Загрузка и выполнение программ

Как к любая операционная система, DOS загружает и выполняет программы. При загрузке программы в начале отводимого для нее блока памяти (для СОМ- программ это вся свободная на данный момент память) создается структура данных PSP (префикс программного сегмента) размером 256 байт (100h). Затем DOS создает копню текущего окружения для загружаемой программы, помещает полный путь и имя программы в конец окружения, заполняет поля PSP следующим образом:

+00h: слово - 0CDh 20h - команда INT 201i. Если СОМ-программа завершает­ся командой RETN, управление передается на эту команду. Введено для совместимости с командой СР/М CALL 0

+02h: слово. - сегментный адрес первого байта после области памяти, выделен­ной для программы

+04h: байт - не используется DOS

+05h: 5 байт - 9Ah 0F0h 0FEh 01Dh 0F0h - команда CALL FAR на абсолютный адрес 000C0h, записанная так, чтобы второй и третий байты со­ставляли слово, равное размеру первого сегмента для СОМ - файлов ( здесь 0FEF0h). Введено для совместимости с ко­мандой СР/М CALL 5

+0Ah:4 байта - адрес обработчика INT 22h (выход из программы)

+0Eh:4 байта - адрес обработчика INT 23h (обработчик нажатия Ctrl-Break)

+12h: 4 байта - адрес обработчика INT 24h (обработчик критических ошибок)

+16h: слово - сегментный адрес PSP процесса, из которого был запущен текущий

+18h: 20 байт -JFT - список открытых идентификаторов, один байт на иденти­фикатор, 0FFh - конец списка

+2Ch: слово - сегментный адрес копни окружения для процесса

+2Eh:2 слова - SS:SP процесса при последнем вызове INT 21h

+32h: слово - число элементов JFT (по умолчанию 20)

+34h: 4 байта - дальний адрес JFT (по умолчанию PSP:0018)

+38h: 4 байта - дальний адрес предыдущего PSP

+3Ch: байт - флаг, указывающий, что консоль находится в состоянии ввода 2-байтного символа

+3Dh: байт - флаг, устанавливаемый функцией ОВ71 Hi прерывания 2Fli (при следующем вызове INT 21h для работы с файлом имя файла бу­дет заменено полным)

+3Fh: слово - не используется в DOS

+40h: слово - версия DOS, которую вернет функция DOS 30h (DOS 5.0+)

+42h: 12 байт - не используется в DOS

+50h: 2 байта - 0CDh 21h - команда INT 21h

+52hi: байт - 0CBh - команда RETF

+53h: 2 байта - не используется в DOS

+55h: 7 байт - область для расширения первого FCB

+5Ch:16 байт - первый FCB, заполняемый из первого аргумента командной строки

+6Ch: 16 байт - второй FCB, заполняемый из второго аргумента командной строки

+7Ch: 4 байта - не используется в DOS

+80h: 128 байт - командная строка и область DTA но умолчанию

и записывает программу в память, начиная с адреса PSP:0100h. Если загружается ЕХЕ-программа, использующая дальние процедуры или сегменты данных, DOS модифицирует эти команды так, чтобы используемые в них сегментные адреса соответствовали сегментным адресам, которые получили указанные процедуры и сегменты данных при загрузке программы в намять. Во время запуска СОМ-программы регистры устанавливаются следующим образом:

AL = 0FFh, если первый параметр командной строки содержит непра­вильное имя диска (например, z:\soinething), иначе - 00h

АН = 0FFh, если второй параметр содержит неправильное имя диска, иначе - 00h

CS = DS = ES = SS = сегментный адрес PSP SP = адрес последнего слова в сегменте (обычно 0FFFE1); меньше, если не хватает памяти)

При запуске ЕХЕ-программы регистры SS:SP устанавливаются в соответствии с сегментом стека, определенным в программе, затем в стек помещается слово 0000h и выполняется переход на начало программы (PSP:0100h для СОМ, соб­ственная точка входа для ЕХЕ).

Все эти действия выполняет одна функция DOS - загрузить и выполнить программу.

Функция DOS 4Bh: Загрузить и выполнить программу

Вход: АН ⁼ 4Bh

AL = 00h - загрузить и выполнить

AL = 0lh - загрузить и нe выполнять

DS:DX - адрес ASClZ-строки с полным именем программы

ES:BX - адрес блока параметров ЕРВ:

+00h: слово - сегментный адрес окружения, которое будет скопи­ровано для нового процесса (или 0, если использу­ется текущее окружение)

+02h: 4 байта - адрес командной строки для нового процесса

+06h: 4 байта - адрес первого FCB для нового процесса

+0Ah:4 байта -адрес второго FCB для нового процесса

+0Eh: 4 байта - здесь будет записан SS:SP нового процесса после его завершения (только для AL = 01)

+12h: 4 байта - здесь будет записан CS:IP (точка входа) нового процесса после его завершения (только для AL=01)

AL = 03h - загрузить как оверлей

DS:DX - адрес ASCIZ-строкк с полным именем программы

ES:BX - адрес блока параметров:

+00h: слово - сегментный адрес для загрузки оверлея

+02h: слово - число, которое будет использовано в командах, при­меняющих непосредственные сегментные адреса, -обычно то же самое, что и в предыдущем поле. 0 для СОМ-файлов

AL = 05h - подготовиться к выполнению (DOS 5.0+)

DS:DX - адрес следующей структуры

+00h: слово - 00h

+02h: слово - бит 0 - программа – ЕХЕ

бит 1 - программа – оверлей

+04h: 4 байта - адрес ASCIZ-строки с именем новой программы

+08h: слово - сегментный адрес PSP новой программы

+0Ah: 4 байта - точка входа новой программы

+0Eh: 4 байта - размер программы, включая PSP

Выход:

СЕ = 0, если операция выполнена, ВХ и DX модифицируются,

СЕ = 1, если произошла ошибка, АХ = код ошибки (2 - файл не найден, 5 - доступ к файлу запрещен, 8 - не хватает памяти. 0Ah - непра­вильное окружение, 0Bh - неправильный формат)

Подфункциям 00 и 01 требуется, чтобы свободная память для загрузки про­граммы была в нужном количестве, так что СОМ-программы должны воспользо­ваться функцией DOS 4Ah с целью уменьшения отведенного им блока памяти до минимально необходимого. При вызове подфункции 03 DOS загружает оверлей в память, выделенную текущим процессом, поэтому ЕХЕ-программы должны убедиться, что ее достаточно.

Эта функция игнорирует расширение файла и различает ЕХЕ- и СОМ-файлы, но первым двум байтам заголовка (MZ для ЕХЕ-файлов).

Подфункция 05 должна вызываться после загрузки и перед передачей управле­ния на программу, причем никакие прерывания DOS и BIOS нельзя вызывать после возвращения из этой подфункции и до перехода на точку входа повои программы.

Загруженной и вызванной таким образом программе предоставляется несколь­ко способов завершения работы. Способ, который чаще всего применяется для СОМ-файлов, - команда RETN. При этом управление передается па адрес PSP:0000, где располагается код команды INT 20h. Соответственно программу мож­но завершить сразу, вызвав INT 20h, но оба эти способа требуют, чтобы CS содер­жал сегментный адрес PSP текущего процесса. Кроме того, они не позволяют вер­нуть код возврата, который может передать предыдущему процессу информацию о том, как завершилась запущенная программа. Рекомендованный способ заверше­ния программы - функция DOS 4Ch.

Функция DOS 4Ch: Завершить программу

Вход: АН = 4Сh

AL = код возврата

Значение кода возврата можно использовать в пакетных файлах DOS как пере­менную ERRORLEVEL и определять из программы с помощью функции DOS 4Dh.

Функция DOS 4Dh: Определить код возврата последнего завершившегося процесса

Вход: АН = 4Dh

Выход: АН = способ завершения:

00h - нормальный

01h - Ctrl-Break

02h - критическая ошибка

03h - программа осталась в памяти как резидентная

AL = код возврата

CF=0

Воспользуемся функциями 4Ah и 4Bh в следующем примере программы, кото­рая ведет себя как командный интерпретатор, хотя на самом деле единственная ко­манда, которую она обрабатывает, - команда exit. Все остальные команды передают­ся настоящему COMMAND.СОМ с ключом /С (выполнить команду и вернуться).

Лабораторная работа №1