Страница:
можете записать за один цикл.
Другое решение этой проблемы состоит в выключении экрана на
время операции сдвига, а затем в его восстановлении. "Выключение
экрана" подразумевает, что вывод содержащихся в видеобуфере дан-
ных запрещен, но сам буфер при этом не изменяется. Этот процесс
используется функцией сдвига BIOS, использованной выше. Хотя это
не очень приятно для глаз, но все-таки не так плохо, как уже
упоминавшаяся интерференция.
Для выключения экрана у цветного графического дисплея надо
сбросить бит 3 порта с адресом 3D8H. Изменение бита назад на 1
моментально включает экран обратно. Этот адрес порта соответст-
вует регистру выбора режима цветного графического адаптора. Этот
однобайтный регистр только для записи, поэтому программа не может
просто прочитать его, изменить значение бита 3 и вернуть прочи-
танный байт. Вместо этого Вам необходимо определить также пра-
вильную установку всех остальных битов (перечисленных в [4.1.2]).
Для PCjr этот бит расположен в регистре управления режимом 1
массива ворот дисплея. В [4.1.1] объяснено как получить доступ и
запрограммировать этот регистр.
Горизонтальный сдвиг иногда требуется в специальных программах
обработки текста, таких как текстовые редакторы. Операционная
система не имеет для этого специальных средств. По этой причине
данная задача немного сложнее чем вертикальный сдвиг - но несу-
щественно. Рассмотрим случай, когда Вы хотите, чтобы экран сдви-
гался влево на 5 позиций. При этом левые 5 столбцов исчезнут,
весь остальной текст сдвигается влево, а самые правые 5 столбцов
должны быть очищены. Поскольку видеобуфер представляет из себя
одну длинную строку, то если каждый символ буфера сдвинуть на 10
байтов вниз, то суммарный эффект будет состоять в том, что самые
левые 5 символов каждой строки будут передвинуты в последние 5
позиций предыдущей строки. Таким образом, весь экран будет сдви-
нут влево на 5 позиций, передвигая 5 ненужных столбцов в правую
часть экрана. Все что после остается - это очистить правые 5
столбцов. Это легко делается с помощью процедуры вертикального
сдвига [4.5.1], которая может выполняться для любой части экрана
и которая очищает указанную область если указать сдвиг на 0
строк. Рисунок 4-6 иллюстрирует этот метод.
Низкий уровень.
В этом примере осуществляется сдвиг на 5 позиций влево. Легко
изменить его для сдвига вправо или для другого значения позиций
сдвига. При использовании прямого отображения в память этот метод
дает практически моментальный сдвиг экрана.
;---сдвигаем все вниз на 10 байтов
MOV AX,0B000H ;указываем на буфер монохромного
MOV ES,AX ;дисплея
MOV DS,AX ;
MOV SI,10 ;сдвигаем из SI ...
MOV DI,0 ;... в DI
MOV CX,1995 ;сдвигаем все кроме последних 5 байт
REP MOVSW ;осуществляем сдвиг
;---очищаем правый край
MOV AH,6 ;функция вертикального сдвига
MOV AL,0 ;сдвиг на 0 строк чистит окно
MOV CH,0 ;строка левого верхнего угла
MOV CL,75 ;столбец левого верхнего угла
MOV DH,24 ;строка правого нижнего угла
MOV DL,79 ;столбец правого нижнего угла
MOV BH,7 ;атрибут для очищаемых позиций
INT 10H ;чистим окно
Поскольку все видеосистемы, кроме монохромного дисплея, имеют
достаточно памяти для нескольких видеобуферов, то одновременно
могут быть сконструированы несколько экранов, каждый из которых
может быть выведен в нужный момент. Вместо того, чтобы передви-
гать данные в видеопамяти, монитор посылает данные из другой
области видеопамяти. Число доступных страниц может меняться в
зависимости от видеосистемы и режима дисплея. Приводим краткую
сводку:
Режим Тип Число страниц Начало буфера
0 алфавитноцифровой 8 B800
1 алфавитноцифровой 8 B800
2 алфавитноцифровой 8 B800
3 алфавитноцифровой 8 B800
4 графический 1 B800
5 графический 1 B800
6 графический 1 B800
7 алфавитноцифровой 1/8 B800
8 графический переменное B800
9 графический переменное B800
A графический переменное B800
D графический 2/4/8 A000
E графический 1/2/4 A000
F графический 1/2 A000
10 графический 1/2 A000
Режимы 8-A - графические режимы PCjr; число страниц для них ме-
няется в зависимости от того, сколько оперативной памяти отведено
под видеобуфер. Размер страницы равен 2K или 4K для алфавитноциф-
ровых режимов, 32K - для четырех цветов при высоком разрешении
или 16 цветов при умеренном разрешении и 16K - для всех остальных
режимов. Режимы D-10 поддерживаются EGA. Количество страниц ме-
няется в зависимости от установленной памяти. Режимы F и 10 тре-
буют наличия не менее 128K памяти. Режим 7 разрешает одну страни-
цу для монохромного адаптора и 8 страниц для EGA.
Монохромный адаптор не имеет памяти для дополнительных стра-
ниц. Однако нет никаких причин, по которым часть основной памяти
нельзя было бы использовать как буфер дисплея. В этом случае
страничная организация осуществляется за счет быстрого обмена
всего содержимого буфера в памяти с видеобуфером (адрес которого
B000:0000). Буфер в основной памяти можно рассматривать как
"псевдостраницу". Хотя это и не настоящее разбиение на страницы,
но результат будет почти такой же, если для пересылки данных Вы
будете использовать ассемблерную процедуру.
При использовании страниц надо позаботиться о том, чтобы опе-
рации вывода на экран направлялись на нужную страницу. Программа
не обязана выводить данные на ту страницу, которая в данный мо-
мент изображается на экране. На самом деле, часто наоборот жела-
тельно конструировать экран "за кулисами", а затем моментально
выводить уже готовое изображение. Этот метод особенно полезен,
когда необходимо конструировать сложный вывод в Бейсике, у кото-
рого вывод очень медленный. BIOS хранит в своей области данных
однобайтную переменную, указывающую, какая из страниц выводится в
данный момент. Диапазон значений этой переменной от 0 до 7. Она
расположена по адресу 0040:0062.
Высокий уровень.
Бейсик использует команду SCREEN для установки страницы, на
которую будет идти вывод (активной страницы) и выводимой страницы
(видимой страницы). Страницы нумеруются от 0 до 3 для текстов с
80 символами в строке и от 0 до 7 для 40-символьных. Третий пара-
метр за командой SCREEN устанавливает активную страницу.
SCREEN,,2 приводит к тому, что все операторы PRINT будут работать
со страницей 2. Четвертый параметр устанавливает видимую страни-
цу. SCREEN,,,1 приводит к тому, что на экран будет выводиться
страница 1. Когда видимая страница не указывается, то автомати-
чески принимается, что она совпадает с активной.
Для выделения памяти под страницы на PCjr используется опера-
тор CLEAR. Этот оператор устанавливает общее количество памяти,
отводимое под буфер экрана, которое при старте равно 16384 байта.
Чтобы добавить вторую страницу размером 16K, напишите
CLEAR,,,32768. Добавочные текстовые страницы требуют 4096 байтов
каждая. При условии, что таким образом была отведена память,
команды оператора SCREEN для работы со страницами работают опи-
санным образом. Только PCjr имеет добавочный параметр оператора
SCREEN, который стирает страницу (т.е. переводит ее в цвет фона).
Детали описаны в руководстве по Бейсику. Оператор PCOPY также
уникален для PCjr. Он копирует изображение из одной страницы в
другую. Например, PCOPY 2,1 целиком копирует страницу 2 на стра-
ницу 1.
Хотя монохромный адаптор не имеет памяти для страниц дисплея,
однако имеется способ устроить своего рода "псевдостраницы".
Нижеприведенная процедура на машинном языке рассматривает блок
памяти как дисплейную страницу. При вызове этой процедуры она
обменивает содержимое видеобуфера с содержимым этой области памя-
ти. В результате мы имеем как бы две дисплейные страницы. (В
приложении Г объясняется как включать подпрограммы на машинном
языке в программы на Бейсике.)
Вы должны отвести блок памяти размером 4000 байт для псевдост-
раницы, помимо памяти, содержащей программу на машинном языке. В
примере блок начинается с адреса сегмента &H2000, а процедура
помещена по адресу &H2200. Сегментный адрес блока содержится в
9-м и 10-м байтах машинного кода и Вы легко можете изменить его.
Видно, что адрес &H2000 представлен как &H00, &H20 в операторе
DATA. Это следствие того, что младшие цифры всегда размещаются в
младших ячейках памяти. Если Вы хотите разместить блок, скажем по
адресу 1234:0000, то надо изменить байты 9 и 10 на &H34, &H12.
Вам может потребоваться очистить псевдостарницу от всякой
ерунды, оставшейся от других программ. В строках 230-260 это
достигается за счет засылки символа пробела (ASCII 32) в каждый
байт (32 служит "нормальным" байтом атрибутов). Программа может
осуществлять вывод на экран обычным образом, а затем переносить
содержимое на псевдостраницу. Но если хотите, то Вы можете осу-
ществлять вывод прямо на псевдостраницу, используя прямое отобра-
жение в память.
100 '''машинный код
110 DATA &H1E, &H06, &HB8, &H00, &HB0, &H8E, &HC0
120 DATA &HB8, (3&H00, &H20), &H8E, &HD8, &HBF, &H00
130 DATA &H00, &HBE, &H00, &H00, &HFC, &HB9, &HD0
140 DATA &H07, &H26, &H8B, &H1D, &HAD, &HAB, &H89
150 DATA &H5D, &HFE, &HE2, &HF6, &H07, &H1F, &HCB
160 '''помещаем код в память
170 DEF SEG = &H2200 'указываем адрес процедуры
180 FOR N = 0 TO 34 'начинаем с первого байта
190 READ Q 'читаем байт процедуры
200 POKE N,Q 'пишем его в память
210 NEXT '
220 '''чистим псведостраницу
230 DEF SEG = &H2000 'адрес начала псевдостраницы
240 FOR N = 0 TO 3999 'для каждого символа и атрибута
250 POKE N,32 'помещаем код 32
260 NEXT 'пока не очистим весь буфер
500 '''пишем прямо в псевдостраницу
510 DEF SEG = &H2000 'указываем на ее адрес
520 S$ = "PSEUDOPAGE" 'выводим слово посреди страницы
530 M = LEN(S$) 'получаем длину строки
540 FOR N = 1 TO M 'для каждого символа строки
550 POKE N*2+2000, ASC(MID$(S$,N,1)) 'помещаем его в буфер
560 NEXT '
600 '''теперь используем процедуру
610 PRINT "SCRREN 1" 'печатаем сообшение на экран
620 DEF SEG = &H2200 'указываем на процедуру
630 PSEUDOPAGE = 0 'начинаем с начала процедуры
640 CALL PSEUDOPAGE 'обмениваем страницы
650 CALL PSEUDOPAGE 'повторяем обмен
660 ...
Средний уровень.
Функция 5 прерывания 10H выбирает текущую страницу дисплея для
вывода. Надо просто поместить номер страницы в AL:
;---установка видимой страницы
MOV AH,5 ;номер функции
MOV AL,2 ;номер страницы (начиная с 0)
INT 10H ;устанавливаем страницу
Однако эта функция не устанавливает страницу, на которую будет
идти вывод. Любое из прерываний BIOS, которые выводят на экран
(функции прерывания 10H), требует чтобы номер страницы был указан
в качестве входного параметра в одном из регистров. Однако все
прерывания вывода на экран MS DOS пишут на текущую видимую стра-
ницу. Таким образом, для "закулисных" операций Вам необходимо
пользоваться прерыванием 10H.
Для получения информации о текущей странице надо выполнить
функцию F прерывания 10H, которая возвращает статус дисплея.
Номер страницы при этом возвращается в BH.
Низкий уровень.
Дисплейные страницы выбираются за счет изменения точки видео-
памяти, начиная с которой монитор принимает данные. Эта точка
памяти устанавливается регистрами 12 (старший байт) и 13 (младший
байт) микросхемы 6845, которые называются регистрами стартового
адреса. Значения адресов раздела страниц для буфера, начинающего-
ся с B800 такие:
40 символов 80 символов
страница 0 0000H 0000H
1 0400H 0800H
2 0800H 1000H
3 0C00H 1800H
4 1000H
5 1400H
6 1800H
7 1C00H
В [4.1.1] объясняется как программировать регистры микросхемы
6845, а в [4.5.4] содержится пример программирования стартового
адреса. В последнем примере надо просто присвоить BX одно из
значений вышеприведенной таблицы. Конечно, при этом устанавли-
вается только выводимая страница. Для записи в определенную стра-
ницу на низком уровне надо использовать одно из значений таблицы
в качестве смещения в видеобуфере при прямом отображении в па-
мять.
Поскольку прямое отображение в память работает очень быстро,
то иллюзия страниц может быть легко создана на монохромном дисп-
лее. Выделите блок размером 4000 байтов для хранения страницы.
Хотя монохромный адаптор не может непосредственно читать из обыч-
ной памяти, содержимое этого буфера и видеобуфера можно обменять
настолько быстро, что никто не зметит разницы. Следующая процеду-
ра обменивает содержимое этих двух областей.
;---в сегменте данных
PPAGE DW 2000 DUP(720H) ;заполняем буфер пробелами
;---пересылка между псевдостраницей и видеобуфером
MOV AX,0B000H ;указываем на видеобуфер
MOV ES,AX ;
MOV AX,SEG PPAGE ;указываем на псевдостраницу
MOV DS,AX ;
REPEAT: MOV DI,0 ;DI на начало видеобуфера
MOV SI,OFFSET PPAGE ;SI на начало псевдостраницы
CLD ;направление вперед
MOV CX,2000 ;будем пересылать 2000 слов
NEXT_WORD: MOV BX,ES:[DI] ;берем слово из видеобуфера в BX
LODSW ;слово из псевдостраницы в AX
STOSW ;слово из AX в видеобуфер
MOV DS:[DI]-2,BX ;слово из BX в псевдостраницу
LOOP NEXT_WORD ;
PCjr хранит регистр страницы в порте с адресом 3DFH. Значение
битов этого регистра следующее:
биты 2-0 какая страница выводится (от 0 до 7)
5-3 какая страница пишется (от 0 до 7) при выводе
по адресу сегмента B800H
7-6 = 00 для всех текстовых режимов
= 01 для графических режимов с 16K
= 11 для графических режимов с 32K
Поскольку страницы текста прилегают друг к другу в видеобуфе-
ре, то небольшой текстовый массив может целиком помещаться в этой
памяти. В этом случае текст сдвигаться вверх и вниз по экрану не
передвигаясь реально в буфере. Вместо этого экран начинает пока-
зывать содержимое буфера, начиная с различных точек и тем самым
создавая иллюзию сдвига. Этот метод называется аппаратным сдви-
гом.
Аппаратный сдвиг достигается за счет изменения стартового
адреса дисплея, который является числом, указывающим на символ в
видеобуфере, который будет выводиться в левом верхнем углу экра-
на. Добавление 80 к этому числу "сдвигает" весь экран на одну
строку вверх, а вычитание 80 - на одну строку вниз. В режиме с 40
символами в строке надо вместо 80 прибавлять или вычитать 40. На
рис. 4-7 приведена диаграмма аппаратного сдвига.
Отметим, что регистр стартового адреса не считает байты атри-
бутов, поэтому Вы должны вычислять адреса памяти по-другому, чем
при прямом отображении в память. Имейте также ввиду, что несмотря
на наличие разрывов памяти между границами страниц (96 байтов
между 80-символьными страницами и 48 байтов между 40-символьными
страницами) микросхема 6845 пропускает эти области и сдвиг непре-
рывно происходит с одной страницы на следующую. Аппаратный сдвиг
происходит настолько быстро, что Вам может оказаться необходимым
вставить процедуру задержки, чтобы пользователь имел возможность
увидеть насколько сдвинулся экран.
BIOS хранит текущее значение регистра стартового адреса в
переменной в своей области данных. Эта двухбайтная переменная
расположена по адресу 0040:004EH.
Низкий уровень.
Стартовый адрес содержится в регистрах 12 (старший байт) и 13
(младший байт) микросхемы 6845. В [4.1.1] объясняется работа этой
микросхемы. Прежде чем адресуемый байт направляется в порт с
адресом 3D5H, необходимо послать номер адресуемого регистра в
порт 3D4H. В данном примере экран сдвигается вверх на одну стро-
ку. Переменная START_ADDRESS содержит адрес первого символа теку-
щей верхней строки экрана.
MOV BX,START_ADDRESS ;начинаем с начала буфера
ADD BX,80 ;сдвигаем на 1 строку (80 символов)
MOV DX,3D4H ;вывод в адресный регистр
MOV AL,12 ;адресуем регистр 12
OUT DX,AL ;посылаем запрос
INC DX ;теперь выводим в командный регистр
MOV AL,BH ;старшее слово в AL
OUT DX,AL ;посылаем его в регистр 12
DEC DX ;обратно к адресному регистру
MOV AL,13 ;адресуем регистр 13
OUT DX,AL ;посылаем запрос
INC DX ;снова командный регистр
MOV AL,BL ;младшее слово в AL
OUT DX,AL ;посылаем в регистр 13
Все диски, как гибкие, так и жесткие, организованы одинаковым
образом. Поверхность диска разделена на ряд концентрических ко-
лец, называемых дорожками, а дорожки делятся радиально на секто-
ра. Например, стандартная дискета с диаметром 5 1/4 дюйма имеет
40 дорожек и в системе MS DOS 2.0 каждая дорожка разбита на 9
секторов (15 секторов на дискете емкостью 1.2 Мбайта и 17 на
фиксированном диске). Размер сектора 512 байт, и 512 байт * 9
секторов * 40 дорожек * 2 стороны дает в итоге емкость дискеты
360K. Все типы дисков используют размер сектора 512 байт в MS
DOS.
Файл распределен по такому количеству секторов, которое необ-
ходимо, чтобы вместить его. Только несколько секторов на внешнем
ободе дискеты зарезервированы для специальных нужд. Остальные
доступны на основе правила "первый подошел - первого обслужат".
Это означает, что по мере заполнения диска данными сектора посте-
пенно заполняются по направлению к центру диска. При уничтожении
файла сектора освобождаются и со временем свободные области ста-
новятся разбросанными по диску, разбивая новые файлы и замедляя
доступ к ним для чтения и записи.
Фиксированные диски имеют некоторые специальные характеристи-
ки. Часто они состоят из двух или более параллельных пластин, у
каждой из которых есть две головки, чтобы читать обе их стороны.
Все дорожки, расположенные на данном расстоянии от центра, вместе
называются цилиндром. Поскольку головки всех дисков двигаются
тандемом, то достигается экономия перемещений если заполнять все
дорожки одного цилиндра, прежде чем переходить к следующему.
Группы цилиндров могут относиться к различным операционным систе-
мам. Программа DOS FDISK может разбивать фиксированный диск на
несколько разделов (до четырех) разного размера. По этой причине
параметры фиксированного диска могут сильно отличаться.
Дисковые сектора определяются магнитной информацией, которую
записывает утилита форматизации диска. Информация включает иден-
тификационный номер каждого сектора. BIOS нумерует сектора 1-8,
1-9 или 1-15, в зависимости от емкости диска. Дорожки не марки-
руются, вместо этого они определяются механически по смещению
головки чтения/записи от внешнего края диска. Дорожки нумеруются
от 0 до 39 для дискет диаметром 5 1/4 дюйма, а для дисков большей
емкости их может быть больше. Дисковые функции BIOS обращаются к
определенному сектору, указывая номера дорожки и сектора. Однако
функции DOS рассматривают все сектора диска, как одну цепь, кото-
рая нумеруется подряд, начиная от 0, поэтому каждый сектор имеет
свой логический номер сектора.
Для дискет первый сектор (дорожка 0, сектор 1) содержит запись
начальной загрузки, которая является небольшой программой, позво-
ляющей компьютеру считать с дискового накопителя остальные части
MS DOS. Затем идут две копии таблицы размещения файлов, которые
содержат информацию о распределении дискового пространства (вто-
рая копия хранится из соображений безопасности). Затем идет кор-
невой каталог, который содержит список файлов и ссылок на подка-
талоги, а также указывает в каком месте диска они начинаются.
Наконец, далее идут две небольшие программы DOS IBMBIO.COM и
IBMDOS.COM, которые считываются при старте и обеспечивают компью-
тер возможностями необходимыми для нахождения и загрузки файла
COMMAND.COM, который несомненно является основной частью опера-
ционной системы.
Фиксированные диски имеют главную запись загрузки, которая
содержит таблицу разделов, позволяющую разделить диск между нес-
колькими операционными системами. Таблица разделов содержит ин-
формацию о том, где на диске начинается раздел DOS, а также пер-
вый сектор какого раздела содержит запись начальной загрузки. В
остальном раздел организован так же, как и дискета.
Диск использует таблицу размещения файлов (FAT) для отведения
дискового пространства файлам и хранения информации о свободных
секторах. Из соображений безопасности на всех дисках хранятся две
копии FAT. Они хранятся последовательно, в секторах с самыми
младшими доступными логическими номерами, начиная со стороны 0,
дорожки 0, сектора 2 (сектор 1 также занят записью начальной
загрузки). Число секторов, занимаемых FAT определяется размером и
типом диска. Отметим, что в MS DOS 3.0 размер записи FAT может
быть 16 битов для фиксированного диска. Здесь мы будем рассматри-
вать только 12-битные записи; для получения информации о 16-бито-
вых записях, смотрите Техническое руководство по MS DOS.
Таблица размещения файлов хранит информацию о каждом кластере
секторов на диске. Кластер это группа стандартных секторов разме-
ром 512 байт (независимо от типа диска MS DOS всегда работает с
512-байтными секторами). Группа секторов используется, чтобы
уменьшить размер FAT. Однако большие кластеры, используемые на
фиксированном диске напрасно расходуют дисковое пространство при
записи маленьких файлов (утилита размером 500 байт берет 4K дис-
кового пространства). Имеется набор размеров кластеров и размеров
FAT, используемых в IBM PC:
Тип диска Секторов на кластер Размер FAT
дискета 160K 1 1
дискета 180K 1 1
дискета 320K 2 2
дискета 360K 2 2
дискета 1.2M 1 7
винчестер 10M 8 8
винчестер 20M 4 40
При большем размере кластера напрасно расходуется дисковое
пространство, но когда большие диски имеют малый размер кластера,
то таблица размещения файлов становится слишком большой. При
работе с дисками DOS загружает копию FAT в память, по возможности
сохраняя ее там, поэтому при большом размере FAT может расходо-
ваться много оперативной памяти. Поскольку большинство AT имеют
достаточно много памяти, то для них приемлемы намного большие
FAT. Поэтому для 20M винчестера взяты меньшие размеры кластеров,
чем для 10M, обеспечивая экономию дискового пространства. Для
дискет емкостью 1.2M выбран кластер размером в 1 сектор, так как
их основное назначение состоит в хранении копий жесткого диска, а
следовательно компактность очень важна.
Каждая позиция в таблице размещения файлов соответствует опре-
деленной позиции кластера на диске. Обычно файл занимает несколь-
ко кластеров и запись в каталоге файлов содержит номер стартового
кластера, в котором записано начало файла. Просмотрев позицию
FAT, соответствующую первому кластеру, DOS находит номер класте-
ра, в котором хранится следующая порция этого файла. Этому клас-
теру соответствует своя запись в FAT, которая в свою очередь
содержит номер следующего кластера в цепочке. Для последнего
кластера, занятого файлом FAT содержит значения от FF8H до FFFH.
Неиспользуемым (или освобожденным) кластерам записывается значе-
ние 000, а плохим секторам - FF7H. Наконец, значения от FF0H до
FF7H приписываются резервным кластерам.
Номер кластера содержит 3 шестнадцатиричные цифры, для хране-
ния которых требуется 1 1/2 байта. Для уменьшения размеров FAT
числа для двух соседних кластеров хранятся в трех последователь-
ных байтах таблицы. MS DOS автоматически производит все необходи-
мые вычисления.
Первые три байта FAT не используются для номеров кластеров.
Первый байт содержит код, определяющий тип диска (см. [1.1.5]), а
следующие 2 байта оба равны FFH. Поскольку эти позиции таблицы
заняты, то кластеры нумеруются, начиная с 2, причем кластеры 2 и
3 занимают вторую тройку байт таблицы.
MS DOS 3.0 может создавать FAT с записями размером 16 бит.
Такие записи необходимы для фиксированных дисков размером более
10M, которые имеют больше, чем 4086 кластеров. На рис. 5-1 пока-
зана связь между FAT и кластерами на диске.
Очень редко имеются причины вносить изменения прямо в таблицу
размещения файлов. MS DOS заботится обо всех файловых операциях и
обеспечивает процедуры, анализирующие таблицу на предмет наличия
свободного пространства на диске. Однако для некоторых специаль-
ных целей, таких как восстановление удаленных файлов или написа-
ние драйвера блочного устройства, необходим прямой доступ к FAT.
При прямом доступе к FAT надо соблюдать следующие правила.
Для нахождения следующего кластера файла:
1. Умножьте номер кластера на 1.5.
2. Прочитайте 2 байта с полученным смещением (окгругляя вниз).
3. Если номер кластера четный, то возьмите младшие 12 бит, иначе
возьмите старшие 12 бит.
Для преобразования номера кластера в логический номер сектора:
1. Вычтите 2 из номера кластера.
2. Умножьте результат на число секторов в кластере.
Высокий уровень.
В данном примере читается FAT и поределяется значение, храня-
щееся для кластера номер 6. В [5.4.2] объясняется начальный код,
читающий сектора FAT. Результатом является 12-битное число,
представленное в виде трех шестнадцатиричных цифр (4 бита каж-
дая), возвращаемое в виде строки. В примере пары чисел, состоящих
из двух цифр, объединены и в качестве результата берутся правые
или левые три цифры. Когда Бейсик преобразует символ в 16-ную
форму, то он возвращает только одну цифру, если первая была ну-
лем, поэтому удаленный ноль должен быть восстановлен, чтобы этот
метод работал правильно.
100 '''чтение секторов FAT
110 DEFINT A-Z
120 DATA &H55, &H8B, &HEC, &H1E, &H8B, &H76, &H0C, &H8B
130 DATA &H04, &H8B, &H76, &H0A, &H8B, &H14, &H8B, &H76
140 DATA &H08, &H8B, &H0C, &H8B, &H76, &H06, &H8A, &H1C
150 DATA &H8E, &HD8, &H8B, &HC3, &HBB, &H00, &H00, &HCD
160 DATA &H25, &H59, &H1F, &H5D, &HCA, &H08, &H00
170 DEF SEG = &H1000 'помещаем машинный код с этого адреса
180 FOR N = 0 TO 38 'читаем 39 байтов данных
Другое решение этой проблемы состоит в выключении экрана на
время операции сдвига, а затем в его восстановлении. "Выключение
экрана" подразумевает, что вывод содержащихся в видеобуфере дан-
ных запрещен, но сам буфер при этом не изменяется. Этот процесс
используется функцией сдвига BIOS, использованной выше. Хотя это
не очень приятно для глаз, но все-таки не так плохо, как уже
упоминавшаяся интерференция.
Для выключения экрана у цветного графического дисплея надо
сбросить бит 3 порта с адресом 3D8H. Изменение бита назад на 1
моментально включает экран обратно. Этот адрес порта соответст-
вует регистру выбора режима цветного графического адаптора. Этот
однобайтный регистр только для записи, поэтому программа не может
просто прочитать его, изменить значение бита 3 и вернуть прочи-
танный байт. Вместо этого Вам необходимо определить также пра-
вильную установку всех остальных битов (перечисленных в [4.1.2]).
Для PCjr этот бит расположен в регистре управления режимом 1
массива ворот дисплея. В [4.1.1] объяснено как получить доступ и
запрограммировать этот регистр.
Горизонтальный сдвиг иногда требуется в специальных программах
обработки текста, таких как текстовые редакторы. Операционная
система не имеет для этого специальных средств. По этой причине
данная задача немного сложнее чем вертикальный сдвиг - но несу-
щественно. Рассмотрим случай, когда Вы хотите, чтобы экран сдви-
гался влево на 5 позиций. При этом левые 5 столбцов исчезнут,
весь остальной текст сдвигается влево, а самые правые 5 столбцов
должны быть очищены. Поскольку видеобуфер представляет из себя
одну длинную строку, то если каждый символ буфера сдвинуть на 10
байтов вниз, то суммарный эффект будет состоять в том, что самые
левые 5 символов каждой строки будут передвинуты в последние 5
позиций предыдущей строки. Таким образом, весь экран будет сдви-
нут влево на 5 позиций, передвигая 5 ненужных столбцов в правую
часть экрана. Все что после остается - это очистить правые 5
столбцов. Это легко делается с помощью процедуры вертикального
сдвига [4.5.1], которая может выполняться для любой части экрана
и которая очищает указанную область если указать сдвиг на 0
строк. Рисунок 4-6 иллюстрирует этот метод.
Низкий уровень.
В этом примере осуществляется сдвиг на 5 позиций влево. Легко
изменить его для сдвига вправо или для другого значения позиций
сдвига. При использовании прямого отображения в память этот метод
дает практически моментальный сдвиг экрана.
;---сдвигаем все вниз на 10 байтов
MOV AX,0B000H ;указываем на буфер монохромного
MOV ES,AX ;дисплея
MOV DS,AX ;
MOV SI,10 ;сдвигаем из SI ...
MOV DI,0 ;... в DI
MOV CX,1995 ;сдвигаем все кроме последних 5 байт
REP MOVSW ;осуществляем сдвиг
;---очищаем правый край
MOV AH,6 ;функция вертикального сдвига
MOV AL,0 ;сдвиг на 0 строк чистит окно
MOV CH,0 ;строка левого верхнего угла
MOV CL,75 ;столбец левого верхнего угла
MOV DH,24 ;строка правого нижнего угла
MOV DL,79 ;столбец правого нижнего угла
MOV BH,7 ;атрибут для очищаемых позиций
INT 10H ;чистим окно
Поскольку все видеосистемы, кроме монохромного дисплея, имеют
достаточно памяти для нескольких видеобуферов, то одновременно
могут быть сконструированы несколько экранов, каждый из которых
может быть выведен в нужный момент. Вместо того, чтобы передви-
гать данные в видеопамяти, монитор посылает данные из другой
области видеопамяти. Число доступных страниц может меняться в
зависимости от видеосистемы и режима дисплея. Приводим краткую
сводку:
Режим Тип Число страниц Начало буфера
0 алфавитноцифровой 8 B800
1 алфавитноцифровой 8 B800
2 алфавитноцифровой 8 B800
3 алфавитноцифровой 8 B800
4 графический 1 B800
5 графический 1 B800
6 графический 1 B800
7 алфавитноцифровой 1/8 B800
8 графический переменное B800
9 графический переменное B800
A графический переменное B800
D графический 2/4/8 A000
E графический 1/2/4 A000
F графический 1/2 A000
10 графический 1/2 A000
Режимы 8-A - графические режимы PCjr; число страниц для них ме-
няется в зависимости от того, сколько оперативной памяти отведено
под видеобуфер. Размер страницы равен 2K или 4K для алфавитноциф-
ровых режимов, 32K - для четырех цветов при высоком разрешении
или 16 цветов при умеренном разрешении и 16K - для всех остальных
режимов. Режимы D-10 поддерживаются EGA. Количество страниц ме-
няется в зависимости от установленной памяти. Режимы F и 10 тре-
буют наличия не менее 128K памяти. Режим 7 разрешает одну страни-
цу для монохромного адаптора и 8 страниц для EGA.
Монохромный адаптор не имеет памяти для дополнительных стра-
ниц. Однако нет никаких причин, по которым часть основной памяти
нельзя было бы использовать как буфер дисплея. В этом случае
страничная организация осуществляется за счет быстрого обмена
всего содержимого буфера в памяти с видеобуфером (адрес которого
B000:0000). Буфер в основной памяти можно рассматривать как
"псевдостраницу". Хотя это и не настоящее разбиение на страницы,
но результат будет почти такой же, если для пересылки данных Вы
будете использовать ассемблерную процедуру.
При использовании страниц надо позаботиться о том, чтобы опе-
рации вывода на экран направлялись на нужную страницу. Программа
не обязана выводить данные на ту страницу, которая в данный мо-
мент изображается на экране. На самом деле, часто наоборот жела-
тельно конструировать экран "за кулисами", а затем моментально
выводить уже готовое изображение. Этот метод особенно полезен,
когда необходимо конструировать сложный вывод в Бейсике, у кото-
рого вывод очень медленный. BIOS хранит в своей области данных
однобайтную переменную, указывающую, какая из страниц выводится в
данный момент. Диапазон значений этой переменной от 0 до 7. Она
расположена по адресу 0040:0062.
Высокий уровень.
Бейсик использует команду SCREEN для установки страницы, на
которую будет идти вывод (активной страницы) и выводимой страницы
(видимой страницы). Страницы нумеруются от 0 до 3 для текстов с
80 символами в строке и от 0 до 7 для 40-символьных. Третий пара-
метр за командой SCREEN устанавливает активную страницу.
SCREEN,,2 приводит к тому, что все операторы PRINT будут работать
со страницей 2. Четвертый параметр устанавливает видимую страни-
цу. SCREEN,,,1 приводит к тому, что на экран будет выводиться
страница 1. Когда видимая страница не указывается, то автомати-
чески принимается, что она совпадает с активной.
Для выделения памяти под страницы на PCjr используется опера-
тор CLEAR. Этот оператор устанавливает общее количество памяти,
отводимое под буфер экрана, которое при старте равно 16384 байта.
Чтобы добавить вторую страницу размером 16K, напишите
CLEAR,,,32768. Добавочные текстовые страницы требуют 4096 байтов
каждая. При условии, что таким образом была отведена память,
команды оператора SCREEN для работы со страницами работают опи-
санным образом. Только PCjr имеет добавочный параметр оператора
SCREEN, который стирает страницу (т.е. переводит ее в цвет фона).
Детали описаны в руководстве по Бейсику. Оператор PCOPY также
уникален для PCjr. Он копирует изображение из одной страницы в
другую. Например, PCOPY 2,1 целиком копирует страницу 2 на стра-
ницу 1.
Хотя монохромный адаптор не имеет памяти для страниц дисплея,
однако имеется способ устроить своего рода "псевдостраницы".
Нижеприведенная процедура на машинном языке рассматривает блок
памяти как дисплейную страницу. При вызове этой процедуры она
обменивает содержимое видеобуфера с содержимым этой области памя-
ти. В результате мы имеем как бы две дисплейные страницы. (В
приложении Г объясняется как включать подпрограммы на машинном
языке в программы на Бейсике.)
Вы должны отвести блок памяти размером 4000 байт для псевдост-
раницы, помимо памяти, содержащей программу на машинном языке. В
примере блок начинается с адреса сегмента &H2000, а процедура
помещена по адресу &H2200. Сегментный адрес блока содержится в
9-м и 10-м байтах машинного кода и Вы легко можете изменить его.
Видно, что адрес &H2000 представлен как &H00, &H20 в операторе
DATA. Это следствие того, что младшие цифры всегда размещаются в
младших ячейках памяти. Если Вы хотите разместить блок, скажем по
адресу 1234:0000, то надо изменить байты 9 и 10 на &H34, &H12.
Вам может потребоваться очистить псевдостарницу от всякой
ерунды, оставшейся от других программ. В строках 230-260 это
достигается за счет засылки символа пробела (ASCII 32) в каждый
байт (32 служит "нормальным" байтом атрибутов). Программа может
осуществлять вывод на экран обычным образом, а затем переносить
содержимое на псевдостраницу. Но если хотите, то Вы можете осу-
ществлять вывод прямо на псевдостраницу, используя прямое отобра-
жение в память.
100 '''машинный код
110 DATA &H1E, &H06, &HB8, &H00, &HB0, &H8E, &HC0
120 DATA &HB8, (3&H00, &H20), &H8E, &HD8, &HBF, &H00
130 DATA &H00, &HBE, &H00, &H00, &HFC, &HB9, &HD0
140 DATA &H07, &H26, &H8B, &H1D, &HAD, &HAB, &H89
150 DATA &H5D, &HFE, &HE2, &HF6, &H07, &H1F, &HCB
160 '''помещаем код в память
170 DEF SEG = &H2200 'указываем адрес процедуры
180 FOR N = 0 TO 34 'начинаем с первого байта
190 READ Q 'читаем байт процедуры
200 POKE N,Q 'пишем его в память
210 NEXT '
220 '''чистим псведостраницу
230 DEF SEG = &H2000 'адрес начала псевдостраницы
240 FOR N = 0 TO 3999 'для каждого символа и атрибута
250 POKE N,32 'помещаем код 32
260 NEXT 'пока не очистим весь буфер
500 '''пишем прямо в псевдостраницу
510 DEF SEG = &H2000 'указываем на ее адрес
520 S$ = "PSEUDOPAGE" 'выводим слово посреди страницы
530 M = LEN(S$) 'получаем длину строки
540 FOR N = 1 TO M 'для каждого символа строки
550 POKE N*2+2000, ASC(MID$(S$,N,1)) 'помещаем его в буфер
560 NEXT '
600 '''теперь используем процедуру
610 PRINT "SCRREN 1" 'печатаем сообшение на экран
620 DEF SEG = &H2200 'указываем на процедуру
630 PSEUDOPAGE = 0 'начинаем с начала процедуры
640 CALL PSEUDOPAGE 'обмениваем страницы
650 CALL PSEUDOPAGE 'повторяем обмен
660 ...
Средний уровень.
Функция 5 прерывания 10H выбирает текущую страницу дисплея для
вывода. Надо просто поместить номер страницы в AL:
;---установка видимой страницы
MOV AH,5 ;номер функции
MOV AL,2 ;номер страницы (начиная с 0)
INT 10H ;устанавливаем страницу
Однако эта функция не устанавливает страницу, на которую будет
идти вывод. Любое из прерываний BIOS, которые выводят на экран
(функции прерывания 10H), требует чтобы номер страницы был указан
в качестве входного параметра в одном из регистров. Однако все
прерывания вывода на экран MS DOS пишут на текущую видимую стра-
ницу. Таким образом, для "закулисных" операций Вам необходимо
пользоваться прерыванием 10H.
Для получения информации о текущей странице надо выполнить
функцию F прерывания 10H, которая возвращает статус дисплея.
Номер страницы при этом возвращается в BH.
Низкий уровень.
Дисплейные страницы выбираются за счет изменения точки видео-
памяти, начиная с которой монитор принимает данные. Эта точка
памяти устанавливается регистрами 12 (старший байт) и 13 (младший
байт) микросхемы 6845, которые называются регистрами стартового
адреса. Значения адресов раздела страниц для буфера, начинающего-
ся с B800 такие:
40 символов 80 символов
страница 0 0000H 0000H
1 0400H 0800H
2 0800H 1000H
3 0C00H 1800H
4 1000H
5 1400H
6 1800H
7 1C00H
В [4.1.1] объясняется как программировать регистры микросхемы
6845, а в [4.5.4] содержится пример программирования стартового
адреса. В последнем примере надо просто присвоить BX одно из
значений вышеприведенной таблицы. Конечно, при этом устанавли-
вается только выводимая страница. Для записи в определенную стра-
ницу на низком уровне надо использовать одно из значений таблицы
в качестве смещения в видеобуфере при прямом отображении в па-
мять.
Поскольку прямое отображение в память работает очень быстро,
то иллюзия страниц может быть легко создана на монохромном дисп-
лее. Выделите блок размером 4000 байтов для хранения страницы.
Хотя монохромный адаптор не может непосредственно читать из обыч-
ной памяти, содержимое этого буфера и видеобуфера можно обменять
настолько быстро, что никто не зметит разницы. Следующая процеду-
ра обменивает содержимое этих двух областей.
;---в сегменте данных
PPAGE DW 2000 DUP(720H) ;заполняем буфер пробелами
;---пересылка между псевдостраницей и видеобуфером
MOV AX,0B000H ;указываем на видеобуфер
MOV ES,AX ;
MOV AX,SEG PPAGE ;указываем на псевдостраницу
MOV DS,AX ;
REPEAT: MOV DI,0 ;DI на начало видеобуфера
MOV SI,OFFSET PPAGE ;SI на начало псевдостраницы
CLD ;направление вперед
MOV CX,2000 ;будем пересылать 2000 слов
NEXT_WORD: MOV BX,ES:[DI] ;берем слово из видеобуфера в BX
LODSW ;слово из псевдостраницы в AX
STOSW ;слово из AX в видеобуфер
MOV DS:[DI]-2,BX ;слово из BX в псевдостраницу
LOOP NEXT_WORD ;
PCjr хранит регистр страницы в порте с адресом 3DFH. Значение
битов этого регистра следующее:
биты 2-0 какая страница выводится (от 0 до 7)
5-3 какая страница пишется (от 0 до 7) при выводе
по адресу сегмента B800H
7-6 = 00 для всех текстовых режимов
= 01 для графических режимов с 16K
= 11 для графических режимов с 32K
Поскольку страницы текста прилегают друг к другу в видеобуфе-
ре, то небольшой текстовый массив может целиком помещаться в этой
памяти. В этом случае текст сдвигаться вверх и вниз по экрану не
передвигаясь реально в буфере. Вместо этого экран начинает пока-
зывать содержимое буфера, начиная с различных точек и тем самым
создавая иллюзию сдвига. Этот метод называется аппаратным сдви-
гом.
Аппаратный сдвиг достигается за счет изменения стартового
адреса дисплея, который является числом, указывающим на символ в
видеобуфере, который будет выводиться в левом верхнем углу экра-
на. Добавление 80 к этому числу "сдвигает" весь экран на одну
строку вверх, а вычитание 80 - на одну строку вниз. В режиме с 40
символами в строке надо вместо 80 прибавлять или вычитать 40. На
рис. 4-7 приведена диаграмма аппаратного сдвига.
Отметим, что регистр стартового адреса не считает байты атри-
бутов, поэтому Вы должны вычислять адреса памяти по-другому, чем
при прямом отображении в память. Имейте также ввиду, что несмотря
на наличие разрывов памяти между границами страниц (96 байтов
между 80-символьными страницами и 48 байтов между 40-символьными
страницами) микросхема 6845 пропускает эти области и сдвиг непре-
рывно происходит с одной страницы на следующую. Аппаратный сдвиг
происходит настолько быстро, что Вам может оказаться необходимым
вставить процедуру задержки, чтобы пользователь имел возможность
увидеть насколько сдвинулся экран.
BIOS хранит текущее значение регистра стартового адреса в
переменной в своей области данных. Эта двухбайтная переменная
расположена по адресу 0040:004EH.
Низкий уровень.
Стартовый адрес содержится в регистрах 12 (старший байт) и 13
(младший байт) микросхемы 6845. В [4.1.1] объясняется работа этой
микросхемы. Прежде чем адресуемый байт направляется в порт с
адресом 3D5H, необходимо послать номер адресуемого регистра в
порт 3D4H. В данном примере экран сдвигается вверх на одну стро-
ку. Переменная START_ADDRESS содержит адрес первого символа теку-
щей верхней строки экрана.
MOV BX,START_ADDRESS ;начинаем с начала буфера
ADD BX,80 ;сдвигаем на 1 строку (80 символов)
MOV DX,3D4H ;вывод в адресный регистр
MOV AL,12 ;адресуем регистр 12
OUT DX,AL ;посылаем запрос
INC DX ;теперь выводим в командный регистр
MOV AL,BH ;старшее слово в AL
OUT DX,AL ;посылаем его в регистр 12
DEC DX ;обратно к адресному регистру
MOV AL,13 ;адресуем регистр 13
OUT DX,AL ;посылаем запрос
INC DX ;снова командный регистр
MOV AL,BL ;младшее слово в AL
OUT DX,AL ;посылаем в регистр 13
Все диски, как гибкие, так и жесткие, организованы одинаковым
образом. Поверхность диска разделена на ряд концентрических ко-
лец, называемых дорожками, а дорожки делятся радиально на секто-
ра. Например, стандартная дискета с диаметром 5 1/4 дюйма имеет
40 дорожек и в системе MS DOS 2.0 каждая дорожка разбита на 9
секторов (15 секторов на дискете емкостью 1.2 Мбайта и 17 на
фиксированном диске). Размер сектора 512 байт, и 512 байт * 9
секторов * 40 дорожек * 2 стороны дает в итоге емкость дискеты
360K. Все типы дисков используют размер сектора 512 байт в MS
DOS.
Файл распределен по такому количеству секторов, которое необ-
ходимо, чтобы вместить его. Только несколько секторов на внешнем
ободе дискеты зарезервированы для специальных нужд. Остальные
доступны на основе правила "первый подошел - первого обслужат".
Это означает, что по мере заполнения диска данными сектора посте-
пенно заполняются по направлению к центру диска. При уничтожении
файла сектора освобождаются и со временем свободные области ста-
новятся разбросанными по диску, разбивая новые файлы и замедляя
доступ к ним для чтения и записи.
Фиксированные диски имеют некоторые специальные характеристи-
ки. Часто они состоят из двух или более параллельных пластин, у
каждой из которых есть две головки, чтобы читать обе их стороны.
Все дорожки, расположенные на данном расстоянии от центра, вместе
называются цилиндром. Поскольку головки всех дисков двигаются
тандемом, то достигается экономия перемещений если заполнять все
дорожки одного цилиндра, прежде чем переходить к следующему.
Группы цилиндров могут относиться к различным операционным систе-
мам. Программа DOS FDISK может разбивать фиксированный диск на
несколько разделов (до четырех) разного размера. По этой причине
параметры фиксированного диска могут сильно отличаться.
Дисковые сектора определяются магнитной информацией, которую
записывает утилита форматизации диска. Информация включает иден-
тификационный номер каждого сектора. BIOS нумерует сектора 1-8,
1-9 или 1-15, в зависимости от емкости диска. Дорожки не марки-
руются, вместо этого они определяются механически по смещению
головки чтения/записи от внешнего края диска. Дорожки нумеруются
от 0 до 39 для дискет диаметром 5 1/4 дюйма, а для дисков большей
емкости их может быть больше. Дисковые функции BIOS обращаются к
определенному сектору, указывая номера дорожки и сектора. Однако
функции DOS рассматривают все сектора диска, как одну цепь, кото-
рая нумеруется подряд, начиная от 0, поэтому каждый сектор имеет
свой логический номер сектора.
Для дискет первый сектор (дорожка 0, сектор 1) содержит запись
начальной загрузки, которая является небольшой программой, позво-
ляющей компьютеру считать с дискового накопителя остальные части
MS DOS. Затем идут две копии таблицы размещения файлов, которые
содержат информацию о распределении дискового пространства (вто-
рая копия хранится из соображений безопасности). Затем идет кор-
невой каталог, который содержит список файлов и ссылок на подка-
талоги, а также указывает в каком месте диска они начинаются.
Наконец, далее идут две небольшие программы DOS IBMBIO.COM и
IBMDOS.COM, которые считываются при старте и обеспечивают компью-
тер возможностями необходимыми для нахождения и загрузки файла
COMMAND.COM, который несомненно является основной частью опера-
ционной системы.
Фиксированные диски имеют главную запись загрузки, которая
содержит таблицу разделов, позволяющую разделить диск между нес-
колькими операционными системами. Таблица разделов содержит ин-
формацию о том, где на диске начинается раздел DOS, а также пер-
вый сектор какого раздела содержит запись начальной загрузки. В
остальном раздел организован так же, как и дискета.
Диск использует таблицу размещения файлов (FAT) для отведения
дискового пространства файлам и хранения информации о свободных
секторах. Из соображений безопасности на всех дисках хранятся две
копии FAT. Они хранятся последовательно, в секторах с самыми
младшими доступными логическими номерами, начиная со стороны 0,
дорожки 0, сектора 2 (сектор 1 также занят записью начальной
загрузки). Число секторов, занимаемых FAT определяется размером и
типом диска. Отметим, что в MS DOS 3.0 размер записи FAT может
быть 16 битов для фиксированного диска. Здесь мы будем рассматри-
вать только 12-битные записи; для получения информации о 16-бито-
вых записях, смотрите Техническое руководство по MS DOS.
Таблица размещения файлов хранит информацию о каждом кластере
секторов на диске. Кластер это группа стандартных секторов разме-
ром 512 байт (независимо от типа диска MS DOS всегда работает с
512-байтными секторами). Группа секторов используется, чтобы
уменьшить размер FAT. Однако большие кластеры, используемые на
фиксированном диске напрасно расходуют дисковое пространство при
записи маленьких файлов (утилита размером 500 байт берет 4K дис-
кового пространства). Имеется набор размеров кластеров и размеров
FAT, используемых в IBM PC:
Тип диска Секторов на кластер Размер FAT
дискета 160K 1 1
дискета 180K 1 1
дискета 320K 2 2
дискета 360K 2 2
дискета 1.2M 1 7
винчестер 10M 8 8
винчестер 20M 4 40
При большем размере кластера напрасно расходуется дисковое
пространство, но когда большие диски имеют малый размер кластера,
то таблица размещения файлов становится слишком большой. При
работе с дисками DOS загружает копию FAT в память, по возможности
сохраняя ее там, поэтому при большом размере FAT может расходо-
ваться много оперативной памяти. Поскольку большинство AT имеют
достаточно много памяти, то для них приемлемы намного большие
FAT. Поэтому для 20M винчестера взяты меньшие размеры кластеров,
чем для 10M, обеспечивая экономию дискового пространства. Для
дискет емкостью 1.2M выбран кластер размером в 1 сектор, так как
их основное назначение состоит в хранении копий жесткого диска, а
следовательно компактность очень важна.
Каждая позиция в таблице размещения файлов соответствует опре-
деленной позиции кластера на диске. Обычно файл занимает несколь-
ко кластеров и запись в каталоге файлов содержит номер стартового
кластера, в котором записано начало файла. Просмотрев позицию
FAT, соответствующую первому кластеру, DOS находит номер класте-
ра, в котором хранится следующая порция этого файла. Этому клас-
теру соответствует своя запись в FAT, которая в свою очередь
содержит номер следующего кластера в цепочке. Для последнего
кластера, занятого файлом FAT содержит значения от FF8H до FFFH.
Неиспользуемым (или освобожденным) кластерам записывается значе-
ние 000, а плохим секторам - FF7H. Наконец, значения от FF0H до
FF7H приписываются резервным кластерам.
Номер кластера содержит 3 шестнадцатиричные цифры, для хране-
ния которых требуется 1 1/2 байта. Для уменьшения размеров FAT
числа для двух соседних кластеров хранятся в трех последователь-
ных байтах таблицы. MS DOS автоматически производит все необходи-
мые вычисления.
Первые три байта FAT не используются для номеров кластеров.
Первый байт содержит код, определяющий тип диска (см. [1.1.5]), а
следующие 2 байта оба равны FFH. Поскольку эти позиции таблицы
заняты, то кластеры нумеруются, начиная с 2, причем кластеры 2 и
3 занимают вторую тройку байт таблицы.
MS DOS 3.0 может создавать FAT с записями размером 16 бит.
Такие записи необходимы для фиксированных дисков размером более
10M, которые имеют больше, чем 4086 кластеров. На рис. 5-1 пока-
зана связь между FAT и кластерами на диске.
Очень редко имеются причины вносить изменения прямо в таблицу
размещения файлов. MS DOS заботится обо всех файловых операциях и
обеспечивает процедуры, анализирующие таблицу на предмет наличия
свободного пространства на диске. Однако для некоторых специаль-
ных целей, таких как восстановление удаленных файлов или написа-
ние драйвера блочного устройства, необходим прямой доступ к FAT.
При прямом доступе к FAT надо соблюдать следующие правила.
Для нахождения следующего кластера файла:
1. Умножьте номер кластера на 1.5.
2. Прочитайте 2 байта с полученным смещением (окгругляя вниз).
3. Если номер кластера четный, то возьмите младшие 12 бит, иначе
возьмите старшие 12 бит.
Для преобразования номера кластера в логический номер сектора:
1. Вычтите 2 из номера кластера.
2. Умножьте результат на число секторов в кластере.
Высокий уровень.
В данном примере читается FAT и поределяется значение, храня-
щееся для кластера номер 6. В [5.4.2] объясняется начальный код,
читающий сектора FAT. Результатом является 12-битное число,
представленное в виде трех шестнадцатиричных цифр (4 бита каж-
дая), возвращаемое в виде строки. В примере пары чисел, состоящих
из двух цифр, объединены и в качестве результата берутся правые
или левые три цифры. Когда Бейсик преобразует символ в 16-ную
форму, то он возвращает только одну цифру, если первая была ну-
лем, поэтому удаленный ноль должен быть восстановлен, чтобы этот
метод работал правильно.
100 '''чтение секторов FAT
110 DEFINT A-Z
120 DATA &H55, &H8B, &HEC, &H1E, &H8B, &H76, &H0C, &H8B
130 DATA &H04, &H8B, &H76, &H0A, &H8B, &H14, &H8B, &H76
140 DATA &H08, &H8B, &H0C, &H8B, &H76, &H06, &H8A, &H1C
150 DATA &H8E, &HD8, &H8B, &HC3, &HBB, &H00, &H00, &HCD
160 DATA &H25, &H59, &H1F, &H5D, &HCA, &H08, &H00
170 DEF SEG = &H1000 'помещаем машинный код с этого адреса
180 FOR N = 0 TO 38 'читаем 39 байтов данных