овара. В процессе поиска адрес элементов таблицы номеров должен увеличи ваться на 3, а адрес элементов таблицы цен - на 2. Если сохранить число выполненных циклов при поиске на равно, то, умножив это число на 2 (SHL сдвиг влево на один бит), получим относительный адрес искомого значения цены. (Начальное значение счетчика циклов должно быть равно -1). ъ Помните, что DB позволяет определять значения, не превышающие 256, а DW записывает байты в обратной последовательности. Команды CMP и CMPSW предполагают, что байты в сравниваемых словах имеют обратную последовательность. ъ Если таблица подвергается частым изменениям, или должна быть доступна нескольким программам, то запишите ее на диск. Для внесения изменений в таблицу можно разработать специальную программу модификации. Любые программы могут загружать таблицу с диска и при обновлениях таблицы сами программы не нуждаются в изменениях. ъ Будьте особенно внимательны при кодировке сортирующих программ. Пользуйтесь трассировкой для тестирования, так как малейшая ошибка может привести к непредсказуе мым результатам. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ ------------------------------------------------------------ Ассемблер для IBM PC. Глава 14 34 14.1. Определите таблицу, которая содержит имена дней недели, начиная с воскресения. 14.2 Предполагая, что воскресенье равно 1, напишите команды прямого доступа к таблице, определенной в вопросе 14.1. используйте любые подходящие имена. 14.3 Определите три отдельных связанных таблицы, содержащих следующие данные: а) числовые элементы: 06, 10, 14, 21, 24; б) элементы наименований: видеокассеты, приемники, модемы, клавиатуры, дискеты; в) цены: 93.95, 82.25, 90.67, 85.80, 13.85. 14.4 Составьте программу, позволяющую вводить числовой элемент (ITEMIN) и количество (QTYIN) с клавиатуры. Используя таблицу из вопроса 14.3, разработайте программу табличного поиска элемента равного ITEMIN. Выделите из таблиц наименование и цену. Рассчитайте величину стоимости (Количество х Цена ) и выдайте на экран наименование и стоимость. 14.5 Используя описание таблицы из вопроса 14.3, составьте процедуры: а) пересылающую содержимое одной таблицы в новую (пустую) таблицу; б) сортирующую содержимое новой таблицы в восходящей последовательности. Ассемблер для IBM PC. Глава 15 45 ГЛАВА 15. Дисковая память I: Организация ------------------------------------------------------------ Дисковая память I: Организация Цель: Рассмотреть основные форматы записей в памяти на твердом диске (винчестере) и на дискете, включая оглавление и таблицу распределения файлов. ВВЕДЕНИЕ ------------------------------------------------------------ Диск является распростроненным средством для более или менее долговременного хранения данных. Процессы обработки данных на твердом диске (винчестре) аналогичны процессам для гибких дисков (дискет), за исключением того, что возможно потребуется обеспечить пути для доступа к многочисленным подоглавлениям винчестера. Для обработки файлов полезно ознакомиться с организацией дисковой памяти. Каждая cторона стандартной 5 1/4 дюймовой дискеты содержит 40 концентричес ких дорожек, пронумерованных от 00 до 39. На каждой дорожке форматируется восемь или девять секторов по 512 байтов каждый. Дданные записываются на диск в виде файлов, аналогично тому, как вы записываете ассемблерные программы. Хотя на типы данных, которые можно хранить в файле, не существует каких-либо ограничений, типичный пользовательский файл содержит списки заказчиков, описи товаров и предложений или списки имен и адресов. Каждая запись содержит информацию о конкретном заказчике или описание товара. Внутри файла все записи имеют одинаковую длину и формат. Запись может содержать oдно или несколько полей. Файл заказчиков, например, может состоять из записей, в которые входит номер заказчика, имя заказчика и долговой баланс. Эти записи могут быть расположены в порядке возрастания номеров заказчиков следующим образом: +--+---+-----++--+---+-----++--+---+-----+ +--+---+-----+ |Э1|имя|сумма||Э2|имя|сумма||Э3|имя|сумма|...|Эn|имя|сумма| +--+---+-----++--+---+-----++--+---+-----+ +--+---+-----+ Для программирования дисковых файлов следует в общих чертах ознакомится только с концепцией и терминологией. Если в данной главе размеры диска не указываются, то предполагается диск 5 1/4" формата. ЕМКОСТЬ ДИСКА ------------------------------------------------------------ Емкость гибких дисков: Версия Число Число Число Всего Ассемблер для IBM PC. Глава 15 46 дорожек секторов байтов в на двух на стороне на дорожке секторе сторонах До DOS 2.0 40 8 512 327 680 DOS 2.0 и после 40 9 512 368 640 Высокая плотность 80 15 512 1 228 800 3 1/2" 80 9 512 737 280 Емкость твердых дисков: Версия Число Число Число Всего дорожек секторов байтов в на 4-х на стороне на дорожке секторе сторонах 10 мегабайт 306 17 512 10 653 696 20 мегабайт 614 17 512 21.377.024 Указание стороны (головки), дорожки или сектора на диске осуществляется по номеру. Для стороны и дорожки отсчет ведется с 0, а для сектора - с 1. ОГЛАВЛЕНИЕ ДИСКА (КАТАЛОГ) ------------------------------------------------------------ Для того, чтобы организовать хранение информации на диске, операционная система DOS резервируют определенные сектора для своих нужд. Организация данных на дискете или на твердом диске существенно зависит от их емкости. Формати рованная двухстороняя дискета с девятью сектороми на дорожке содержит следующую системную информацию: Сторона Дорожка Сектор 0 0 1 Запись начальной загрузки 0 0 2-3 Таблица распределения файлов (FAT) 0 0 4-7 Каталог 1 0 1-3 Каталог 1 0 4 ... Файлы данных Область записей данных начинается с третьего сектора на 1-й стороне 0-й дорожки и продолжается до девятого сектора. Следующие записи заносятся на 0-ю сторону 1-й доpожки, затем на 1-ю сторону 1-й дорожки, затем на 0-ю сторону 2-й дорожки и т.д. Такая особенность заполнения дисковой памяти на противоположных дорожках снижает число перемещений головки дисковода. Данный метод используется как для гибких, так и для твердых дисков. При использовании утилиты FORMAT /S для форматизации дискеты, модули DOS IBMBIO.COM и IBMDOS.COM записывается в первые сектора области данных. Ассемблер для IBM PC. Глава 15 47 Все файлы, даже меньшие 512 байт (или кратные 512), начинаются на границе сектора. Для каждого файла DOS создает на нулевой доpожке диска элемент оглавления. Каждый такой элемент описывает имя, дату, размер и расположение файла на диске. Элементы оглавления имеют следующий формат: Байт Назначение 0-7 Имя файла, определяемое из программы, создавшей данный файл. Первый байт может указывать на статус файла: шест.00 обозначает, что данный файл не используется, шест.E5 - файл удален, шест. 2E - элемент подоглавления. 8-10 Тип файла 11 Атрибут файла, определяющий его тип: шест.00 - обычный файл; шест.01 - файл можно только читать; шест.02 - "спрятанный" файл; шест.04 - системный файл DOS; шест.08 - метка тома; шест.10 - подоглавление; шест.20 - архивный файл (для твердого диска). 12-21 Зарезервировано для DOS. 22-23 Время дня, когда файл был создан или последний раз изменялся, в следующим двоичном формате: |чччччммммммссссс| 24-25 Дата создания или последнего изменения файла, сжатая в два слова в следующем двоичном формате: |гггггггм|мммддддд| где год начинается с 1980 и может принимать значения от 0 до 119, месяц - от 1 до 12, а день - от 1 до 31. 26-27 Начальный кластер файла. Относительный номер последних двух секторов каталога. Первый файл данных (без COM-модулей DOS) начинается на относительном кластере 002. Текущая сторона, дорожка и кластер зависят от емкости диска. 28-31 Размер файла в байтах. При создании файла DOS вычисляет и записывает размер файла в это поле. Все поля в каталоге диска, превышающие один байт, записываются в обратной последовательности байтов. ТАБЛИЦА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ФАЙЛОВ ------------------------------------------------------------ Назначение таблицы распределения файлов (FAT - File Allocation Table) - распределение дискового пространства для файлов. Если вы создаете новый файл или изменяете существующий, то DOS меняет элементы таблицы файлов в Ассемблер для IBM PC. Глава 15 48 соответствии с расположением файла на диске. Запись начальной загрузки находится на секторе 1, далее на секторе 2 начинается FAT. FAT содержит элементы для каждого кластера, длина элементов FAT зависит от устройства дисковой памяти. Кластер для односторонних дискет представляет собой один сектор, для двухсторонних дискет - смежную пару секторов. Одно и то же число элементов в FAT определяет в два pаза больше данных для двухсторонних дискет, чем для одностронних. Первые байты FAT определяют тип устройства: FE Односторонняя на 8 секторов FC Односторонняя на 9 секторов FF Двухсторонняя на 8 секторов FD Двухсторонняя на 9 секторов F9 Повышенная емкость (1,2 мегабайта) F8 Твердый диск Второй и третий байты пока содержат FFFF. В следующей таблице показана организация данных для нескольких типов устройств (приведены начальные и конечные номера секторов). Колонка "Кластер" представляет число секторов в кластере: Устройство диска Запись FAT Каталог Кластер нач.загр. Односторонний, 8 секторов 1 2-3 4-7 1 Односторонний, 9 секторов 1 2-5 6-9 1 Двухсторонний, 8 секторов 1 2-3 4-10 2 Двухсторонний, 9 секторов 1 2-5 6-12 2 Повышенная емкость (1,2 М) 1 2-15 16-29 1 Твердый диск XT 1 2-17 18-49 8 Твердый диск AT 1 2-838 4-115 4 Начиная с четвертого байта, элементы FAT определяют сектора. Каждый такой элемент имеет длину 12 битов. (В версии DOS 3 и старше элементы FAT для твердого диска могут иметь длину 16 битов). Два первых элемента FAT, известные как относительные сектора 000 и 001, соответственно, указывают на два последних сектора оглавления, определяя его размер и формат. Первый файл данных начинается на относительном секторе 002. Каждый элемент FAT состоит из трех шест.цифр (12 битов), которые указывают на характер использования конкретного сектора: 000 свободный кластер, nnn относительный номер следующего кластера для файла, FF7 неиспользуемый кластер (сбойная дорожка), FFF последний кластер файла. Предположим, например, что дискета содержит только один файл с именем PAYROLL.ASM, занимающий относительные сектора 002, 003 и 004. Элемент оглавления для этого файла содержит Ассемблер для IBM PC. Глава 15 49 имя файла PAYROLL, тип - ASM, шест.00 для обычного файла, дату создания, 002 - номер первого относительного сектора файла и размер файла в битах. Таблица FAT в этом случае может выглядеть следующим образом (кроме того, что в каждой паре байты в обратной последовательности): Элемент FAT: |FDF|FFF|003|004|FFF|000|000|...|000| Относительн.сектор: 0 1 2 3 4 5 6 ...конец Первые два элемента FAT указывают расположение каталога на относительных секторах 000 и 001. Для ввода рассматриваемого файла в память, система выполняет следующие действия: 1. DOS получает доступ к дискете и ищет в каталоге имя PAYROLL и тип ASM. 2. Затем DOS определяет по каталогу положение первого относительного сектора файла (002) и загружает содержи мое этого сектора в буферную область в основной памяти. 3. Номер второго сектора DOS получает из элемента FAT, соответствующего относительному сектору 002. Из диаграммы, приведенной выше, видно, что зтот элемент содержит 003. Это обозначает, что файл продолжается в относительном секторе 003. DOS загружает содержимое этого сектора в буфер в основной памяти. 4. Номер третьего сектора DOS получает из элемента FAT, соответствующего относительному сектору 003. Этот элемент содержит 004, значит файл продолжается в относительном секторе 004. DOS загружает срдержимое этого сектора в буфер в основной памяти. 5. Элемент FAT для относительного сектора 004 содержит шест.FFF, что свидетельствует о том, что больше нет данных для этого файла. Элемент каталога содержит номер начального кластера для каждого файла, а FAT - шест.трехзначные элементы, указываю щие на расположение каждого дополнительного кластера, если он имеется. Для того, чтобы указать, например, что файл содержит все записи только в первом кластере, таблица FAT должна содержать шест.FFF в элементе, представляющем первый относительный кластер. В качестве простого примера рассмотрим элемент каталога, указывающий, что некоторый файл начинается в относительном кластере 15. Для локализации первого элемента таблицы FAT необходимо: ъ Умножить 15 на 1,5, получим 22,5. ъ Выполнить выборку содержимого байтов 22 и 23 из FAT. Прежположим, что они содержат F*FF. ъ Переставить байты: FFF*. Ассемблер для IBM PC. Глава 15 50 ъ Так как номер 15-нечетный, то первые три цифры - FFF указывают на отсутствие других кластеров для данного файла. Теперь рассмотрим файл, который занимает четыре кластера, начинающихся с номера 15. Таблица FAT, начиная с байта 22 и далее, в этот pаз показана в правильной обратной последовательности байтов в паpах: 6* 01 17 80 01 FF*F Для того, чтобы найти первый элемент FAT, необходимо умножить 15 на 1,5, получим 22,5, и выбрать содержимое байтов 22 и 23, как в предыдущем примере. В этот раз эти байты содержат 6*01, что после перестановки байт даст 016*. Так как 15-число нечетное, то используются первые три цифры 016. Второй кластер для файла, следовательно, имеет номер 016. Для того, чтобы найти третий кластер, необходимо умножить 16 на 1,5 получим 24. Затем следует выбрать содержимое байтов 24 и 25 таблицы FAT. Значение 1780 после перестановки байтов даст 8017. Так как число 16 четное, то используются последние три цифры 017. Третий кластер для файла имеет номер 017. Для того, чтобы найти четвертый кластер, необходимо умножить 17 на 1,5, получим 25.5. Затем следует выбрать содержимое байтов 25 и 26 таблицы FAT. Значение 8001 после перестановки байтов даст 0180. Так как число 17 нечетное, то используются первые три цифры 018. Четвертый кластер для файла имеет номер 018. При использовании этой же процедуры для локализации содержимого следующего элемента FAT по относительным адресам 27 и 28, получим FF*F, что после перестановки даст *FFF. Так как число 18 четное, используются последние три цифры FFF, что обозначает последний элемент. Как было ранее сказано, все файлы начинаются на границе кластеpа. Кроме того, совсем не обязательно файл должен храниться в соседних кластерах, он может быть разбросан на диске по разным секторам. Если в программе необходимо определить тип установленного диска, то можно обратиться к таблице FAT непосредственно, или, что предпочтительней, использовать функцию DOS 1BH или 1CH. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ НА ПАМЯТЬ ------------------------------------------------------------ ъ Независимо от размеров все файлы начинаются на границе кластера. ъ Оглавление (каталог) содержит для каждого файл на диске элементы, определяющие имя, тип, атрибуты, дату, началь ный сектор и pазмер файла. Ассемблер для IBM PC. Глава 15 51 ъ Таблица распределения файлов (FAT) содержит один элемент для каждого кластеpа в каждом файле. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ ------------------------------------------------------------ 15.1. Какую длину в байтах имеет стандартный сектор? 15.2. Где расположена запись начальной загрузки? 15.3. Как обозначаются в оглавлении удаленные файлы? 15.4. Какие дополнительные действия выполняются при формати зации дискеты по команде DOS FORMAT /S? 15.5. Где и каким образом обозначается в таблице FAT, что устройством является твердый диск? 15.6. Имеется файл размером 2890 (десятичное) байтов: а) Где хранит cистема размер файла? б) Как выражается этот размер в шестнадцатиричном формате? в) Покажите значе ние в том виде, как оно записывается системой. Ассемблер для IBM PC. Глава 16. 1 ГЛАВА 16. Дисковая память II: Функции базовой версиии DOS ------------------------------------------------------------ Дисковая память II: Функции базовой версиии DOS Цель: Раскрыть основные требования к программированию функций базовой версии DOS для обработки дисковых файлов. ВВЕДЕНИЕ ------------------------------------------------------------ В начале данной главы рассматриваются функции базовой версии DOS, определяющие блок управления файлом (FCB), а затем будут показаны возможности создания и обработки дис ковых файлов последовательным и прямым доступом. Все рассмат риваемые операции были введены в первых версиях DOS и возмож ны во всех последующих версиях. Обработка дисковых файлов в базовой DOS включает определе ние блока управления файлом (FCB - file control block), кото рый описывает файл и его записи. Передача адреса блока FCB в DOS обязательна для всех дисковых операций ввода-вывода. Новых команд ассемблера в данной главе не потребуется. Управление вводом и выводом осуществляется специальными прерываниями. Запись файла на диск требует, чтобы прежде он был "создан" и DOS смогла сгенерировать соответствующий эле мент в оглавлении. Когда все записи файла будут записаны, программа должна "закрыть" файл, так, чтобы DOS завершила обработку оглавления. Чтение файла требует, чтобы он был сначала "открыт" для того, чтобы убедиться в его существо вании. Так как записи имеют фиксированную длину и в силу соответствующей организации оглавления, обработка записей дискового файла может осуществляться как последовательно, так и произвольно. Метод доступа к дисковой памяти, поддерживающий использо вание оглавления, "блокирование" и "разблокирование" запи сей, обеспечивается прерыванием DOS 21H. Более низкий уро вень, обеспечивающий абсолютную адресацию дисковых секторов, также через DOS, выполняется посредством прерываний 25H и 26H. Самый низкий уровень обеспечивается прерыванием BIOS 13H, которое позволяет выполнить произвольную адресацию в дисковой памяти по номеру дорожки и сектора. Методы DOS осу ществляют некоторую предварительную обработку до передачи управления в BIOS. В главе 17 объясняется применение пред почтительных функций расширенного DOS 2, а глава 18 пред ставляет основные дисковые операции в BIOS. Напоминание: Термин кластер определяет один или более секторов с данными в зависимости от дискового устройства. БЛОК УПРАВЛЕНИЯ ФАЙЛОМ (FCB) ------------------------------------------------------------ Для выполнения операций ввода-вывода на диске в базовой DOS необходимо в области данных определить блок FCB. Блок FCB не поддерживает путь доступа к файлу, поэтому он исполь зуется главным образом для обработки файлов в текущей дирек Ассемблер для IBM PC. Глава 16. 2 тории. Блок FCB содержит описание файла и его записей в приведенном ниже формате. Пользователь должен инициализи ровать байты 0-15 и 32-36, байты 16-31 устанавливается DOS. Байты Назначение 0 Указывает дисковод: 01 для дисковода A, 02 для B и т.д. 1-8 Имя файла, выравненное по левой границе с конечными пробелами, если имя меньше 8 байт. Поле может содержать зарезервированные имена, например, LPT1 для принтера. 9-11 Тип файла для дополнительной идентификации, например, DTA или ASM. Если тип файла меньше трех байт, то он должен быть выравнен по левой границе и дополнен конечными пробелами. DOS хранит имя и тип файла в оглавлении. 12-13 Номер текущего блока. Блок содержит 128 записей. Для локализации конкретной записи используется номер текущего блока и номер текущей записи (байт 32). Первый блок файла имеет номер 0, второй - 1 и т.д. Операция открытия файла устанавливает в данном поле 0. 14-15 Логический размер записи. Операция открытия инициа лизирует размер записи значением 128 (шест.80). После открытия и перед любой операцией чтения или записи можно устанавливать в данном поле любое тре буемое значение длины записи. 16-19 Размер файла. При создании файла DOS вычисляет и записывает это значение (произведение числа запи сей на размер записей) в оглавление. Операция открытия выбирает размер файла из оглавления и заносит его в данное поле. Программа может читать это поле, но не может менять его. 20-21 Дата. При создании или последней модификации файла DOS записывает дату в оглавление. Операция открытия выбирает дату из оглавления и заносит в данное поле. 22-31 Зарезервировано для DOS. 32 Текущий номер записи. Данное поле содержит текущий номер записи (О-127) в текущем блоке (см.байты 12-13). Система использует текущие значения блока и записи для локализации записи в дисковом файле. Обычно номер начальной записи в данном поле - 0, но его можно заменить для начала последовательной обработки на любое значение от 0 до 127. 33-36 Относительный номер записи. Для произвольного дос тупа при операциях чтения или записи данное поле должно содержать относительный номер записи. Напри мер, для произвольного чтения записи номер 25 (шест.19), необходимо установить в данном поле шест 19000000. Произвольный доступ характеризует ся тем, что система автоматически преобразует относительный номер записи в текущие значения Ассемблер для IBM PC. Глава 16. 3 блока и записи. Ввиду ограничения на максимальный размер файла (1.073.741.824 байтов), файл с короткими записями может содержать больше записей и иметь больший относительный номер записи. Если размер записи больше 64, то байт 36 всегда содер жит 00. Помните, что числовые значения в словах и двойных словах записываются в обратной последовательности байтов. Блоку FCB предшествует необязательное семибайтовое расши рение, которое можно использовать для обработки файлов со специальными атрибутами. Для использования расширения необхо димо закодировать в первом байте шест.FF, во втором - атри бут файла, а в остальных пяти байтах шесь.нули. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БЛОКА FCB ДЛЯ СОЗДАНИЯ ФАЙЛА НА ДИСКЕ ------------------------------------------------------------ Для ссылки на каждый дисковый файл программа должна содер жать правильно составленный блок управления файлом. Операции ввода-вывода на диск требуют установки адреса блока FCB в регистре DX. Доступ к полям блока FCB осуществляются по этому адресу с помощью регистровой пары DS:DX. Для создания нового файла программа использует функцию шест.16 в прерыва нии DOS INT 21H следующим образом: MOV AH,16H ; Создание LEA DX,FCBname ; дискового файла INT 21H ; Вызов DOS DOS осуществляет поиск имени файла и тип файла, взятого из соответствующих полей FCB, в оглавлении. Если элемент оглавления, содержащий необходимое имя (и тип), будет найдено, то DOS очищает найденный элемент для нового исполь зования, если такой элемент не будет найден, то DOS ищет свободный элемент. Затем операция устанавливает размер файла в 0 и "открывает" файл. На этапе открытия происходит проверка доступного дискового пространства, результат такой проверки устанавливается в регистре AL: 00 На диске есть свободное пространство FF На диске нет свободного пространства. При открытии также устанавливается в блок FCB номер текущего блока - 0 и размер записей (по умолчанию) - 128 (шест.80) байтов. Прежде, чем начать запись файла, можно заменить это значение по умолчанию на требуемый размер записей. Для определения выводной записи необходимо прежде обеспе чить начальный адрес этой записи в область передачи данных (DTA - disk trausfer area). Так как блок FCB содержит размер записей, то в DTA не требуется устанавливать ограничитель конца записи. Затем с помощью функции шест.1A необходимо Ассемблер для IBM PC. Глава 16. 4 сообщить DOS адрес DTA. В любой момент времени может быть активен только один DTA. В следующем примере инициализи руется адрес DTA: MOV AH,1AH ; Установка адреса LEA DX,DTAname ; DTA INT 21H ; Вызов DOS Если программа обрабатывает только один дисковой файл, то должна быть только одна установка адреса DTA для всего выполнения. При обработке нескольких файлов программа должна устанавливать соответствующий адрес DTA непосредственно перед каждой операцией чтения или записи. Для последовательной записи на диск существует функция шест. 15: MOV AH,15 ; Последовательная LEA DX,FCBname ; запись INT 21H ; Вызов DOS Операция записи использует информацию из блока FCB и адрес текущего буфера DTA. Если длина записи равна размеру сектора, то запись заносится на диск. В противном случае записи заполняют буфер по длине сектора и затем буфер записы вается на диск. Например, если длина каждой записи состав ляет 128 байтов, то буфер заполняется четырьмя записями (4*128=512) и затем буфер записывается в дисковой сектор. После успешного занесения записи на диск DOS увеличивает в блоке FCB размер файла на размер записи и текущий номер записи на 1. Когда номер текущей записи достигает 128, про исходит сброс этого значения в 0 и в FCB увеличивается номер текущего блока на 1. Операция возвращает в регистре AL сле дующие коды: 00 Успешная запись. 01 Диск полный. 02 В области DTA нет места для одной записи. Когда запись файла завершена, можно, хотя и не всегда обязательно, записать маркер конца файла (шест.1A). Для за крытия файла используется функция шест.10: MOV AH,10H ; Закрыть LEA DX,FCBname ; файл INT 21H ; Вызов DOS Эта операция записывает на диск данные, которые еще остались в дисковом буфере DOS и изменяет в соответствующем элементе оглавления, дату и размер файла. В регистре AL возвращаются следующие значения: 00 Успешная запись. FF Описание файла оказалось в неправильном Ассемблер для IBM PC. Глава 16. 5 элементе оглавления (возможно в результате смены дискеты). ПРОГРАММА: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ FCB ДЛЯ СОЗДАНИЯ ФАЙЛА НА ДИСКЕ ------------------------------------------------------------ Программа, приведенная на рис.16.1, создает дисковый файл по имени, которое вводится пользователем с клавиатуры. Блок FCB (FCBREC) в данной программе содержит следующие поля: FCBDRIV Программа должна создать файл на диске в дисководе 4 (или D). FCBNAME Имя файла - NAMEFILE. FCBEXT Тип файла - DAT. FCBBLK Начальное значение номера текущего блока - 0. FCBRCSZ Размер записей неопределен, так как операция откры тия устанавливает в данном поле значение 128. FCBSQRC Начальное значение номера текущей записи - 0. В программе организованы следующие процедуры: BEGIN Инициализирует сегментные регистры, вызывает C10OPEN для создания файла и установки адреса DTA для DOS, вызывает D10PROC для ввода имени файла. Если ввод пустой, то происходит вызов G10PROC для завершения программы. C10OPEN Создает для файла элемент в директории, устанавли вает размер записей - 32 (шест.20) и инициали зирует адрес буфера DTA для DOS. D10PROC Выдает запрос на ввод имен, вводит имена с клавиа туры и вызывает процедуру F10WRIT для записи вводи мых имен на диск. E10DISP Управляет прокруткой и установкой курсора. F10WRIT Записывает имена в дисковой файл. G10CLSE Записывает маркер конца файла и закрывает файл. X10ERR Выдает на экран сообщение об ошибке в случае не корректной операции создания файла или записи данных. Каждая операция записи автоматически добавляет 1 к FCBSGRC (номер текущей записи) и шест.20 (размер записи) к FCBFLSZ (размер файла). Так как каждая запись имеет длину 32 байта, то операция заносит в буфер 16 записей и затем записы вает весь буфер в сектор диска. Ниже показано содержимое DTA и буфера: DTA: |текущая запись| Буфер: |запись 00|запись 01|запись 02|...|запись 15| Если пользователь ввел 25 имен, то счетчик записей увели чится от 1 до 25 (шест.19). Размер файла составит: 25 * 32 байта = 800 байтов или шест. 320 Ассемблер для IBM PC. Глава 16. 6 ------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------ Рис. 16.1. Создание дискового файла. Операция закрытия заносит во второй сектор оставшиеся в буфере девять записей и изменяет в оглавлении дату и рвзмер файла. Размер записывается байтами в переставленном порядке: 20030000. Последний буфер имеет следующий вид: Буфер: |запись 16|запись 17|...|запись 24|шест.1A|...|...| Для простоты в приведенной программе создаются записи файла, содержащие только одно поле. Записи большинства других файлов, однако, содержит различные символьные и двоичные поля и требуют описания записи в DTA. Если записи содержат двоичные числа, то не следует использовать маркер конца файла (EOF), так как двоичное число может совпасть с шест. кодом 1A. Для того, чтобы сделать программу более гибкой, можно разрешить пользователю указать дисковод, на котором находит ся или будет находиться файл. В начале выполнения программа может выдать на экран сообщение, чтобы пользователь ввел номер дисковода, а затем изменить первый байт блока FCB. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ ЧТЕНИЕ ДИСКОВОГО ФАЙЛА ------------------------------------------------------------ В базовой версии DOS программа, читающая дисковый файл, содержит блок управления файлом, который определяет файл точно так, как он был создан. В начале программа для откры тия файла использует функцию шест. OF: MOV AH,OFH ; Открытие LEA DX,FCBname ; файла INT 21H ; Вызов DOS Операция открытия начинается с поиска в оглавлении элемен та с именем и типом файла, определенными в FCB. Если такой элемент не будет найден в оглавлении, то в регистре AL уста навливается шест. FF. Если элемент найден, то в регистре AL устанавливается 00 и в FCB заносится действительный размер файла, а также устанавливается номер текущего блока в 0, длина записи в шест.80. После открытия можно заменить длину записи на другое значение. DTA должно содержать определение считываемой записи в соответствии с форматом, который использовался при создании файла. Для установки адреса DTA используется функция шест.1A (не путать с маркером конца файла EOF шест.1A) аналогично созданию дискового файла: MOV AH,1AH ; Установка LEA DX,DTAname ; адреса DTA INT 21H ; Вызов DOS Ассемблер для IBM PC. Глава 16. 7 Для последовательного чтения записей с диска используется функция шест.14: MOV AH,14H ; Последовательное LEA DX,FCBname ; чтение записей INT 21H ; Вызов DOS Чтение записи с диска по адресу DTA осуществляется на ос нове информации в блоке FCB. Операция чтения устанавливает в регистре AL следующие коды возврата: 00 Успешное чтение. 01 Конец файла, данные не прочитаны. 02 В DTA нет места для чтения одной записи. 03 Конец файла, прочитана частичная запись, заполненная нулями. Первая операция чтения заносит содержимое всего сектора в буфер DOS. Затем операция определяет из блока FCB размер записи и пересылает первую запись из буфера в DTA. После дующие операции чтения пересылают остальные записи (если име ются) пока буфер не будет исчерпан. После этого операция чтения определяет адрес следующего сектора и заносит его со держимое в буфер. После успешной операции чтения в блоке FCB автоматически увеличивается номер текущей записи на 1. Завершение после довательного чтения определяется программой по маркеру конца файла (EOF), для чего в программе имеется соответствующая проверка. Так как оглавление при чтении файла не изменя ется, то обычно нет необходимости закрывать файл после завершения чтения. Исключение составляют программы, которые открывают и читают несколько файлов одновременно. Такие программы должны закрывать файлы, так как DOS ограничивает число одновременно открытых файлов. ПРОГРАММА: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ FCB ДЛЯ ЧТЕНИЯ ДИСКОВОГО ФАЙЛА ------------------------------------------------------------ На рис.16.2 приведена программа, которая выполняет чтение файла, созданного предыдущей программой, и вывод на экран имен из записей файла. Обе программы содержат идентичные блоки FCB, хотя, имена полей FCB могут быть различны. Содержимое полей имени и типа файла должны быть одинаковы. Программа содержит следующие процедуры: BEGIN Инициализирует сегментны регистра, вызывает про цедуру E10OPEN для открытия файла и установки DTA и вызывает F10READ для чтения записей. Если считан маркер конца файла, то программа завершается, если нет, то вызывается процедура G10DISP. E10OPEN Открывает файл, устанавливает значение размера и записей, равное 32 (шест.20), и инициализирует адрес DTA. Ассемблер для IBM PC. Глава 16. 8 F10READ Выполняет последовательное чтение записей. Опера ция чтения автоматически увеличивает номер текущей запи си в блоке FCB. G10DISP Выводит на экран содержимое прочитанной записи. X10ERR Выводит на экран сообщение об ошибке в случае некорректной операции открытия или чтения. ------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------ Рис. 16.2. Чтение дискового файла Операция открытия выполняет поиск имени и типа файла в оглавлении. Если необходимый элемент оглавления найден, то автоматически в блок FCB заносятся размер файла, дата и длина записей. Первая операция чтения записи с номером 00 получает доступ к диску и считывает весь сектор (16 записей) в буфер. После этого первая запись заносится в DTA, а номер текущей записи в FCB увеличивается с 00 до 01: Буфер: |запись 00|запись 01|запись 02|... |запись 15| DTA : |запись 00| Второй операции чтения нет необходимого обращаться к дис ку. Так как требуемая запись уже находится в буфере, то опе рация просто пересылает запись 01 из буфера в DTA и увели чивает номер текущей записи на единицу. Таким же образом вы полняются следующие операции чтения пока все 16 записей из буфера не будут обработаны. Операции чтения 16-ой записи приводит к физическому чтению следующего сектора в буфер и пересылка первой записи сектора в DTA. Последующие операции чтения переносят осталь ные записи из буфера в DTA. Попытка прочитать после последней записи вызовет состояние конца файла и в регистр AL будет записан код возврата шест. 01. ПРЯМОЙ ДОСТУП ------------------------------------------------------------ До сих пор в этой главе рассматривалась последовательная обработка дисковых файлов, которая адекватна как для созда ния файла, так и для печати его содержимого или внесения из менений в небольшие файлы. Если программа ограничена только возможностью последовательной обработки, то для изменения файла она должна считывать каждую запись, вносить изменения в определенные из них и заносить записи в другой файл (программа может использовать один DTA, но потребуются различные блоки FCB). Обычной практикой является чтение входного файла с диска A и запись обновленного файла на диск B. Преимущество этого способа состоит в том, что он автома тически оставляет резервную копию. В некоторых случаях применяется доступ к конкретным записям файла для получения информации, например, нескольких служащих или о части ассортимента товаров. Для доступа, скажем, к 300-ой записи файла, последовательная обработка Ассемблер для IBM PC. Глава 16. 9 должна включать чтение всех 299 предшествующих записей, пока не будет получена 300-я запись. Примечание: система может начать обработку с конкретного номера блока и записи). Несмотря на то, что файл создается последовательно, доступ к записям может быть последовательным или прямым (произвольным). Требования прямой обработки, используюшей вызов DOS, заключаются в установке требуемого номера записи в соответствующее поле FCB и выдаче команды прямого чтения или записи. Произвольный доступ использует относительный номер записи (байты 33-36) в блоке FCB. Поле имеет размер двойного слова и использует обратную последовательность байт в словах. Для локализации требуемой записи система автоматически пре образует относительный номер записи в номер текущего блока (байты 12-13) и номер текущей записи (байт 32). ПРЯМОЕ ЧТЕНИЕ Операции открытия и установки DTA одинаковы как для прямой, так и для последовательной обработки. Предположим, что программа должна выполнить прямой доступ к пятой записи файла. Установим значение 05 в поле FCB для относительного номера записи и выполним команды для прямого чтения. В результате успешной операции содержимое пятой записи будет помещено в DTA. Для прямого чтения записи необходимо поместить тре буемое значение относительного номера записи в FCB и вызвать функцию шест.21: MOV AH,21H ; Запрос на LEA DX,FCBname ; прямое чтение INT 21H ; Вызов DOS Операция чтения преобразует относительный номер записи в номера текущего блока и записи. Полученные значения исполь зуются для локализации требуемой дисковой записи, передачи содержимого записи в DTA и установки в регистр AL следующие значения: 00 Успешное завершение 01 Данные не доступны 02 Чтение прекращено из-за нехватки места в DTA 03 Прочитана частичная запись, заполненная нулями. Как видно, среди перечисленных кодов возврата отсутствует состояние конец файла. При корректном чтении записи пред полагается единственный код возврата - 00. Остальные коды возврата могут являться результатом установки неправильного относительного номера записи или некорректная установка адреса DTA или FCB. Так как такие ошибки легко допустить, то полезно выполнять проверку регистра AL на ненулевое зна чение. Ассемблер для IBM PC. Глава 16. 10 Когда программа выдает первый запрос на прямую запись, операция, используя оглавление для локализации сектора, на котором находится требуемая запись, считывает весь сектор с диска в буфер и пересылает запись в DTA. Предположим, напри мер, что записи имеют размер 128 байт, т.е. четыре записи в одном секторе. Запрос на прямое чтение записи 23 приводит к чтению в буфер четырех записей, лежащих в одном секторе: | запись 20 | запись 21 | запись 22 | запись 23 | Когда программа вновь выдаст прямой запрос на запись, например, 23, то операция сначала проверит содержимое буфе ра. Так как данная запись уже находится в буфере, то она непосредственно пересылается в DTA. Если программа запросит запись 35, который нет в буфере, операция через оглавление локализует требуемую запись, считает весь сектор в буфер и поместит запись в DTA. Таким образом, операции прямого дос тупа к записям более эффективны, если номера записей близки друг к другу. ПРЯМАЯ ЗАПИСЬ Операция создания файла и установки DTA одинаковы как для прямого, так и для последовательного доступа. Для обработки файла учета товаров программа может, используя прямой дос туп, считать необходимую запись, внести, введенные вручную, изменения (например, новое количество товаров) и вернуть запись на диск на то же место. Операция прямой записи использует относительный номер записи в блоке FCB и функцию шест.22 следующим образом: MOV AH,22H ; Запрос на LEA DX,FCBname ; прямую запись INT 21H ; Вызов DOS Операция устанавливает в регистре AL следующие коды воз врата: 00 Успешная операция 01 На диске нет места 02 Операция прекращена в результате недостаточ ного места в DTA. При создании нового файла прямым доступом может быть полу чен ненулевой код возврата. Но при прямом чтении и переписы вании измененных записей на том же месте диска код возврата должен быть только 00. Относительный номер записи в блоке FCB при прямом доступе имеет размер двойного слова (четыре байта), каждое слово за писывается обратной последовательностью байтов. Для неболь ших файлов возможно потребуется установка лишь самого лево го байта или слова, но для больших файлов установка номера записи в трех или в четырех байтах требует некоторой тщательности. Ассемблер для IBM PC. Глава 16. 11 ПРОГРАММА: ПРЯМОЕ ЧТЕНИЕ ДИСКОВОГО ФАЙЛА ------------------------------------------------------------ На рис.16.3 приведена программа, которая считывает файл, созданный предыдущей программой (см.рис.16.1). Вводя любой относительный номер записи, лежащей в границах файла, поль зователь запрашивает вывод на экран любой записи файла. Если файл содержит 25 записей, то правильными номера являются но мера от 00 до 24. Номер вводится с клавиатуры в ASCII форма те и должен быть в нашем случае одно- или двухзначным чис лом. Программа содержит следующие процедуры: C10OPEN Открывает файл, устанавливает размер записи 32 и устанавливает адрес DTA. D10RECN Вводит номер записи с клавиатуры, преобразует его в двоичный формат и записывает полученное значение в FCB. В качестве усовершенствования процедуры можно вставить проверку вхождения номера в границы от 00 до 24. F10READ Помещает требуемую запись в DTA в соответствии с относительным номером записи в FCB. G10DISP Выводит запись на экран. Процедура D10RECN вводит номер записи с клавиатуры и про веряет длину ввода в списке параметров. Возможны три вариан та: 00 Запрошен конец обработки 01 Введено однозначное число (в регистре AL) 02 Введено двухзначное число (в регистре AX) ------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------ Рис.16.3. Прямое чтение дисковых записей. Данная процедура преобразует введенное число из ASCII формата в двоичный формат. Так как значение находится в ре гистре AX, то лучше использовать команду AAD для преобра зования. После преобразования двоичный код из регистра AX пересылается в два левых байта поля относительного номера записи в блоке FCB. Если, например, введено число 12 в ASCII формате, то AX будет содержать 3132. Команда AND преобразует это значение в 0102, а команда AAD - в 000C. Результат пре образования заносится в поле относительного номера записи блока FCB в виде С000 0000. ПРЯМОЙ БЛОЧНЫЙ ДОСТУП ------------------------------------------------------------ Если в программе имеется достаточно места, то одна прямая блочная операция может записать весь файл из DTA на диск, а также прочитать весь файл с диска в DTA. Данная особенность весьма полезна для записи на диск таблиц, которые другие про граммы могут считывать в память для обработки. Ассемблер для IBM PC. Глава 16. 12 Начать можно с любого правильного относительного номера записи. Число записей также может быть любым, хотя блок дол жен находится в пределах файла. Перед началом необходимо открыть файл и инициализировать DTA. Для операции прямой блочной записи необходимо установить в регистре СX требуемое число записей, установить в FCB стартовый относительный номер записи и выдать функцию шест.28: MOV AH,28H ; Операция прямой блочной записи MOV CX,records ; Установка числа записей LEA DX,FCBname ; INT 21H ; Вызов DOS Операция преобразует относительный номер записи в текущие номер блока и номер записи. Полученные значения используются для определения начального адреса на диске. В результате опе рации в регистре AL устанавливаются следующие коды воз врата: 00 Успешное завершение для всех записей 01 На диске недостаточно места. Кроме того операция устанавливает в FCB в поле относи тельного номера записи и полях текущих номеров блока и запи си значения, соответствующие следующему номеру записи. Напри мер, если были записаны записи с 00 до 24, то следующий номер записи будет 25 (шест.19). Для операции прямого блочного чтения необходимо устано вить в регистре CX требуемое число записей и использовать функцию шест.27: MOV AH,27H ; Операция прямого блочного чтения MOV CX,records ; Установка числа записей LEA DX,FCBname ; INT 21H ; Вызов DOS Операция чтения возвращает в регистре AL следующие значе ния: 00 Успешное чтение всех записей 01 Прочитана последняя запись файла 02 Прочитано предельное для DTA число записей 03 Прочитана последняя запись файла не полностью. В регистре CX остается действительное число прочитанных записей, а в FCB в поле относительного номера записи и полях текущих номеров блока и записи устанавливаются значения, соответствующие следующему номеру записи. Если необходимо загрузить в память весь файл, но число за писей неизвестно, то следует после операции открытия разде лить размер файла на длину записи. Например, для размера файла шест.320 (800) и длине записи шест.20 (32) число запи сей будет шест.19 (25). Ассемблер для IBM PC. Глава 16. 13 ПРОГРАММА: ПРЯМОЕ БЛОЧНОЕ ЧТЕНИЕ ------------------------------------------------------------ На рис.16.4 приведена программа, выполняющая блочное чте ние файла, созданного программой на рис.16.1. Программа уста навливает начальный относительный номер записи 00, в регист ре CX - счетчик на 25 записей и выводит на экран всю информа цию из DTA (только для того, чтобы убедиться, что информация считана). Другие варианты программы могут включать установ ку другого начального номера записи и считывание менее 25 за писей. В программе организованы следующие процедуры: E10OPEN Открывает файл, устанавливает размер записи в FCB равным 32 и устанавливает адрес DTA. F10READ Устанавливает число записей равным 25 и выполняет блочное чтение. G10DISP Выводит блок на экран. Операция чтения преобразует относительный номер записи 00 в FCB в номер текущего блока 00 и номер текущей записи 00. В конце операции чтения в FCB текущий номер записи будет со держать шест.19, а относительный номер записи - шест. 19000000. ------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------ Рис. 16.4. Прямое блочное чтение. АБСОЛЮТНЫЕ ОПЕРАЦИИ ДИСКОВОГО ВВОДА-ВЫВОДА ------------------------------------------------------------ Для непосредственного доступа к диску можно использовать операции абсолютного чтения и абсолютной записи с помощью функций DOS INT 25H и 26H. В этом случае не используются оглавление диска и преимущества блокирования и разблокиро вания записей, обеспечиваемые функцией DOS INT 21H. Абсолютные операции предполагают, что все записи имеют размер сектора, поэтому прямой доступ осуществляется к полно му сектору или блоку секторов. Адресация диска выполняется по "логическому номеру записи" (абсолютный сектор). Для определения логического номера записи на двухсторонних дискетах с девятью секторами счет секторов ведется с дорожки 0, сектора 1, следующим образом: Дорожка Сектор Логический номер записи 0 1 0 0 2 1 1 1 9 1 9 17 2 9 26 Для двухсторонних дискет используется следующая формула: Логический номер записи = (дорожка х 9) + (сектор - 1) Ассемблер для IBM PC. Глава 16. 14 Например, логический номер записи на дорожке 2 и секторе 9 определяется как (2 х 9) + (9 - 1) = 18 + 8 = 26 Фрагмент программы для абсолютных операций ввода-вывода: MOV AL,drive# ; 0 для A, 1 для B и т.д. MOV BX,addr ; Адрес области ввода-вывода MOV CX,sectors ; Число секторов MOV DX,record# ; Начальный логический номер записи INT 25H или 26H ; Абсолютное чтение или запись Операции абсолютного чтения или запись разрушают содержи мое всех регистров, кроме сегментных, и устанавливают флаг CF для индикации успешной (0) или безуспешной (1) операции. В случае безуспешной операции содержимое регистра AL описы вает характер ошибки: AL Причина 1000 0000 Устройство не отвечает 0100 0000 Ошибка установки головок 0010 0000 Ошибка контролера 0001 0000 Ошибка дискеты? 0000 1000 Переполнение DMA при чтении 0000 0100 Сектор не найден 0000 0011 Попытка записи на защищенной дискете 0000 0010 Не найден адресный маркер Команда INT записывает содержимое флагового регистра в стек. После завершения команды INT следует восстановить флаги, но проверив перед этим флаг CF. ДРУГИЕ ДИСКОВЫЕ ОПЕРАЦИИ ------------------------------------------------------------ Кроме основных дисковых функций DOS имеется несколько дополнительных полезных дисковых операций. Сброс диска: Шест. D Обычно нормальное закрытие файла приводит к занесению всех оставшихся в буфере записей на диск и корректировке ог лавления. В особых случаях (между шагами программы или ава рийном завершении) может потребоваться сброс диска. Функция DOS шест. D освобождает все файловые буфера и не корректи рует оглавление диска. Если необходимо, то вначале данная функция закрывает все файлы. MOV AH,ODH ; Запрос на сброс диска INT 21H ; Вызов DOS Установка текущего дисковода: Шест. E Ассемблер для IBM PC. Глава 16. 15 Основное назначение функции DOS шест.E - установка номера текущего (по умолчанию) дисковода. Номер дисковода помещает ся в регистр DL, причем 0 соответствует дисководу A, 1 - B и т.д. MOV AH,OEH ; Запрос на установку MOV DL,02 ; дисковода C INT 21H ; Вызов DOS Операция возвращает в регистр AL число дисководов (незави симо от типа). Так как для DOS необходимо по крайней мере 2 логических дисковода A и B, то DOS возвращает значение 02 и для систем с одним дисководом. (Для определения действитель ного числа дисководов используется команда INT 11H). Поиск элементов оглавления: шест. 11 и 12 Программной утилите может потребоваться поиск в оглавле нии для доступа к имени файла, например, при удалении или переименовании. Для доступа к первому или единственному элементу оглавления необходимо загрузить в регистр DX адрес неоткрытого блока FCB и выполнить функцию 11H. При использовании расширенного блока FCB можно также получить код атрибута (см.техническое руководство по DOS). MOV AH,11H ; Запрос на первый элемент LEA DX,FCBname ; Неоткрытый FCB INT 21H ; Вызов DOS FCB может быть расположено по адресу 5CH в префиксе про граммного сегмента, предшествующем программе в памяти (DTA по умолчанию). Подробно см. гл. 22. В регистре AL операция возвращает шест.FF, если элемент не найден, и шест.00, если найден. Операция устанавливает в DTA номер дисковода (1=A, 2=B и т.д.) имя файла и тип файла. Если найдено несколько элементов при выборке по шаблону (например, *.ASM), то для локализации элементов подмножества директории используется функция 12H: MOV AH,12H ; Запрос следующего элемента LEA DX,FCBname ; Неоткрытый FCB INT 21H ; Вызов DOS Коды возврата в регистре AL аналогичны кодам функции 11H. Удаление файла: шест.13 Для удаления файла в программе используется функция DOS 13H. Операция удаления устанавливает специальный байт в первой позиции имени файла в оглавлении. MOV AH,13H ; Запрос на удаление файла LEA DX,FCBname ; Неоткрытый FCB INT 21H ; Вызов DOS Если операция находит и удаляет элемент, то в регистре AL устанавливается код возврата 00, иначе код равен шест.FF. Ассемблер для IBM PC. Глава 16. 16 Переименование файла: шест. 17 Для переименования файла в программе используется функция DOS шест.17. Старое имя файла записывается в обычном месте блока FCB, а новое - начиная со смещения 16. MOV AH,17H ; Запрос на переименование LEA DX,FCBname ; Адрес FCB INT 21H ; Вызов DOS Символы ? и * в новом имени приводят к сохранению в соот ветствующих позициях символов из старого имени. Успешная опе рация устанавливает в регистре AL код возврата 00, а безуспешная (файл по старому имени не найден или по новому имени уже существует) - код FF. Получение текущего номера дисковода: шест.19 Функция DOS шест.19 позволяет определить текущий номер дисковода: MOV AH,19H ; Получить текущий дисковод INT 21H ; Вызов DOS Операция возвращает шест. номер дисковода в регистре AL (0=A, 1=B и т.д.). Полученное значение можно поместить непосредственно в FCB для доступа к файлу с текущего диско вода. Кроме перечисленных существуют функции для получения информации из таблицы FAT (1B и 10), установки поля прямой записи (24), установки вектора прерываний (25), создания нового программного сегмента (26) и анализа имени файла (29). Эти функции описаны в техническом руководстве по DOS. ПРОГРАММА: ВЫБОРОЧНОЕ УДАЛЕНИЕ ФАЙЛОВ ------------------------------------------------------------ На рис.16.5 приведена COM-программа по имени SDEL, иллюстрирующая функции DOS 11H, 12H и 13H для удаления выб ранных файлов. Для запроса на удаление файлов пользователь может ввести,например, следующие команды: SDEL *.* (все файлы) SDEL *.BAK (все BAK-файлы) SDEL TEST.* (все файлы по имени TEST) Посредством DOS программа определяет в оглавлении элемен ты, удовлетворяющие запросу. DOS заносит полное имя найден ного элемента в PSP (префикс программного сегмента) по смеще нию шест.81 (DTA по умолчанию). Затем программа выводит на экран имя файла и запрос подтверждения. Ответ Y (да) разре шает удаление, N (нет) сохраняет файл, а Return завершает выполнение. Ассемблер для IBM PC. Глава 16. 17 Обратите внимание на то, что данная программа должна быть создана как COM-программа, так как EXE-программа требуют отличной адресации для использования смещений шест.5С и 81 в PSP. Для тестирования программы используйте скопированные временно файлы. ------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------ Рис.16.5. Выборочное удаление файлов. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ НА ПАМЯТЬ ------------------------------------------------------------ - Программа, использующая INT 21H в базовой версии DOS для операций ввода-вывода на диск, должна содержать блок управления файлом (FCB) для каждого доступного файла. - Один блок содержит 128 записей. Номер текущего блока и номер текущей записи в FCB указывают на дисковую запись, которая должна быть обработана. - В обратной последовательности байт в FCB записываются следующие элементы: номер текущего блока, размер записи, размер файла и относительный номер записи. - Все программы, обрабатывающие один и тот же файл, должны иметь одинаково описанный блок FCB. - Область ввода-вывода (DTA) определяется адресом памяти, куда должна быть помещена запись при чтении или откуда она заносится на диск. Прежде, чем выполнить операцию записи или чтения, в программе необходимо установить каждую область DTA. - Операция открытия файла устанавливает в блоке FCB значе ния для следующих элементов: имя файла, тип файла, размер запи си (шест.80), размер файла и дата. Программа должна заменить размер записей на правильное значение. - Программа, использующая для записи файла операцию DOS INT 21H, должна закрыть файл в конце обработки для того, чтобы поместить на диск все оставшиеся в буфере записи (если таковые имеются) и скорректировать соответствующий элемент оглавления. - При использовании для чтения и записи операции DOS INT 21H система автоматически изменяет текущий номер записи в FCB. - Операция чтения по прерыванию DOS INT 21H проверяет наличие требуемой записи сначала в буфере и при отсутствии выполняет чтение с диска. - Прямой метод доступа требует указания номера записи в поле относительного номера записи блока FCB. - Восемь байт (двойное слово) относительного номера записи кодируются в обратной последовательности байт. - Если требуемая запись при прямом доступе уже находится в буфере, то система передает ее непосредственно в DTA. В противном случае выполняется чтение с диска в буфер всего сектора, содержащего необходимую запись. - Операции прямого блочного чтения и записи более эффек тивны при наличии достаточной памяти. Эти операции особенно удобны для загрузки таблиц. Ассемблер для IBM PC. Глава 16. 18 - Команды DOS INT 25H и 26H осуществляют дисковые операции абсолютного чтения и записи, но не поддерживают обработку оглавления, не определяют конец файла и не обеспечивают блокирование и деблокирование записей. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ ------------------------------------------------------------ 16.1. Напишите функции базовой версии DOS для следующих опе раций: а) создание файла, б) установка DTA, в) после довательная запись, г) открытие файла, д) последова тельное чтение. 16.2. Программа использует размер записи, устанавливаемый при открытии файла по умолчанию. а) Сколько записей содержит один сектор? б) Сколько записей содержит дискета с тремя дорожками по девять секторов на каждой? в) Если на дискете (б) находится один файл, то при последовательном чтении сколько произойдет физических обращений к диску? 16.3. Напишите программу, которая создает дисковый файл, содержащий записи из трех элементов: номер товара (пять символов), наименование товара (12 символов) и стоимость единицы товара (одно слово). Ввод этих значений должен осуществляться пользователем с клавиатуры. Не забудьте преобразовать числа из ASCII представления в двоичное представление. 16.4. Напишите программу, которая выводит на экран файл, созданный в вопросе 16.3. 16.5. Определите текущий блок и запись для следующих номеров записей при прямом доступе: а)45, б)73, в)150, г)260. 16.6. В каком виде номер записи 2652 (десятичное) устанавли вается в поле относительной записи блока FCB? 16.7. Укажите шестнадцатеричные номера функций для следу ющих операций: а) прямая запись, б) прямое чтение, в) прямая блочная запись, г) прямое блочное чтение. 16.8. Напишите команды для определения числа записей файла, предполагая, что операция открытия уже выполнена. Имена полей с размером файла FCB FLSZ и размером записи FCB FCSZ. 16.9. Используя программу из вопроса 16.4 для создания файла с количеством, ценами и наименованиями товаров, сформируйте файл с приведенными ниже данными. Напишите программу, которая выполняет одно блочное чтение данного файла и выводит каждую запись на экран. Номер Цена Наименование 023 00315 Ассемблеры 024 00430 Компановщики 027 00525 Компиляторы 049 00920 Компрессоры 114 11250 Экстракторы 117 00630 Буксиры Ассемблер для IBM PC. Глава 16. 19 122 10520 Лифты 124 21335 Процессоры 127 00960 Станки для наклеивания меток 232 05635 Черпатели? 999 00000 16.10. Измените программу из вопроса 16.9 так, чтобы цены записывались на диск в двоичном формате. 16.11. Измените программу из вопроса 16.9 так, чтобы а) ис пользовалась операция прямого чтения, б) пользователь мог вводить номер и количество товара и в) выполня лось вычисление и вывод на экран стоимости (произве дение количества товара на стоимость единицы товара). Ассемблер для IBM PC. Глава 17. 1 ГЛАВА 17. Дисковая память III: Расширенные функции DOS ------------------------------------------------------------ Дисковая память III: Расширенные функции DOS Цель: Ознакомить с расширенными функциями DOS, начиная с версии 2.0 для обработки дисковых файлов. ВВЕДЕНИЕ ------------------------------------------------------------ Функции базовой версии DOS для обработки файлов, показан ные в главе 16, действительны для всех последующих версий DOS. В данной главе показаны ряд расширенных функций, введен ных в версиях DOS 2.0 и 3.0 и не поддерживаемых в ранних вер сиях. Прежде, чем пытаться выполнить дисковые операции из данной главы, следует убедиться в наличии необходимой версии DOS. Многие из расширенных функций проще своих аналогов в базо вой версии DOS. В руководствах по DOS рекомендуется исполь зовать новые функции, которые более естественны для систем типа UNIX. Некоторые операции включают использование строк в формате ASCIIZ для начальной установки дисковода, пути доступа и имени файла; номера файла для последовательного доступа к файлу; специальных кодов возврата. ДАННЫЕ В ФОРМАТЕ ASCIIZ ------------------------------------------------------------ При использовании многих расширенных функций для диско вых операций необходимо сообщить DOS адрес строки в формате ASCIIZ, содержащей идентификацию файла в виде номера диско- вода, пути доступа и имени файла (все параметры необязатель ные) и строка должна завершаться шестнадцатеричным нулем, например: PATHNM1 DB 'B:\TEST.ASM',0 PATHNM2 DB 'C:\UTILITY\NU.EXE',0 Обратная косая (или прямая косая) используются в качест ве разделителя. Нулевой байт (zero) завершает строку (отсюда название ASCIIZ формата). Для прерываний, использующих в ка честве параметра ASCIIZ строку, адрес этой строки загружает ся в регистр DX, например, командой LEA DX,PATHNM1. ФАЙЛОВЫЙ НОМЕР И КОДЫ ВОЗВРАТА ------------------------------------------------------------ Операции создания и открытия файла требуют загрузки в регистр AX двухбайтового числа, представляющего собой файло вый номер. В главе 8 показано, что стандартные устройства не нуждаются в операции открытия и могут использовать непосредственно файловые номера: 0 - ввод, 1 - вывод, 2 - вывод сообщений об ошибках, 3 - внешнее устройство, 4 - прин тер. Ассемблер для IBM PC. Глава 17. 2 Для доступа к диску при создании или открытии файла ис пользуется ASCIIZ строка и функции DOS шест. 3C или 3D. Ус пешная операция устанавливает флаг CF в 0 и помещает файло вый номер в регистр AX. Этот номер необходимо сохранить в элементе данных DW и использовать его для всех последующих операций над дисковым файлом. При неуспешной операции флаг CF устанавливается в 1, а в регистр AX помещается код ошиб- ки, зависящий от операции (см.табл.17.1). 01 Ошибка номера функции 02 Файл не найден 03 Путь доступа не найден 04 Открыто слишком много файлов 05 Нет доступа (Операция отвергнута) 06 Ошибка файлового номера 07 Блок управления памятью разрушен 08 Недостаточно памяти 09 Ошибка адреса блока памяти 10 Ошибка оборудования 11 Ошибка формата 12 Ошибка кода доступа 13 Ошибка данных 15 Ошибка дисковода 16 Попытка удалить оглавление 17 Другое устройство ? 18 Нет больше файлов СОЗДАНИЕ ДИСКОВОГО ФАЙЛА ------------------------------------------------------------ В последующих разделах раскрыты требования к созданию, записи и закрытию дисковых файлов для расширенной версии DOS. Создание файла: Шест.3C Для создания нового файла или переписывания старого файла используется функция шест.3C. При этом регистр DX должен содержать адрес ASCIIZ-строки, а регистр CX - необходимый атрибут. Байт атрибут был рассмотрен в главе 15; для обычно го файла значение атрибута - 0. Рассмотрим пример создания обычного файла: MOV AH,3CH ; Запрос на создание MOV CX,00 ; обычного файла LEA DX,PATHNM1 ; ASCIIZ строка INT 21H ; Вызов DOS JC error ; Переход по ошибке MOV HANDLE1,AX ; Сохранение файлового номера в DW При правильном открытии операция создает элемент оглав ления с данным атрибутом, очищает флаг CF и устанавливает файловый номер в регистре AX. Этот номер должен использо ваться для всех последующих операций. Если создаваемый файл уже существует (т.е. имя файла присутствует в оглавлении), то длина этого файла устанавливается в 0 для перезаписи. Ассемблер для IBM PC. Глава 17. 3 В случае возникновения ошибки операция устанавливает флаг CF в 1 и помещает в регистр AX код возврата: 03, 04 или 05 (см.табл.17.1). Код 05 свидетельствует либо о переполнении оглавления, либо о защите существующего файла атрибутом "только чтение". При завершении операции необходимо сначала проверить флаг CF, так как при создании файла возможна установка в регистре AX файлового номера 0005, который можно легко спутать с кодом ошибки 05 (нет доступа). Запись файла: шест.40 Для записи файла используется функция DOS шест.40. При этом в регистре BX должен быть установлен файловый номер, в регистре CX - число записываемых байт, а в регистре DX - адрес области вывода. В следующем примере происходит запись 256 байт из области OUTREC: HANDLE1 DW ? OUTREC DB 256 DUP (' ') MOV AH,40H ; Запрос записи MOV BX,HANDLE1 ; Файловый номер MOV CX,256 ; Длина записи LEA DX,OUTREC ; Адрес области вывода INT 21H ; Вызов DOS JC error2 ; Проверка на ошибку CMP AX,256 ; Все байты записаны? JNE error3 Правильная операция записывает из памяти на диск все дан ные (256 байт), очищает флаг CF и устанавливает в регистре AX число действительно записанных байтов. Если диск перепол нен, то число записанных байтов может отличаться от задан ного числа. В случае неправильной операции флаг CF устанав ливается в 1, а в регистр AX заносится код 05 (нет доступа) или 06 (ошибка файлового номера). Закрытие файла : шест.3E После завершения записи файла необходимо установить файло вый номер в регистр BX и, используя функцию DOS шест.3E, закрыть файл. Эта операция записывает все оставшиеся еще данные из буфера на диск и корректирует оглавление и табли цу FAT. MOV AH,3EH ; Запрос на закрытие файла MOV BX,HANDLE1 ; Файловый номер INT 21H ; Вызов DOS В случае ошибки в регистре AX устанавливается код 06 (неправильный файловый номер). ПРОГРАММА:ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФАЙЛОВОГО НОМЕРА ДЛЯ СОЗДАНИЯ ФАЙЛА. ------------------------------------------------------------ Программа, приведенная на рис.17.2, создает файл по имени, которое вводится пользователем с клавиатуры. В программе имеются следующие основные процедуры: Ассемблер для IBM PC. Глава 17. 4 C10CREA Использует функцию шест.3C для создания файла и сохраняет файловый номер в элементе данных по имени HANDLE. D10PROC Принимает ввод с клавиатуры и очищает пробелом байты от конца введенного имени до конца области ввода. F10WRIT Записывает файл, используя функцию шест.40. G10CLSE В завершении обработки, используя функцию шест.3E, закрывает файл для того, чтобы создать правильный элемент оглавления. Область ввода имеет длину 30 байтов и завершается двумя байтами: возврат каретки (шест.0DH) и конец строки (шест. 0AH). Таким образом общая длина области ввода - 32 байта. Программа переносит на диск 32-x байтовые записи, как записи фиксированной длины. Можно опустить байты "возврат каретки" и "конец строки", но включить их, если потребуется сорти ровка файла. Программа DOS SORT требует наличия этих байтов для индикации конца записей. Для нашего примера команда SORT может выглядеть следующим образом: SORT B:<NAMEFILE.DAT >NAMEFILE.SRT В результате выполнения данной команды записи из файла NAMEFILE.DAT в возрастающей последовательности будут поме щены в файл NAMEFILE.SRT. Программа, приведенная на рис.17.3 выполняет чтение записей из файла NAMEFILE.SRT и вывод их на экран. Обратите внимание на два момента: 1) Символы воз- врат каретки и конец строки включены в конце каждой записи только для выполнения сортировки и в других случаях могут быть опущены. 2) Записи могут иметь переменную длину (по длине вводимых с клавиатуры имен); эта особенность включает некоторое дополнительное программирование, как это будет по казано на рис.17.4. ------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------ Рис.17.2. Использование файлового номера для создания файла. ЧТЕНИЕ ДИСКОВОГО ФАЙЛА ------------------------------------------------------------ В следующих разделах раскрыты требования для открытия и чтения дисковых файлов в расширенной версии DOS. Открытие файла: шест.3D Если в программе требуется прочитать дисковый файл, то прежде необходимо открыть его, используя функцию шест.3D. Эта операция проверяет правильность имени файла и его нали чие на диске. При открытии регистр DX должен содержать ад рес необходимой ASCIIZ-строки, а регистр AL - код доступа: 0 Открыть файл только для ввода 1 Открыть файл только для вывода Ассемблер для IBM PC. Глава 17. 5 2 Открыть файл для ввода и вывода Остальные биты регистра AL используются для разделения фай лов DOS версии 3.0 и старше (см.техническое руководство по DOS). Обратите внимание, что для записи файла используется функция создания (шест.3C), но не функция открытия файла. Ниже приведен пример открытия файла для чтения: MOV AH,3DH ; Запрос на открытие MOV AL,00 ; Только чтение LEA DX,PATHNM1 ; Строка в формате ASCIIZ INT 21H ; Вызов DOS JC error4 ; Выход по ошибке MOV HANDLE2,AX ; Сохранение номера в DW Если файл с необходимым именем существует, то операция открытия устанавливает длину записи равной 1, принимает существующий атрибут, сбрасывает флаг CF и заносит файловый номер в регистр AX. Файловый номер используется в дальней шем для всех последующих операций. Если файл отсутствует, то операция устанавливает флаг CF и заносит в регистр AX код ошибки: 02, 04, 05 или 12 (см. рис.17.1). Не забывайте проверять флаг CF. При успешном создании файла система может установить в регистре AX файло вый номер 0005, что легко можно спутать с кодом ошибки 05 (нет доступа). Чтение файла: Шест.3F Для чтения записей файла используется функция DOS шест. 3F. При этом необходимо установить в регистре BX файловый номер, в регистре CX - число байтов и в регистре DX - адрес области ввода. В следующем примере происходит считывание 512-байтовой записи: HANDLE2 DW ? INPREC DB 512 DUP (' ') MOV AH,3FH ; Запрос на чтение MOV BX,HANDLE2 ; Файловый номер MOV CX,512 ; Длина записи LEA DX,INPREC ; Адрес области ввода INT 21H ; Вызов DOS JC error5 ; Проверка на ошибку CMP AX,00 ; Прочитано 0 байтов? JE endfile Правильно выполненная операция считывает запись в память, сбрасывает флаг CF и устанавливает в регистре AX число действительно прочитанных байтов. Нулевое значение в регист ре AX обозначает попытку чтения после конца файла. Ошибочная операция устанавливает флаг CF и возращает в регистре AX код ошибки 05 (нет доступа) или 06 (ошибка файлового номе ра). Ассемблер для IBM PC. Глава 17. 6 Так как DOS ограничивает число одновременно открытых файлов, то программа, успешно отработавшая с несколькими файлами, должна закрывать их. ПРОГРАММА: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ФАЙЛОВОГО НОМЕРА ДЛЯ ЧТЕНИЯ ФАЙЛА ------------------------------------------------------------ На рис.17.3 приведена программа, которая читает файл, созданный предыдущей программой (см.рис.17.2) и отсорти рованный командой DOS SORT. Для открытия файла используется функция шест.3D. Полученный в результате файловый номер заносится в поле HANDLE и используется затем в функции шест.3F для чтения файла. В программе нет необходимости переносить курсор на новую строку, так как записи содержат в конце символы "возврат каретки" и "новая строка". ASCII-ФАЙЛЫ (ФАЙЛЫ В ФОРМАТЕ ASCII) ------------------------------------------------------------ В предыдущих примерах были показаны операции создания и чтения файлов. Аналогичным образом можно обрабатывать ASCII- файлы (текстовые файлы), созданные DOS или редактором. Для этого необходимо знать организацию оглавления и таблицы FAT, а также способ записи данных в сектор диска, используемый системой. Система DOS записывает, например, ASM-файл в точ ном соответствии с вводом с клавиатуры, включая символы табу ляции (шест.09), возврат каретки (шест.OD) и конец строки (шест.OA). Для экономии дисковой памяти DOS не записывает пробелы, которые находятся на экране и предшествуют символу табуляции, и пробелы, находящиеся в строке справа от символа "возврат каретки". Следующий пример иллюстрирует ассемб лерную команду, как она может выглядеть на экране: <tab>MOV<tab>AH,09<return> ------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------ Рис.17.3. Использование файлового номера для чтения файла. Для такой строки содержимое ASCII-файла будет: 094D4F560941482C30390D0A Когда программа TYPE или редактор читают файл и выводят на экран символы "табуляция", "возврат каретки" и "конец строки" автоматически выравнивают данные. Рассмотрим программу, приведенную на рис.17.4, которая читает и выводит на экран файл HANREAD.ASM (пример на рис. 17.3) по секторам. Если программа HANREAD уже введена и проверена, то можно просто скопировать ее в файл с новым именем. ------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------ Ассемблер для IBM PC. Глава 17. 7 Рис.17.3. Чтение ASCII-файла. Программа выполняет в основном те же функции, что и DOS TYPE, т.е. выводит на экран каждую запись до символов "возврат каретки" и "конец строки" (CR/LE). Прокрутка содержимого экрана (скроллинг) вызывает некоторые проблемы. Если в программе не будет предусмотрено специальной проверки на конец экрана, то вывод новых строк будет осуществляться поврех старых и при короткой длине старые символы будут оставаться справа от новой строки. Для правильной прокрутки необходимо подсчитывать строки и контролировать достижение конца экрана. Так как строки ASCII-файла имеют переменную длину, то следует определять конец каждой строки прежде, чем выводить ее на экран. Рассматриваемая программа считывает полный сектор данных в область SECTOR. Процедура G10XFER передает данные побайтно из области SECTOR в область DISAREA, откуда они будут выдаваться на экран. При обнаружении символа "конец строки", процедура выводит на экран содержимое DISAREA, включая "конец строки". (Экран дисплея принимает также символы табуляции (шест.09) и автоматически устанавливает курсор в следующую справа позицию кратную 8). В программе необходимо проверять конец сектора (для считывания следующего) и конец области вывода. Для стандартных ASCII-файлов, таких как ASM-файлы, каждая строка имеет относительно короткую длину и гарантировано заверша ется парой символов CR/LF. Нетекстовые файлы, такие как EXE или OBJ, не имеют строк и поэтому рассматриваемая про грамма должна проверять достижение конца области DISAREA во избежание разрушения. Хотя программа предназначена для вывода на экран только ASCII-файлов, она имеет проверку для страховки от всяких неожиданных несимвольных файлов. Процедура G10XFER выполняет следующее: 1. Инициализирует адрес области SECTOR. 2. Инициализирует адрес области DISAREA. 3. При достижении конца области SECTOR считывает следующий сектор. В случае конца файла, завершает работу программы, иначе инициализирует адрес области SECTOR. 4. При достижении конца области DISAREA вставляет символы CR/LF, выводит строку на экран и инициализирует адрес DISAREA. 5. Переписывает символ из области SECTOR в область DISAREA. 6. По символу "конец файла" (шест.1A) завершает работу про граммы. 7. По символу "конец строки" (шест.OA) выводит на экран строку и переходит на п.2, по другим символам идет на п.3. Попробуйте выполнить эту программу в отладчике DEBUG. При каждом вводе с диска просмотрите содержимое области ввода и обратите внимание на то, как DOS форматирует записи. Для улучшения данной программы организуйте вывод на экран запроса для указания пользователем имени и типа файла. Ассемблер для IBM PC. Глава 17. 8 ДРУГИЕ ДИСКОВЫЕ ФУНКЦИИ В РАСШИРЕННОЙ ВЕРСИИ DOS ------------------------------------------------------------ Получение размера свободного дискового пространства: шест.36 Данная функция выдает информацию о дисковой памяти. Для выполнения функции необходимо загрузить в регистр DL номер дисковода (0 - текущий дисковод, 1 - A, 2 - B и т.д.): MOV AH,36H ; Запрос на MOV DL,0 ; текущий дисковод INT 21H ; Вызов DOS При указании неправильного номера дисковода операция воз вращает в регистре AX шест.FFFF, иначе следующие значения: в AX число секторов на кластер в BX число доступных кластеров в CX число байтов на сектор в DX общее число кластеров на дисководе В версии DOS младше 2.0 для получения информации о диско вой памяти следует использовать функцию шест.1B (получить информацию из табблицы FAT). Удаление файла: шест.41 Для удаления файлов из программы (за исключением файлов с атрибутом "только чтение") используется функция шест.41. При этом в регистре DX необходимо загрузить ASCIIZ строку, содержащую путь доступа и имя файла: MOV AH,41H ; Запрос на удаление LEA DX,PATHNAM ; ASCIIZ-строка INT 21H ; Вызов DOS В случае ошибки в регистре AX возвращается код 02 (файл не найден) или 05 (нет доступа). Управление файловым указателем: шест.42 Система DOS имеет файловый указатель, который при открытии файла устанавливается в 0 и увеличивается на 1 при последовательных операциях записи или считывания. Для доступа к любым записям внутри файла можно менять файловый указатель с помощью функции шест.42, получая в результате прямой доступ к записям файла. Для установки файлового указателя необходимо поместить в регистр BX файловый номер и в регистровую пару CX:DX требуе мое смещение в байтах. Для смещений до 65.535 в регистре CX устанавливается 0, а в DX - смещение. В регистре AL должен быть установлен один из кодов, который определяет точку отсчета смещения: 0 - смещение от начала файла. Ассемблер для IBM PC. Глава 17. 9 1 - смещение текущего значения файлового указателя, которое может быть в любом месте, включая начало файла. 2 - смещение от конца файла. Размер файла (и следовательно смещение до конца файла) можно определить, установив регистровую пару CX:DX в 0 и используя код 2 в регистре AL. В следующем примере устанавливается файловый указатель на смещение 1024 байта от начала файла: MOV AH,42H ; Установка указателя MOV AL,00 ; от начала файла LEA BX,HANDLE1 ; Установка файлового номера MOV CX,00 ; MOV DX,1024 ; Смещение 1024 байта INT 21H ; Вызов DOS JC error Правильно выполненная операция сбрасывает флаг CF и воз вращает новый указатель в регистровой паре DX:AX. Неправиль ная операция устанавливает флаг CF в 1 и возвращает в регист ре AX код 01 (ошибка кода отсчета) или 06 (ошибка файлового номера). Проверка или изменение атрибута: шест.43 Для проверки или изменения файлового атрибута в оглавле нии диска используется функция шест.43H. При этом в регистре DX должен быть установлен адрес ASCIIZ строки. Для проверки атрибута регистр AL должен содержать 00. Для изменения атрибута регистр AL должен содержать 01, а регистр CX - новое значение атрибута. Следующий пример устанавливает нормальный атрибут: MOV AH,43H ; Запрос на установку MOV AL,01 ; нормального MOV CX,00 ; атрибута LEA DX,PATHNM2 ; ASCIIZ-строка INT 21H ; Вызов DOS В случае проверки функция возвращает текущий атрибут фай ла в регистре CX. В случае изменения функция устанавливает в соответствующем элементе оглавления атрибут из регистра CX. Неправильная операция возвращает в регистре AX коды ошибок 02, 03 или 05. Получить текущее оглавление: шест.47 Определение текущего оглавления для любого дисковода осуществляется с помощью функции шест.47. При этом необходи мо определить область памяти достаточно большую, чтобы содер жать пути доступа максимальной длины и загрузить адрес этой области в регистр DX. Регистр DL должен содержать номер дисковода: 0 - текущий, 1 - A, 2 - B и т.д. В результате Ассемблер для IBM PC. Глава 17. 10 выполнения операция помещает в область памяти имя текущей директории (без номера дисковода), например, в следующем виде: ASSEMBLE\EXAMPLES Нулевой байт (шест.00) идентифицирует конец составного имени пути доступа. Для корневой директории возвращаемое значение состоит только из одного байта - шест.00. Таким образом можно получить текущее имя пути доступа для любого файла в подоглавлении. Пример на рис.17.5 демонстрирует использование данной функции. Поиск файлов по шаблону: шест.4E и шест.4F Данные функции аналогичны функциям шест. 11 и 12 базовой версии DOS. Функция 4E используется для начала поиска в ог лавлении, а функция 4F - для продолжения. Для начала поиска в регистр DX необходимо загрузить адрес ASCIIZ-строки, содер жащей имя пути доступа и шаблон поиска. Шаблон поиска может включать в себя символы ? и *. В регистре CX должно быть значение атрибута в любой комбинации битов (нормальный, оглавление, спрятанный или системный). MOV AH,4EH ; Запрос на начало поиска MOV CX,00H ; Нормальный атрибут LEA DX,PATHNM1 ; ASCIIZ-строка INT 21H ; Вызов DOS Если операция находит файл, удовлетворяющий шаблону поиска, то в текущий буфер DTA в FCB заполняется следующей информацией: 00 - резервировано DOS для последующего поиска 21 - атрибут файла 22 - время файла 24 - дата файла 26 - размер файла: младшее слово, затем старшее слово 30 - имя и тип в виде 13-байтовой ASCIIZ строки, завершаемой шест.00. В случае ошибки в регистре AX возвращается код 02 (не найдено) или 18 (нет больше файлов). Для продолжения поиска файлов (после функции шест.4E) используется функция 4F. Между этими функциями не следует нарушать содержимое DTA. MOV AH,4FH ; Запрос на продолжение поиска INT 21H ; Вызов DOS Единственно возможный код в регистре AX - 18 (нет больше файлов). Обе рассмотренные функции не меняют состояние флага CF. Переименование файла: шест. 56 Ассемблер для IBM PC. Глава 17. 11 Для переименования файла используется функция шест.56. При этом в регистр DX должен быть загружен адрес ASCIIZ- строки, содержащей старые значения дисковода, пути доступа, имени и типа файла, а в регистр DI (в действительности ES:DI) - адрес ASCIIZ-строки, содержащей новые значения дисковода, пути доступа, имени и типа файла. Если указыва ется номер дисковода, то он должен быть одинаков в обоих строках. Путь доступа может быть различным, поэтому данная операция может не только переименовывать файл, но и перено сить его в другое подоглавление. MOV AH,56H ;Запрос на переименование файла LEA DX,oldstring ; DS:DX LEA DI,newstring ; ES:DI INT 21H ; Вызов DOS В случае ошибки регистр AX возвращает коды 03 (путь досту па не найден), 05 (нет доступа?) и 17 (разные дисководы). Другие функции DOS, имеющие отношение к дисковым файлам, включают создание подоглавления (шест.39), удаление элемента оглавления (шест.3A), изменение текущего оглавления (шест. 3B), управление вводом-выводом для устройств (шест.44), дублирование файлового номера (шест.45), принудительное дублирование файлового номера (шест.46), получение состояния проверки ? (шест.54). ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ НА ПАМЯТЬ ------------------------------------------------------------ - Многие функции расширенной версии DOS оперируют с ASCIIZ- строками, которые содержат путь доступа и завершаются байтом, содержащим шест.00. - Функции создания и открытия возвращают значение файлового номера, который используется для последующего доступа к файлу. - В случае ошибок многие функции устанавливают флаг CF и помещают код ошибки в регистр AX. - Как правило, функция создания используется для записи файла, а открытия - для чтения. - После того, как файл записан на диск, его необходимо закрыть для того, чтобы в оглавление были внесены соот ветствующие изменения. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ ------------------------------------------------------------ 17.1. Какие значения кодов возврата для ситуаций "файл не найден" и "ошибка файлового номера" ? 17.2. Определите ASCIIZ-строку по имени PATH1 для файла CUST.LST на дисководе C. 17.3. Для предыдущего файла (п.17.2) напишите команды а) определения элемента по имени CUSTHAN для файлового номера, б) создание файла, в) записи файла из области CUSTOUT (128 байт) и г) закрытия файла. Обеспечьте проверку на ошибки. Ассемблер для IBM PC. Глава 17. 12 17.4. Для файла (п.17.3) напишите команды а) открытия файла и б) чтения файла в область CUSTIN. Обеспечьте конт роль ошибок. 17.5. В каких случаях необходимо закрывать файл, который был открыт только для чтения ? 17.6. Измените программу на рис.17.4 так, чтобы пользова тель мог вводить с клавиатуры имя файла, который необходимо выдать на экран. Обеспечьте возможность любого числа запросов и завершение программы только по пустому запросу, т.е. простому нажатию клавиши Return. Ассемблер для IBM PC. Глава 18. 1 ГЛАВА 18. Дисковая память IV: Функции BIOS ----------------------------------------------------------- Дисковая память IV: Функции BIOS Цель: Показать основные требования к программированию функций BIOS для создания и чтения дисковых файлов. ВВЕДЕНИЕ ----------------------------------------------------------- Для дисковых операций можно программировать непосред ственно на уровне BIOS, хотя BIOS и не обеспечивает автоматически использование оглавления или блокирование/ деблокирование записей. Дисковая операция BIOS INT 13H рас сматривает все "записи", как имеющие размер сектора, а адресацию диска осуществляет в терминах действительных номера дорожки и номера сектора. Для дисковых операций чтения, записи и верификации необ ходима инициализация следующих регистров: AH Определяет тип операции: чтение, запись, верификация или форматирование. AL Определяет число секторов. CH Определяет номер дорожки. CL Определяет номер начального сектора. DH Номер головки (стороны) : 0 или 1 для дискеты. DL Номер дисковода: 0=A, 1=B и т.д. ES:BX Адрес буфера ввода/вывода в области данных (за исключением операции верификации). ДИСКОВЫЕ ОПЕРАЦИИ В BIOS ----------------------------------------------------------- Для указания необходимой дисковой операции необходимо перед INT 13H загрузить в регистр AH соответствующий код. AH = 00: Сброс системы контролера дисковода Данная операция осуществляет полный сброс контролера дис ковода и требует для выполнения INT 13H загрузку в регистр AH значение шест.00. Операция используется в случаях, когда после других дисковых операций возвращается код серьезной ошибки. AH = 01: Определить состояние дисковода Данная операция возвращает в регистре AL состояние дисковода после последней операции вводда/вывода (см.Байт состояния в следующем разделе). Операция требует только загрузки значения 01 в регистр AH. AH = 02: Чтение секторов Данная операция выполняет чтение в память определенного числа секторов на одной дорожке. Число секторов обычно 1, 8 или 9. Адрес памяти для области ввода должен быть загружен в регистр BX, причем следует помнить, что реальный адрес Ассемблер для IBM PC. Глава 18. 2 зависит от содержимого регистра EX, так как в данном случае используется регистровая пара ES:BX. В следующем примере выполняется чтение сектора в область INSECT, которая должна быть достаточно большой, чтобы вместить все данные: MOV AH,02 ; Запрос на чтение MOV AL,01 ; один сектор LEA BX,INSERT ; Буфер ввода в ES:BX MOV CH,05 ; Дорожка 05 MOV CL,03 ; Сектор 03 MOV DH,00 ; Сторона (головка) 00 MOV DL,01 ; Дисковод 01 (B) INT 13H ; Вызов BIOS Число действительно прочитанных секторов возвращается в регистре AL. Регистры DS, BX, CX и DX сохраняют свои значения. В большинстве случаев программа указывает только один сектор или все сектора на дорожке. Для последовательного чтения секторов программа должна увеличивать содержимое регистров CH и CL. Заметьте, что когда номер сектора достигает максимального значения, его необходимо сбросить в 01, а номер дорожки увеличить на 1 или изменить сторону 0 на 1 (для двухсторонних дискет). AH = 03: Запись секторов Данная операция записывает данные из указанной области памяти (обычно 512 байтов или кратное 512) в один или несколько определенных секторов. Управляющая информация загружается в регистры аналогично операции чтения диска (код 02). Операция записи возвращает в регистре AL число секторов, которые действительно были записаны. Регистры DX, BX, CX и DX сохраняют свои значения. AH = 04: Верификация сектора Данная операция проверяет, может ли быть найден указанный сектор, и выполняет своего рода контроль на четность. Опера цию можно использовать после записи (код 03) для гарантии более надежного вывода, на что потребуется дополнительное время ввода/вывода. Значения регистров устанавливаются ана- логично операции записи (код 03), за исключением регистро- вой пары ES:BX - их инициализация не требуется. Операция возвращает в регистре AL число обработанных секторов. Ре- гистры DX, BX, CX и DX сохраняют свои значения. AH = 05: Форматирование дорожек Данная операция используется для форматирования опреде ленного числа дорожек в соответствии с одним из четырех размеров (стандарт для системы PC - 512). Операции чтения и записи для локализации требуемого сектора требуют информацию о формате. Для форматирования регистровая пара Ассемблер для IBM PC. Глава 18. 3 ES:BX должна содержать адрес, который указывает на группу адресных полей для дорожки. Для каждого сектора на дорожке должен быть четырехбайтовый элемент в виде T/H/S|B, где T номер дорожки, H номер головки, S номер сектора, B число байт на секторе, (00-128, 01-256, 02-512, 03-1024). Например, для форматирования 03 дорожки, на стороне 00 и 512 байтов на сектор, первый элемент должен иметь значение шест.03000102 и за ним должны быть описаны элементы для остальных секторов на дорожке. Техническое руководство по AT содержит ряд дополнительных операций BIOS. БАЙТ СОСТОЯНИЯ ------------------------------------------------------------ Для всех рассмотренных выше операций (02, 03, 04 и 05) в случае нормального завершения флаг CF и регистр AH содержит 0. В случае ошибки флаг CF устанавливается в 1, а регистр AH содержит код состояния, идентифицирующий причину ошибки. Код состояния аналогичен значению в регистре AL после выполнения операции 01. AH Причина 0000 0001 Ошибка команды для дискеты 0000 0010 Не найден адресный маркер на диске 0000 0011 Попытка записи на защищенный диск 0000 0100 Не найден сектор 0000 1000 Выход за границы DMA (памяти прямого доступа) 0000 1001 Попытка доступа через границу 64K 0001 0000 Чтение сбойный участок на диске 0010 0000 Ошибка контролера дисковода 0100 0000 Ошибка установки (поиска) 1000 0000 Ошибка оборудования В случае возникновения ошибки, обычным действием является сброс диска (AH=00) и троекратное повторение операции. Если таким образом ошибка не устраняется, то на экран выводится соответствующее сообщение и пользователь может сменить дискету. ПРОГРАММА: ИСПОЛЬЗОВАНИЕ BIOS ДЛЯ ЧТЕНИЯ СЕКТОРОВ ------------------------------------------------------------ Рассмотрим программу, приведенную на рис.18.1, в которой используется команда BIOS INT 13H для чтения секторов диска. Программа базируется на примере, приведенном на рис.16.3, со следующими изменениями: 1. Отсутствует описание FCB и подпрограмма открытия. Ассемблер для IBM PC. Глава 18. 4 2. Программа расчитывает каждый дисковый адрес. После каж дого чтения происходит увеличение номера сектора. При достижении номера сектора 10 процедура C10ADDR сбрасывает это значение в 01. Если номер стороны = 1, программа увеличивает номер дорожки; затем меняется номер стороны: 0 на 1 и 1 на 0. 3. Область CURADR содержит начальные значения номеров дорожки и сектора (их программа увеличивает), а область ENDADR - конечные значения. Один из способов улучшения программы - предоставить пользователю возможность указать начальные и конечные номера дорожки и сектора с помощью соответствующего запроса. Выполните данную программу под управлением отладчика DEBUG. Проделайте трассировку команд, которые инициализируют сегментные регистры, и установите начальный и конечный номера секторов для файловой таблицы FAT (расположение таблицы FAT различно в разных версиях операционной системы). Используя команду G (до) для выполнения ввода с диска и проверки считанного содержимого таблицы FAT и элементов оглавления. ------------------------------------------------------------ ------------------------------------------------------------ Рис.18.1. Использование BIOS для чтения дискового файла. В качестве альтернативы,отладчику DEBUG можно преобразо вать ASCII-символы в области ввода в их шест. эквиваленты и выдать на экран эти значения, как это делает отладчик DEBUG (см. программу на рис.14.5). Таким образом можно проверить содержимое любого сектора (в том числе "спрятанного"), а также предоставить пользователю возможность внести измене ния и записать измененный сектор на диск. Следует помнить, что при создании файла DOS может вносить записи на любые доступные сектора, которые не обязательно будут смежными на диске. Следовательно, с помощью команды BIOS INT 13H нельзя выполнить последовательное чтение файла. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ НА ПАМЯТЬ ------------------------------------------------------------ - Команда BIOS INT 13 обеспечивает прямой доступ к дорожкам и секторам диска. - Команда BIOS INT 13 не поддерживает операции с оглавле нием, обнаружение конца файла, блокирование и деблокиро вание записей. - Верификация сектора выполняет элементарную проверку записанных данных, что приводит к увеличению времени обработки. - Проверяйте байт состояния после каждой дисковой операции через BIOS. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ ------------------------------------------------------------ Ассемблер для IBM PC. Глава 18. 5 18.1. Напишите команды для сброса дискового контролера. 18.2. Напишите команды для чтения байта состояния дискеты. 18.3. Напишите команды для BIOS INT 13H, выполняющие чтение одного сектора в область памяти INDISK, с дисковода A, головки 0, дорожки 6 и сектора 3. 18.4. Напишите команды для BIOS INT 13H, выполняющие запись трех секторов из области памяти OUTDISK, на дисковод B, головку 0, дорожку 8 и сектор 1. 18.5. При записи данных в вопросе 18.4, как можно распоз нать попытку записи на защищенный диск? 18.6. На основе вопроса 18.4 напишите команды контроля записи (операция верификации). Ассемблер для IBM PC. Глава 19 1 ГЛАВА 19. ПЕЧАТЬ ---------------