В настоящее время широко используются персональные компьютеры самых разных типов (IBM PC, IBM XT, IBM AT, PS/2, Compaq-386 и т.д.). Если вы создаете коммерческое программное обеспечение, следует позаботиться о том, чтобы оно работало на всех типах компьютеров, использующих процессоры серии Intel 8086/80286/80386/80486. Для обеспечения такой совместимости программа должна уметь определять тип используемого центрального процессора и, разумеется, тип используемого компьютера. Почему это так важно?
Корпорация Intel, разрабатывая свою серию процессоров 8086/80286/80386/80486, уделила много внимания обеспечению совместимости снизу-вверх. Такая совместимость гарантирует возможность непосредственного выполнения старшими моделями процессоров любых программ, подготовленных для младших моделей. При этом не требуется повторной компиляции или редактирования этих программ.
Однако совместимость снизу-вверх не гарантирует (разумеется!) обратного - возможности выполнения младшими моделями программ, предназначенных для старших моделей. Поэтому, если вы желаете добиться от вашей программы максимальной эффективности и быстродействия, имеет смысл использовать архитектурные особенности старших моделей процессоров. Однако это не означает, что ваша программа должна всегда максимально использовать все возможности процессора 80486, так как в этом случае она не сможет правильно работать на широко распространенном компьютере IBM AT, использующим процессор 80286.
Лучше всего было бы сделать так, чтобы программа динамически (в процессе своей работы) определяла тип используемого процессора и вызывала соответствующие модули, рассчитанные на применение конкретной модели процессора. Вы можете выделить эти модули в самостоятельные программные единицы (драйверы или оверлеи) и подгружать их в оперативную память при необходимости. Такой подход позволит вам в будующем легко реализовать возможности процессоров 80586 или 80986 - вам будет достаточно изготовить новый драйвер (или оверлей) и подключить его к уже готовой программе.
Другая проблема связана с большим разнообразием "не вполне" совместимых с IBM PC/XT/AT компьютеров, выпускающихся разными "третьими" фирмами. К этой категории можно также отнести и отечественную ППЭВМ ЕС-1841 - это вроде бы IBM XT, но не вполне, поэтому некоторые программы на этой машине работать не будут.
К счастью, фирмы-производители оборудования записывают в определенные ячейки ПЗУ BIOS некоторый код, по которому можно определить тип компьютера. Можно очень легко отличить IBM XT от IBM AT.
По типу компьютера программа может сделать предварительные, а в некоторых случаях и окончательные выводы о наличии того или иного оборудования. Например, IBM PC или IBM XT не содержат расширенной памяти или дисковода для работы с гибкими дисками диаметром 3,5 дюйма. Разные модели, использующие процессоры 80286/80386/80486 могут использовать различные способы управления двадцатой адресной линией (она используется при работе с расширенной памятью, подробности - в 10 главе). Кроме того, от модели компьютера зависит способ, которым программа может определить конфигурацию дисковой подсистемы. Об этом мы говорили в третьей книге первого тома "Библиотеки системного программиста", посвященной дисковой подсистеме.
Прежде чем использовать какие-либо аппаратные ресурсы компьютера, программа должна убедиться в том, что эти ресурсы имеются в составе системы. Попытка обращения программы к несуществующему устройству может привести, например, к зависанию операционной системы.
Как программа может определить конфигурацию подсистем компьютера?
Для машин класса IBM PC и IBM XT конфигурация задается установкой перемычек на материнской плате и платах контроллеров периферийных устройств. Программа может получить информацию об установленных перемычках, прочитав состояние определенных портов компьютера.
Мы уже говорили о том, что в машинах класса IBM AT, IBM PS/2 и машинах более высокого класса установлена КМОП-память - память с малым энергопотреблением. Эта память питается от аккумуляторов и содержит информацию о конфигурации многих подсистем (в том числе дисковой подсистемы).
Во время инициализации системы BIOS опрашивает порты, к которым подключены перемычки и ячейки КМОП-памяти, содержащие информацию о конфигурации компьютера. Результат записывается в область данных BIOS - в слово конфигурации с адресом 0000:0410.
BIOS также предоставляет программам некоторые средства для определения конфигурации компьютера. В частности, с помощью прерывания INT 11h программа может получить в регистре AX слово конфигурации из области данных BIOS.
У вас есть две возможности определить модель компьютера и получить некоторую информацию о конфигурации - прочитать эту информацию из ячеек ПЗУ BIOS, или вызвать одну из функций прерывания INT 15h, возвращающую адрес таблицы конфигурации.
ПЗУ BIOS содержит по адресу FFFF:FFFE байт, значение которого можно использовать для идентификации типа компьютера:
FF |
оригинальный IBM PC; |
FE |
XT, Portable PC; |
FD |
PCjr; |
FC |
AT; |
FB |
XT с памятью 640 К на материнской плате; |
FA |
PS/2 модель 25 или 30; |
F9 |
Convertible PC; |
F8 |
PS/2 модели 55SX, 70, 80; |
9A |
Compaq XT, Compaq Plus; |
30 |
Sperry PC; |
2D |
Compaq PC, Compaq Deskpro |
Для определения модели компьютера таким способом мы предлагаем следующую функцию:
/**
*.Name pc_model
*
*.Title Определить модель компьютера
*
*.Descr Функция возвращает байт, идентифицирующий
* модель персонального компьютера
*
*.Params Нет
*
*.Return Код модели персонального компьютера:
*
* FF оригинальный IBM PC;
* FE XT, Portable PC;
* FD PCjr;
* FC AT;
* FB XT с памятью 640 К на материнской плате;
* FA PS/2 модель 25 или 30;
* F9 Convertible PC;
* F8 PS/2 модели 55SX, 70, 80;
* 9A Compaq XT, Compaq Plus;
* 30 Sperry PC;
* 2D Compaq PC, Compaq Deskpro.
*
**/
#include <stdio.h>
#include <dos.h>
#include "sysp.h"
char unsigned pc_model(void) {
char unsigned _far *modptr;
modptr = FP_MAKE(0xf000,0xfffe);
return *modptr;
}
Функция pc_model() возвращает байт, идентифицирующий код компьютера. В большинстве случаев вам достаточно проверить этот байт и сделать вывод о типе компьютера и составе его аппаратных средств.
Более подробную информацию можно получить, вызвав функцию C0h прерывания BIOS INT 15h:
На входе: AH = C0h
На выходе: ES:BX = адрес таблицы конфигурации,
таблица находится в ПЗУ BIOS;
CF = 0 при успешном вызове прерывания;
CF = 1 если данная версия BIOS не
поддерживает функцию C0h.
После выполнения прерывания регистры ES:BX будут указывать на таблицу в области ПЗУ BIOS. В этой таблице имеется более точная информация о типе компьютера, номер версии BIOS, сведения об аппаратных особенностях конкретной модели.
Приведем формат указанной таблицы:
Смещение Описание
и размер
(+0) 2 размер таблицы в байтах
(+2) 1 код модели
(+3) 1 дополнительный код модели
(+4) 1 версия BIOS revision: 0 для первой
реализации; 2 для второй и т.д.
(+5) 1 байт конфигурации оборудования:
бит 7 = канал 3 контроллера прямого доступа
к памяти используется дисковой системой
базового ввода-вывода (дисковой BIOS)
бит 6 = установлен второй контроллер прерываний
8259
бит 5 = установлены часы реального времени
бит 4 = каждый раз после вызова прерывания от
клавиатуры INT 9h вызывается функция
4Fh прерывания INT 15h
бит 3 = BIOS поддерживает ожидание внешнего
события
бит 2 = используется расширенная область данных BIOS
бит 1 = если этот бит установлен в 1, то
используется шина Micro Channel,
в противном случае - ISA
бит 0 зарезервирован
(+6) 2 зарезервировано и равно 0
(+8) 2 зарезервировано и равно 0
В следующей таблице приведены коды моделей, дополнительные коды моделей и версии BIOS для некоторых широко распространенных типов компьютеров:
Код Доп.код Версия BIOS Тип компьютера
модели модели
FFh * * 04/24/81 оригинальная версия
IBM PC
FFh * * 10/19/81 IBM PC, в этой версии
BIOS исправлены некоторые ошибки
FFh * * 10/27/82 IBM PC, используется
накопитель на магнитном диске
(НМД), оперативная память 640 К,
поддерживается адаптер дисплея EGA
FEh * * 08/16/82 IBM PC XT
FEh * * 11/08/82 IBM PC XT, Portable
FDh * * 06/01/83 PCjr
FCh * * 01/10/84 IBM AT, модели 068,
099, частота тактового генератора
6 MHz, емкость НМД - 20MB
FCh 00h 01h 06/10/85 IBM AT, модель 239,
частота тактового генератора
6 MHz, емкость НМД - 30MB
FCh 01h 00h 11/15/85 IBM AT, модели 319,
339, частота тактового генератора
8 MHz, используются расширенная
клавиатура, BIOS может работать с
накопителями на гибких магнитных
дисках формата 3,5 дюйма
FCh 01h - Compaq 286/386
FCh 02h 00h 04/21/86 IBM PC XT-286
FCh 04h 00h 02/13/87 PS/2 модель 50
FCh 04h 03h 04/18/88 PS/2 модель 50Z
FCh 05h 00h 02/13/87 PS/2 модель 60
FCh 06h - 7552 "Gearbox"
FCh 09h 02h 06/28/89 PS/2 модель 30-286
FCh 81h 00h 01/15/88 Phoenix 386 BIOS,
версия 1.10
FBh 00h 01h 01/10/86 IBM PC XT, расширенная
клавиатура, BIOS может работать с
накопителями на гибких магнитных
дисках формата 3,5 дюйма
FBh 00h 02h 05/09/86 IBM PC XT
FAh 00h 00h 09/02/86 PS/2 модель 30
FAh 00h 01h 12/12/86 PS/2 модель 30
FAh 01h 00h - PS/2 модель 25
F9h 00h 00h 09/13/85 PC Convertible
F8h 00h 00h 03/30/87 PS/2 модель 80 16MHz
F8h 01h 00h 10/07/87 PS/2 модель 80 20MHz
F8h 04h 02h 04/11/88 PS/2 модель 70
F8h 04h 03h 03/17/89 PS/2 модель 70
F8h 09h - - PS/2 модель 70
F8h 09h 02h 04/11/88 PS/2 модель 70
F8h 09h 03h 03/17/89 PS/2 модель 70
F8h 0Ch 00h 11/02/88 PS/2 модель 55SX
F8h 1Bh 00h 10/02/89 PS/2 модель 70-486
9Ah * * - Compaq XT или
Compaq Plus
30h - - - Sperry PC
2Dh * * - Compaq PC или
Compaq Deskpro
Следует заметить, что функция C0h прерывания INT 15h поддерживается не всеми версиями BIOS, а только теми, которые были изготовлены после 10 января 1986 года. Если вы используете более старые версии BIOS, дополнительный код модели, версия BIOS и байт конфигурации вам недоступны.
Кроме того, BIOS изготовленный 10 января 1986 года и установленный в IBM XT возвращает неправильное значение байта конфигурации.
Символ "*" в таблице означает, что функция C0h прерывания INT 15h для данной версии BIOS не реализована. Все что вы можете сделать в этом случае для идентификации BIOS - получить байт кода модели по адресу F000h:FFFEh и дату изготовления BIOS, занимающую восемь байтов начиная с адреса F000h:FFF5h. Дата хранится в формате ASCII.
Приведем текст программы, которая поможет вам определить версию BIOS и дату ее изготовления, а также получить всю остальную информацию из таблицы конфигурации. Программа отображает также адрес этой таблицы.
#include <stdio.h>
#include <dos.h>
#include "sysp.h"
void main(void);
void main(void) {
union REGS rg;
struct SREGS srg;
int i;
BIOSINFO far *biosinf_ptr;
printf("\n*BIOSTEST* Информация о BIOS, "
"© Фролов А., 1991");
// Конструируем указатель на дату изготовления
// BIOS. Эта дата записана в ПЗУ по адресу F000h:FFF5h.
biosinf_ptr = FP_MAKE(0xf000, 0xfff5);
// Выводим дату на экран
printf("\n\nДата изготовления BIOS: ");
for(i=0; i<8; i++)
putch(*((char far *)biosinf_ptr + i));
// Вызываем функцию C0h для получения адреса
// таблицы конфигурации компьютера.
rg.h.ah = 0xc0;
int86x(0x15, &rg, &rg, &srg);
// Если данная функция не поддерживается BIOS,
// читаем код модели компьютера из ПЗУ
// по адресу F000h:FFFEh.
if(rg.x.cflag == 1) {
printf("\nФункция C0h прерывания INT 15h "
"данной версией BIOS не поддерживается\n");
// Конструируем указатель на код модели
biosinf_ptr = FP_MAKE(0xf000, 0xfffe);
// Выводим код модели компьютера на экран
printf("\nКод модели: %02.2X",
(unsigned char)(*(char far *)biosinf_ptr));
exit(-1);
}
// Конструируем укзатель на таблицу конфигурации
biosinf_ptr = FP_MAKE(srg.es, rg.x.bx);
// Выводим на экран содержимое таблицы
printf("\nАдрес таблицы конфигурации: %Fp"
"\nРазмер таблицы в байтах: %d"
"\nКод модели: %02.2X"
"\nДополнительный код модели: %d"
"\nВерсия BIOS: %d"
"\nКонфигурация оборудования: %02.2X",
biosinf_ptr,
biosinf_ptr->size,
biosinf_ptr->model,
biosinf_ptr->submodel,
biosinf_ptr->version,
biosinf_ptr->hardcfg);
// Определяем конфигурацию компьютера
printf("\n\nКонфигурация оборудования компьютера"
"\n------------------------------------");
// Запоминаем байт конфигурации
i = biosinf_ptr->hardcfg;
// Расшифровываем байт конфигурации
if(i & 0x80)
printf("\nКанал 3 контроллера DMA используется"
" дисковой BIOS");
if(i & 0x40)
printf("\nУстановлен второй контроллер"
" прерываний 8259");
if(i & 0x20)
printf("\nУстановлены часы реального времени");
if(i & 0x10)
printf("\nПосле INT 9h вызывается функция 4Fh"
" прерывания INT 15h");
if(i & 0x8)
printf("\nBIOS поддерживает функцию ожидания"
" внешнего события");
if(i & 0x4)
printf("\nИспользуется расширенная"
" область данных BIOS");
if(i & 0x2)
printf("\nИспользуется шина Micro Channel");
if(!(i & 0x2))
printf("\nИспользуется шина ISA");
exit(0);
}
Мы запустили эту программу на компьютере Datamini 386 Tower, и вот что она показала на экране:
02/25/89 *BIOSTEST* Информация о BIOS, © Фролов А., 1991 Дата изготовления BIOS: Адрес таблицы конфигурации: F000:E6F5 Размер таблицы в байтах: 8 Код модели: FC Дополнительный код модели: 1 Версия BIOS: 0 Конфигурация оборудования: 70 Конфигурация оборудования компьютера ------------------------------------ Установлен второй контроллер прерываний 8259 Установлены часы реального времени После INT 9h вызывается функция 4Fh прерывания INT 15h Используется шина ISA
Для изменения конфигурации компьютера (добавления новых устройств или удаления устаревших), может потребоваться изменение установки перемычек на материнской плате компьютера и/или на плате контроллера устанавливаемого устройства. Поэтому теперь мы расскажем об установке перемычек на материнской плате.
Для правильной установки перемычек, находящихся на материнской плате и платах контроллеров периферийных устройств вам необходима соответствующая документация. Это руководства пользователя, поставляющиеся вместе с компьютером или контроллерами.
Обозначения перемычек и их назначение различны не только для разных типов компьютеров (PC, XT, AT, PS/2), но и для машин разных фирм-производителей оборудования. Поэтому в этой книге не приводятся конкретные сведения об установке перемычек для оборудования, имеющегося в распоряжении авторов - у вас может оказаться другая модель компьютера.
Вместо этого мы приведем общие сведения об установке перемычек. Пользуясь фирменной документацией, вы найдете нужные перемычки на материнской плате вашего компьютера и сможете их правильно установить.
Оригинальный компьютер IBM PC в его первоначальном виде в настоящее время используется крайне редко, поэтому мы не будем рассказывать о перемычках для IBM PC.
Машина IBM XT имеет один банк перемычек, определяющих количество установленных накопителей на гибких магнитных дисках (НГМД), тип используемого дисплейного адаптера, объем оперативной памяти, установленной на материнской плате, использование арифметического сопроцессора 8087.
Как правило, если вы не меняете конфигурацию системы, у вас не возникает необходимость в изменении установки перемычек. Если же вы добавляете еще один НГМД, изменяете тип дисплейного адаптера или устанавливаете (снимаете) арифметический сопроцессор, вам необходимо переустановить соответствующие перемычки на материнской плате.
Приведем таблицу перемычек банка SW1 для IBM XT (используя эту таблицу, обязательно сверьте ее с приведенной в документации на материнскую плату вашего компьютера):
Номер перемычки Назначение и установка
1 Зацикливание процедуры POST (тест
после включения питания).
Эта перемычка должна находиться в
состоянии OFF.
2 Наличие арифметического сопроцессора
8087:
- 8087 установлен - OFF;
- 8087 не установлен - ON.
3-4 Объем оперативной памяти, установленной
на материнской плате компьютера:
3 4
OFF ON - 128 K;
ON OFF - 192 K;
OFF OFF - 256 K.
5-6 Тип дисплейного контроллера:
5 6
ON ON - не подключен или EGA;
OFF ON - CGA в режиме 40x25;
ON OFF - CGA в режиме 80x25;
OFF OFF - MDA или два контроллера:
MDA и CGA.
7-8 Количество установленных НГМД:
7 8
ON ON - установлен 1 НГМД;
OFF ON - установлено 2 НГМД;
ON OFF - установлено 3 НГМД;
OFF OFF - установлено 4 НГМД.
Если вы изменяете объем оперативной памяти, установленной на материнской плате, вам не надо переустанавливать перемычки 3 и 4. Это связано с тем, что BIOS во время инициализации системы после включения питания сам определяет объем установленной памяти - он сканирует всю имеющуюся память. Объем проверенной памяти обычно отображается во время теста.
Конфигурация компьютера IBM AT определяется, в основном, не установкой перемычек, а содержимым энергонезависимой КМОП-памяти. Мы уже говорили об этом при обсуждении конфигурации дисковой подсистемы.
Для работы с КМОП-памятью BIOS содержит специальную программу, называемую SETUP-программой. Аналогичная программа содержится на диагностической дискете, поставляемой вместе с компьютером.
После перезагрузки или включении питания BIOS обычно предоставляет возможность запустить программу SETUP. Для этого, как правило, надо нажать клавишу DEL во время инициализации системы. Однако некоторые старые версии BIOS для AT не предоставляют возможности запуска программы SETUP при перезапуске системы. При использовании этих версий SETUP запускается сам, если в процессе тестирования обнаружились неисправности в оборудовании. Например, вы отключили накопитель на жестком магнитном диске (НМД) и включили компьютер. Процедуры тестирования, запускаемые в процессе инициализации, обнаружат неисправность в НМД и предоставят вам возможность работать с программой SETUP, находящейся в BIOS.
Другая возможность - загрузиться с диагностической дискеты и запустить программу SETUP, находящуюся на этой дискете.
Перемычка, влияющая на конфигурацию компьютера IBM AT - SW1. Она определяет тип дисплейного контроллера, используемого программой SETUP. Состояние этой перемычки анализируется при разрушении содержимого КМОП-памяти (например, при разряде аккумулятора, питающего КМОП-память и часы реального времени).
Если перемычка SW1 установлена в положение OFF, используется контроллер CGA, в противном случае - MDA, EGA, VGA. Обычно вам не требуется переустанавливать эту перемычку.
Назначение некоторых ячеек КМОП-памяти мы уже рассматривали в разделе, посвященному конфигурации дисковой подсистемы. В этом разделе мы расскажем о назначении остальных ячеек.
В КМОП-памяти хранится текущее время и дата, сведения о конфигурации системы, результат тестирования при включении питания и другая информация, приведенная в следующей таблице:
Адрес ячейки Содержимое
00h - 0Dh Используются часами реального времени
0Eh Байт состояния диагностики при
включении питания
0Fh Байт состояния отключения
10h Тип используемого НГМД
11h Зарезервировано
12h Тип НМД (если тип меньше 15)
13h Зарезервировано
14h Конфигурация оборудования
15h - 16h Объем основной памяти
17h - 18h Объем расширенной (extended) памяти
19h Тип первого НМД (если тип > 15)
1Ah Тип второго НМД (если тип > 15)
1Bh - 20h Зарезервировано
21h - 2Dh Зарезервировано
2Eh - 2Fh Контрольная сумма ячеек 10h - 20h
30h - 31h Объем расширенной (extended) памяти
32h Текущее столетие в двоично-десятичном
коде (19h для 19-го столетия)
33h Различная информация
34h - 3Fh Зарезервировано
Рассмотрим подробно назначение отдельных ячеек КМОП-памяти.
Ячейки с адресами 00h - 0Dh используются часами реального времени. Часам реального времени будет посвящена отдельная глава, поэтому сейчас мы не станем останавливаться на этих ячейках.
Байт состояния диагностики (расположенный в КМОП-памяти по адресу 0Eh) содержит результаты выполнения диагностики при включении питания компьютера. Выполнив анализ содержимого байта 0Eh, программа может выявить неисправность НМД, часов реального времени, разрядку аккумулятора и ошибки в конфигурации. Приведем формат этого байта:
Бит Значение
0-1 Не используется, равно 0;
2 0 - неправильная установка часов реального времени;
1 - часы реального времени установлены правильно;
3 1 - неисправность НМД, невозможно загрузить
операционную систему с жесткого диска;
0 - НМД исправен;
4 1 - фактический размер оперативной памяти не
соответствует указанному в КМОП-памяти;
0 - размер оперативной памяти указан правильно;
5 1 - ошибка в конфигурации системы, фактическая
конфигурация не соответствует указанной в
байте конфигурации оборудования (адрес 14h);
0 - конфигурация указана правильно;
6 1 - ошибка в контрольной сумме КМОП-памяти;
0 - контрольная сумма КМОП-памяти правильная;
7 1 - разрядка аккумулятора, питающего КМОП-память и
часы реального времени;
0 - аккумулятор исправен и заряжен.
Байт состояния отключения 0Fh используется процессорами 80286, 80386 и 80486 для определения способа возврата из защищенного режима в реальный после аппаратного сброса.
Вы, вероятно, знаете, что эти процессоры могут работать либо в реальном режиме, который соответствует режиму работы процессора 8086, либо в защищенном. Защищенный режим работы используется такими операционными системами, как OS/2, UNIX, XENIX, а также операционными оболочками WINDOWS/386 и WINDOWS версии 3.0. В этом режиме процессор может непосредственно адресовать всю память, лежащую выше границы 1 мегабайт.
Подробное рассмотрение защищенного режима работы выходит за рамки данной книги. Расскажем кратко о переходе из реального режима в защищенный и обратно для иллюстрации использования ячейки КМОП-памяти с адресом 0Fh.
Для перевода процессора 80286 из реального режима в защищенный можно использовать специальную команду LMSW:
mov ax,1 lmsw ax
Разумеется, двух строк, приведенных выше, недостаточно для правильной работы процессора в защищенном режиме.
Для того, чтобы вернуть процессор 80286 из защищенного режима в реальный, необходимо выполнить аппаратный сброс (отключение) процессора. Это можно сделать следующим образом:
mov ax, 0FEh ; команда отключения out 64h, ax
Перед выдачей команды отключения программа должна записать в ячейку 0Fh КМОП-памяти причину отключения:
Значение Причина отключения
0 Программный сброс при нажатии
комбинации клавиш CTRL-ALT-DEL или
неожиданный сброс. Выполняется обычный
перезапуск системы, но процедуры
тестирования при включении питания не
выполняются.
1 Сброс после определения объема памяти.
2 Сброс после тестирования памяти.
3 Сброс после обнаружения ошибки в памяти
(контроль четности).
4 Сброс с запросом перезагрузки.
5 После сброса перезапускается контроллер
прерываний, затем управление передается
по адресу, который находится в области
данных BIOS 0000:0467h.
6,7,8 Сброс после выполнения теста работы
процессора в защищенном режиме.
9 Сброс после выполнения пересылки блока
памяти из основной памяти в
расширенную.
0Ah После сброса управление немедленно
передается по адресу, взятому из
области данных BIOS 0000:0467h.
Для перевода процессоров 80386 и 80486 из реального режима в защищенный и обратно можно использовать загрузку специального управляющего регистра CR0 обычной командой MOV. Однако будет работать и метод, основанный на применении команды LMSW и команды отключения.
Вы можете использовать сведения о команде отключения для организации программного перезапуска системы.
Младшая и старшая тетрады этого байта описывают соответственно второй и первый НГМД:
В компьютерах PS/2 ячейки КМОП-памяти с адресами 11h и 12h используются для хранения типов, соответственно, первого и второго НМД.
Этот байт разделен на две тетрады аналогично байту, описывающему НГМД. Однако в тетраде можно закодировать только 16 различных значений, а типов НМД значительно больше. Поэтому тип 15 используется специальным образом - если тип НМД в младшей тетраде (диск C:) равен 15, то правильное значение типа находится в КМОП-памяти по адресу 19h. Аналогично для диска D: этот тип можно взять из байта по адресу 1Ah (если старшая тетрада байта с адресом 12h равна 15).
Таблица используемых типов дисков была приведена в третьей книге первого тома, в разделе, посвященном конфигурации дисковой подсистемы. Кроме того, сведения о типах дисков, задаваемых программой SETUP, обычно приводятся в документации, поставляемой вместе с компьютером.
Эта ячейка КМОП-памяти зарезервирована для дальнейшего развития системы.
В этом байте находится информация о количестве установленных НГМД, о наличии арифметического сопроцессора 80287 или 80387 и о типе используемого дисплейного контроллера. Приведем формат байта конфигурации:
Бит Значение
0 1 - в системе установлены НГМД;
0 - НГМД не используются;
1 1 - установлен арифметический сопроцессор 80287 или
80387;
0 - арифметический сопроцессор не установлен;
2-3 не используются, равны 0;
4-5 тип дисплейного контроллера и его режим:
Биты: 5 4
0 0 - не используется или EGA;
0 1 - CGA, EGA, VGA в режиме 40x25;
1 0 - CGA, EGA, VGA в режиме 80x25;
1 1 - монохромный контроллер;
6-7 количество используемых НГМД:
Биты: 7 6
0 0 - установлен 1 НГМД
0 1 - установлен 2 НГМД
1 0 - установлен 3 НГМД
1 1 - установлен 4 НГМД
Ячейка 15h содержит младший байт, а ячейка 16h - старший байт объема основной памяти. Например:
0100h - 256K 0200h - 512K 0280h - 640K
Ячейки 17h и 18h содержат, соответственно, младший и старший байты размера дополнительной памяти (расположенной выше границы 1 М) в килобайтах.
Эти ячейки содержат типы, соответственно, первого и второго НМД, если соответствующий тип имеет значение, большее 15 (см. описание ячейки 12h).
Эти ячейки КМОП-памяти зарезервированы для дальнейшего развития системы.
2Eh-2Fh - контрольная сумма ячеек 10h - 20h
Для ячеек КМОП-памяти с адресами от 10h до 20h при инициализации системы BIOS выполняет проверку контрольной суммы. Эта контрольная сумма хранится также в КМОП-памяти в ячейках 2Eh и 2Fh (соответственно, старший и младший байты).
Ячейки 30h и 31h содержат, соответственно, младший и старший байты размера дополнительной памяти (расположенной выше границы 1 М) в килобайтах.
Эта информация дублирует аналогичную информацию, расположенную в ячейках с адресами 17h-18h.
В машинах IBM AT этот байт содержит текущее столетие в двоично-десятичном коде, т.е. 19 столетие записано как 19h.
PS/2 использует эту ячейку вместе с ячейкой 33h для хранения контрольной суммы ячеек с адресами от 10h до 31h. При этом старший байт контрольной суммы хранится в ячейке 32h, а младший - 33h.
Для IBM AT этот байт используется программой SETUP.
Это поле вы можете использовать по своему усмотрению, например, хранить здесь пароль.
PS/2 использует ячейку с адресом 37h для хранения номера текущего столетия. Ячейки 38h-3Fh в модели 50 компьютера PS/2 используются для хранения пароля. Обращение к этим ячейкам выполняется по адресам 78h-7Fh, которые аппаратно отображаются на адреса 38h-3Fh.
Приведем две маленькие программы, демонстрирующие приемы работы с КМОП-памятью. Первая программа записывает в ячейки 34h-3Fh строку символов, вторая отображает эту строку, а также некоторые другие ячейки.
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
main() {
// Эта строка будет записана в КМОП-память
static char password[12] = "!Frolov A.V.";
int i,j;
printf("\n*Запись в CMOS* ©Фролов A. 1991\n\n");
for(i=0x34,j=0; i<0x40; i++,j++) {
// Задаем адрес ячейки КМОП-памяти
outp(0x70,i);
// Выполняем запись в эту ячейку
outp(0x71,password[j]);
}
}
Программа для чтения содержимого КМОП-памяти:
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
main() {
unsigned char cmos[164];
int i;
printf("\n*Чтение из CMOS* ©Фролов A. 1991\n\n");
// Читаем все 64 ячейки КМОП-памяти в массив cmos
for(i=0; i<64; i++) {
outp(0x70,i);
cmos[i]=inp(0x71);
}
// Отображаем ячейки часов реального времени
printf("\nЯчейки часов реального времени: ");
for(i=0; i<0xd; i++) {
printf("%02.2x ",(unsigned)cmos[i]);
}
// Отображаем состояние байта диагностики
// после включения питания
printf("\nБайт диагностики: %02.2x",cmos[0xe]);
// Отображаем содержимое байта отключения
printf("\nБайт отключения: %02.2x\n",cmos[0xf]);
// Отображаем содержимое зарезервированных ячеек
printf("\nPassword : ");
for(i=0x34; i<0x40; i++) {
printf("%02.2x ",(unsigned)cmos[i]);
}
// Выводим это же еще раз в виде текстовой строки
cmos[0x40]=0;
printf(">%s<\n",&cmos[0x34]);
}
Некоторую помощь в определении конфигурации компьютера вам может оказать прерывание BIOS INT 11h, которое мы рассмотрим ниже.
Как мы уже говорили, BIOS в процессе инициализации опрашивает состояние перемычек и анализирует содержимое КМОП-памяти (на тех машинах, где эта память установлена). После анализа BIOS записывает в свою область данных по адресу 0000h:0410h слово конфигурации. Отдельные биты этого слова содержат информацию о наличии в системе различного оборудования. Это слово можно получить с помощью прерывания INT 11h, которое возвращает его в регистре AX.
Приведем назначение отдельных битов слова конфигурации:
Биты Значение
0 1 - система содержит НМД;
0 - система не содержит НМД.
1 1 - установлен арифметический сопроцессор;
0 - арифметический сопроцессор не установлен.
2-3 Объем основной памяти, установленной на
материнской плате:
Биты: 3 2
0 1 - 16К;
1 0 - 32К;
1 1 - 64К и более.
4-5 Тип дисплейного контроллера и его режим:
Биты: 5 4
0 0 - не используется или EGA;
0 1 - CGA, EGA, VGA в режиме
40x25;
1 0 - CGA, EGA, VGA в режиме
80x25;
1 1 - монохромный контроллер.
6-7 Количество установленных НГМД:
Биты: 7 6
0 0 - установлен 1 НГМД;
0 1 - установлено 2 НГМД;
1 0 - установлено 3 НГМД;
1 1 - установлено 4 НГМД.
8 1 - используется контроллер прямого доступа к
памяти;
0 - контроллер прямого доступа к памяти не
используется.
9-11 Количество установленных портов последовательной
передачи данных RS232S:
000 - нет портов;
001 - используется один порт;
.............
111 - используется 7 портов.
12 1 - используется игровой адаптер (джойстик);
0 - игровой адаптер не используется.
13 1 - установлен последовательный принтер (только
для PC Jr).
14-15 Количество установленных принтеров:
00 - нет принтеров;
01 - используется 1 принтер;
10 - используется 2 принтера;
11 - используется 3 принтера.
Мы уже говорили о том, для чего может потребоваться программе определять тип используемого процессора.
Для определения типа процессора можно использовать следующую программу:
.MODEL tiny
.STACK 100h
.DATA
msg1 db "Тип вашего процессора: ", "$"
m_8086 db "8086","$"
m_80286 db "80286","$"
m_80386 db "80386","$"
.CODE
.STARTUP
mov ah, 9h
mov dx, OFFSET msg1
int 21h
; Записываем 0 в регистр флагов
xor ax,ax
push ax
popf
; Переписываем регистр флагов через
; стек в регистр AX
pushf
pop ax
; Проверяем установку старших четырех битов
and ax,0F000h
cmp ax,0F000h
; Если эти биты установлены, программа
; работает на процессоре 8086
je short CPU_8086
; Записываем 0F000h в регистр флагов
mov ax,0F000h
push ax
popf
; Переписываем регистр флагов через
; стек в регистр AX
pushf
pop ax
; Проверяем установку старших четырех битов
and ax,0F000h
; Если эти биты установлены, программа
; работает на процессоре 80286
jz short CPU_80286
; Если биты не установлены, то программа
; работает на процессоре 80386
mov dx, OFFSET m_80386
jmp end_program
CPU_80286:
mov dx, OFFSET m_80286
jmp end_program
CPU_8086:
mov dx, OFFSET m_8086
end_program:
mov ah, 9h
int 21h
.EXIT 0
END
Работа программы основывается на записи в стек слова состояния процессора и последующего извлечения его. При этом проверяется содержимое старших извлеченных из стека битов.