其他任务}return 0;```在这个例子中,我们使用了C语言的信号处理函数`signal(`来安装信号处理函数。
《汇编语言程序设计》第十三章:中断及中断处理程序
将关键寄存器的值保存到堆栈或特定内存区域,以便 中断返回时恢复。
堆栈操作
使用堆栈保存和恢复寄存器值,确保中断处理的正确 性。
中断向量表与中断描述符表
中断向量表
存储中断处理程序入口地址的表格,每个中断 对应一个向量。
中断描述符表
在保护模式下使用的中断表,包含中断处理程 序的选择子和偏移量。
中断描述符
典型硬件中断实例解析
定时器中断
定时器到期时触发中断,用于实现定时控制、延时操作等功能。
键盘中断
用户按下键盘按键时触发中断,用于实现输入操作。
串行通信中断
串行通信接口接收到数据时触发中断,用于实现数据传输和控制等功能。这些实例展示了硬件中断在实际应 用中的重要作用,通过合理配置和使用硬件中断,可以提高系统的实时性、可靠性和效率。
描述中断处理程序中断优先级
不同中断具有不同的优先级,高优先级中断 可以打断低优先级中断。
嵌套处理
允许多个中断同时发生,按照优先级顺序依 次处理。
中断屏蔽
通过设置中断屏蔽位来禁止或允许特定中断 的发生。
03 硬件中断处理机制
硬件中断触发条件
01
外部事件
在ARM架构中,软件中断指令通常为`SVC`(Supervisor Call),用于触发操作系统提供的服务例程。
软件中断处理程序设计要点
中断处理程序(Interrupt Handler)需要快速响应并处理中断请求,以避 免影响系统的实时性。
中断处理程序需要保存现场信息,以便在中断处理完成后恢复程序的执行 状态。
内部事件
02
03
软件中断指令
如I/O操作完成、定时器到期等, 由外部设备向CPU发送中断请求 信号。
计算机接口技术实验报告
计算机接口技术实验报告数学与计算机学院《计算机接口技术》实验报告专业: 班级: 学号: 姓名: 指导老师:实验1 定时与中断接口程序设计一实验目的1了解定时器/计数器8253、并行I/O接口8255A在PC机中的电路连接方法;2.学习使用TURBO C++对8253、8255进行编程操作;3(熟悉拦截PC机中断向量的TC++ 编程方法。
二实验内容1(8253、8255在PC/XT机中的电路连接介绍1, 8088 8253 2,D7…D0 OUT0 D7…D0 至8259 IRQ0,中断类型=8 3, RD GATE0 +5V IOR4, WR CLK0 IOW5, A0 OUT1 A0 至8237的DRAM刷新请求6, A1 GATE1 A1 +5V7, CLK18,地址OUT2 IO/M & 放大 9,译码CS GATE2 A9…A210, CLK0,1,2 40H~43H1.19MHz地址PB0译码 CS PB160H~63H 8255PC机启动后,系统设置的初始状态为:芯片有关工作方式初值运行情况通道0#:方式3(方波计数初值:OUT输出55ms方波至0000H 发生器) 8259的IRQ0 8253 通道2#:,(1KHz) 计数初值:,,(1KHz方波) (1190)PB0、PB1:方式0(简控制蜂鸣器发声。
0:不发8255 单输出) 声,1:发声 8259 IRQ0:允许中断中断类型号:8 CPU响应8号中断 2(程序要求(1)程序启动时,要求输入定时时间,以秒为单位。
(2)按秒计时,每秒到达时,在屏幕上显示当前为第几秒,同时蜂鸣器发出短促叫声;(3)当定时时间到,则显示“Time Up!”,结束程序。
三. 实验步骤1(建立源文件:启动TURBO C++3.0,建立Timer.CPP。
保存到D:\ ×(学号)\Timer.CPP;2(设置TC工作目录:选菜单Options/Directories,第1、2栏保持不变,第3、4栏填写您的文件存放目录,OK。
Windows程序设计-第01章-Windows程序设计简介
本章主要从Windows发展史、开发工具、开发框架的组成以及应用范围四个方面讲述。其中,Windows发展史,主要讲述了从DOS操作系统发展到Windows操作系统的历史过程,重点讲述了Windows操作系统的几个发展时期;开发工具,主要简述了开发工具的基本应用,以及工程的创建方法;应用程序开发框架组成部分,简述了Win32应用程序的开发框架,即项目文件的组成。
Windows98 SE(第二版)发行于1999年6月10日。它包括了一系列的改进,例如Internet Explorer 5、WindowsNetmeeting 3、Internet Connection Sharing、对DVD-ROM和对USB的支持。
Windows98被人批评为没有足够的革新。即使这样,它仍然是一个成功的产品。第二版也被批评不能在第一版的基础上自由升级。
图1.4
1994年,Windows3.2中文版本发布,国内有很多Windows的先驱用户就是从这个版本开始接触Windows系统的。由于消除了语言障碍,降低了学习门槛,因此Windows3.2在国内很快流行起来。
图1.5
1995年8月24日Windows95发布,这个操作系统开创了Windows的新纪元。新的操作系统发生了质的变化,具有全新的界面和强大的功能,这在某种程度上也宣告了DOS时代的结束。Windows95的销售量在短短4天内就超过了一百万份,出色的多媒体特性、人性化的操作、美观的界面使Windows95获得空前成功。业界也将Windows95的推出看作是微软发展的一个重要里程碑。
图1.1
1981年Xerox(施乐)公司开发了第一个商用图形操作系统。1983年苹果公司开发了第一个基于图形界面的操作系统。1985年微软公司推出了自己的Windows操作系统,即为Windows1.0版本,最初售价为100美元。Windows1.0是微软第一次对个人电脑操作平台,进行了用户图形界面的尝试。Windows1.0从本质上宣告了MS-DOS操作系统的终结。由于Windows1.0仅仅是由字符堆砌,界面非常简陋,所以后来有人将其评价为最不成功的作品。
Windows内核源码详尽分析-中断处理篇
中断处理每个cpu有一张中断表,简称IDT。
IDT的整体布局:【异常->空白->5系->硬】(推荐采用7字口诀的方式重点记忆)异常:前20个表项存放着各个异常的描述符(IDT表不仅可以放中断描述符,还放置了所有异常的异常处理描述符,0x00-0x13)保留:0x14-0x1F,忽略这块号段空白:接下来存放一组空闲的保留项(0x20-0x29),供系统和程序员自己分配注册使用5系:然后是系统自己注册的5个预定义的软中断向量(软中断指手动的INT指令)(0x2A-0x2E 5个系统预注册的中断向量,0x2A:KiGetTickCount, 0x2B:KiCallbaclReturn0x2C:KiRaiseAssertion, 0x2D:KiDebugService, 0x2E:KiSystemService)硬:最后的表项供驱动程序注册硬件中断使用和自定义注册其他软中断使用(0x30-0xFF)下面是中断号的具体的分配情况:0x00-0x13固定分配给异常:0x14-0x1f:Intel保留给他公司将来自己使用(OS和用户都不要试图去使用这个号段,不安全)----------------------以下的号段可用于自由分配给OS、硬件、用户使用----------------------- linux等其他系统是怎么划分这块号段的,不管,我们只看Windows的情况0x20-0x29:Windows没占用,因此这块号段我们也可以自由使用0x2A-0x2E:Windows自己本身使用的5个中断号0x30-0xFF:Windows决定把这块剩余的号段让给硬件和用户使用参见《寒江独钓》一书P93页注册键盘中断时,搜索空闲未用表项是从0x20开始,到0x29结束的,就知道为什么寒江独钓是在这段范围内搜索空白表项了(其实我们也完全可以从0x14开始搜索)Windows系统中,0x30-0xFF这块号段让给了硬件和用户自己使用。
Windows中断程序设计
Windows中断程序设计Windows 中断程序设计摘要该文探讨Windows3.1的中断机制,并结合DPMI接口给出一种中断程序设计方法,以越过系统和应用程序的消息队列,处理外部实时事件。
一、前言Windows提供强大的功能以及友好的图形用户界面(GUI),使得它不仅广泛的用作管理事务型工作的支持平台,也被工业领域的工程人员所关注。
但Windows3.1并非基于优先级来调度任务,无法立即响应外部事件中断,也就不能满足工业应用环境中实时事件处理和实时控制应用的要求。
因此,如何在Windows环境中处理外部实时事件一直是技术人员尤其是实时领域工程人员所关注的问题。
目前已有的方法大都采用内挂实时多任务内核的方式,如Windows下的实时控制软件包FLX 等,而iRMX实时操作系统则把Windows3.1当作它的一个任务来运行。
对于大型的工程项目,开发人员可采用购买实时软件然后集成方式。
对中小项目,从投资上考虑就不很经济。
如何寻找一种简明的方法来处理外部实时事件依然显得很必要。
本文首先阐述Windwos的消息机制及中断机制,然后结合DPMI 接口,给出一种保护模式下中断程序的设计方法,以处理外部实时事件。
经实际运行结果表明,该方法具有简洁、实用、可靠的特点,并同样可运行于Win95。
二、Windows的消息机制Windows是一消息驱动式系统,见图1。
Windows消息提供了应用程序与应用程序之间、应用程序与Windows系统之间进行通讯的手段。
应用程序要实现的功能由消息来触发,并靠对消息的响应和处理来完成。
Windows系统中有两种消息队列,一种是系统消息队列,另一种是应用程序消息队列。
计算机的所有输入设备由Windows监控,当一个事件发生时,Windows先将输入的消息放入系统消息队列中,然后再将输入的消息拷贝到相应的应用程序队列中。
应用程序中的消息循环从它的消息队列中检索每一个消息并发送给相应的窗口函数中。
Windows95平台涉及实时中断服务的一种编程方法
Windows95平台涉及实时中断服务的一种编程方法
何群
【期刊名称】《现代计算机:下半月版》
【年(卷),期】1998(000)004
【摘要】编写硬件中断服务程序是面向Windows95实时系统的一项关键技术,它直接影响到系统的实时性能。
本文详细分析了Windows环境下的动态链接库(DLL)技术。
通过一个实例,给出相应的程序。
这些程序作者在Windows95环境下开发的《铁路信号实时控制》工程系统中得以实现。
【总页数】4页(P41-44)
【作者】何群
【作者单位】南京建筑工程学院计算中心
【正文语种】中文
【中图分类】TP311.11
【相关文献】
1.Windows95曲控实时服务的一种驱动方法 [J], 何群
2.Windows95数控系统实时中断研究 [J], 夏雨佳;席裕庚
3.Windows95平台下数控系统实时控制的研究 [J], 付永忠;殷苏民
4.Windows下硬件中断服务程序的编程方法 [J], 楚思慧;叶林
5.Windows95/98平台上实现实时控制的关键技术 [J], 方亚英;赵福令;郭东明因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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Windows 中断程序设计(一)
摘要该文探讨Windows3.1的中断机制,并结合DPMI接口给出一种中断程序设计方法,以越过系统和应用程序的消息队列,处理外部实时事件。
一、前言
Windows提供强大的功能以及友好的图形用户界面(GUI),使得它不仅广泛的用作管理事务型工作的支持平台,也被工业领域的工程人员所关注。
但Windows3.1并非基于优先级来调度任务,无法立即响应外部事件中断,也就不能满足工业应用环境中实时事件处理和实时控制应用的要求。
因此,如何在Windows环境中处理外部实时事件一直是技术人员尤其是实时领域工程人员所关注的问题。
目前已有的方法大都采用内挂实时多任务内核的方式,如Windows下的实时控制软件包FLX等,而iRMX实时操作系统则把Windows3.1当作它的一个任务来运行。
对于大型的工程项目,开发人员可采用购买实时软件然后集成方式。
对中小项目,从投资上考虑就不很经济。
如何寻找一种简明的方法来处理外部实时事件依然显得很必要。
本文首先阐述Windwos的消息机制及中断机制,然后结合DPMI接口,给出一种保护模式下中断程序的设计方法,以处理外部实时事件。
经实际运行结果表明,该方法具有简洁、实用、可靠的特点,并同样可运行于Win95。
二、Windows的消息机制
Windows是一消息驱动式系统,见图1。
Windows消息提供了应用程序
与应用程序之间、应用程序与Windows系统之间进行通讯的手段。
应用程序要实现的功能由消息来触发,并靠对消息的响应和处理来完成。
Windows系统中有两种消息队列,一种是系统消息队列,另一种是应用程序消息队列。
计算机的所有输入设备由Windows监控,当一个事件发生时,Windows先将输入的消息放入系统消息队列中,然后再将输入的消息拷贝到相应的应用程序队列中。
应用程序中的消息循环从它的消息队列中检索每一个消息并发送给相应的窗口函数中。
一个事件的发生,到达处理它的窗口函数必需经历上述过程。
值得注意的是消息的非抢先性,即不论事件的急与缓,总是按到达的先后排队(一些系统消息除外),这就使得一些外部实时事件可能得不到及时的处理。
图1
三、Windows的保护模式及中断机制
1.Windows的保护模式
保护模式指的是线性地址由一个选择符间接生成的,该选择符指向描述表中的某一项;而实模式中则通过一个段/偏移量对来直接寻址。
80386(486)CPU提供的保护模式能力包括一个64K的虚拟地址空间和一个4G的段尺寸。
Windows3.1实现时有所差别,它支持标准模式和增强模式。
标准模式针对286机器,不属本文探讨范围。
增强模式是对386以上CPU而言,Windows正是使用保护模式来打破1M的屏障并且执行简单的内存保护。
它使用选择器、描述器和描述器表控制访问指定内存的位置和段。
描述器表包括全局描述器表、局部描述器表、中断描
述器表。
保护模式与实模式有许多不同。
其中显著的差异是访问内存的机制不同。
2.中断机制
(1)实模式中断
为了便于理解,我们先回顾实模式中断。
在实模式下,中断向量表IVT起到相当重要的作用。
无论来自外部硬件的中断或是内部的软中断INTn,在CPU中都产生同样的响应。
①CPU将当前的指令指针寄存器(IP)、代码段寄存器(CS)、标志寄存器压入堆栈。
②然后CPU使用n值作为指向中断向量表IVT的索引,在IVT中找出服务例程的远地址。
③CPU将此远地址装入CS:IP寄存器中,并开始执行服务例程。
④中断例程总以IRET指令结束。
此指令使存在堆栈中的三个值弹出并填入CS、IP和标志寄存器,CPU继续执行原来的指令。
(2)保护模式中断
保护模式中断过程与实模式中断过程类似,但它不再使用中断向量表IVT,而使用中断描述符表(IDT)。
值得一提的是,Windows运行时IVT还存在,应用程序并不使用它,Windows仍然使用,但含义已不同。
①IVT结构:IVT在RAM的0000∶0000之上,占据开始的1024字节。
它仍然由BIOS启动例程设置,由DOS填充到RAM中。
②IDT中断描述符表:保护模式下,Windows操作系统为实现中断机制而
建立的一个特殊表,即中断描述符表IDT。
该表被用来保存中断服务例程的线性地址,它们是真正的24位或32位地址,没有段:偏移值结构。
中断描述器表最多可含有256个例程说明,详细说明请见【3】。
I
DT结构见图2。
图2
③当中断或异常发生时,处理过程与实模式类同。
当前的CS∶IP值和标志寄存器值被存储。
保存的内容还包括CPU其他内部寄存器的值,以及目前正在被执行的任务的有关信息(若必须发生任务切换的话)。
CPU设法获取中断向量后,以它为索引值,查找IDT中的服务例程远地址,接着将控制转移到该处的服务例程。
这是与实模式转移到IVT的不同所在。
保护模式使用IDTR寄存器分配和定位内存中的IDT中断描述符表。
IDT 在内存中是可移动的,与IVT固定在内存中刚好相反。
IDT中断描述符表在Windows中起决定性的作用。
理解了Windows下保护模
式的中断机制。
有助于我们理解中断服务程序的设计,它的关键就在于如何将服务例程的地址放入IDT中断描述符表中。
当中断发生时,如何将断点地址及CPU各寄存器值保护起来;中断结束时,如何将保护的值恢复。
Windows系统本身并不提供实现上述功能的API,而DOS保护模式接口DPMI正具备了上述的功能。
下面我们首先介绍DPMI接口,然后基于它实现Windows下中断服务程序的设计。
四、DOS保护模式接口DPMI
Windows除了标准服务外,还支持一组特殊的DOS服务,称为DOS保护模式接口DPMI,由一些INT2FH和INT31H服务组成。
它使应用程序能够访问PC系列计算机的扩充内存,同时维护系统的保护功能。
DPMI通过软件中断31h来定义了一个新的接口,使得保护模式的应用程序能够用它作分配内存,修改描述符以及调用实模式软件等工作。
Windows为应用程序提供DPMI服务。
即Windows是DPMI的宿主(host),应用程序是DPMI的客户(client),可通过INT-31H调用得到DPMI服务。
INT-31H本身提供多功能。
其中它的中断管理服务允许保护模式用于拦截实模式中断,并且挂住处理器异常。
有些服务能够和DPMI宿主合作,以维护应用程序的虚拟中断标志。
可以用INT31H来挂住保护模式中断向量,以中断方式处理外部实时事件。
利用INT31H,功能0205H:设置保护模式中断向量,将特定中断的保护模式处理程序的地址置入中断向量里。
调用方式:AX=0205H,BL=中断号,CX∶(E)DX=中断处理程序选择符:偏移值。
返回:执行成功CF=清零,执行失败CF=置位。
挂住/解挂中断向量的时机很重要。
主窗口第一次被创建时会传送它WM-CREATE消息,这时是挂住中断向量的最好时机。
退出时需解挂向量,否则Windows可能崩溃。
主窗口接收到WM-DE-STROY之后进行解挂工作,是最适合的。
解挂向量可先用INT35H,0204H功能将老的中断向量保存,退出时用INT35H,0205H恢复。
五、编程实现
有了DPMI的支持,我们就可以很方便地处理数据采集、串行通信等工业过程中的实时事件。
下面以Windows3.1平台下中断方式实现的串行通信为例,说明中断程序的编制和实现。
为便于参考,给出了详细的代码。
开发平台BC3.1/BC4.5,其本身支持0.9版的DPMI,无需运行其它支持DPMI的软件。
编程语言C,可与C++混合编译。
初始化COM1,9600波特率,每字符8bits,1个停止位,中断接收,查询发送。
//windowsasycommunication
//byLiXiuming
//lastmodifiedonJune25,1996
#include〈windows.h〉
#include〈dos.h〉
voidinterruptfarDataReceive();
voidinterruptfar(*old-vector)();
unsignedchardatacom-r1024],datacom-s1024];
intinflag=0;
unsignedints8259;
intInitCom1()。