Програма Txtprintcom - резидентна програма для швидкого і зручного друкування виборчого тексту

Міністерство освіти та науки України

Кафедра програмного забезпечення

Курсова робота

з дисципліни “Програмування на мові ASM-86” на тему:

Програма TXTPRINT.COM - резидентна програма для швидкого і зручного друкування виборчого тексту з екрану

Зміст

Вступ.

1. Призначення та область використання системи.

2. Огляд iснуючих систем. Обґрунтуваннявибору принципу розробки та методикипобудови системи. Постановка задачі пореалізації технічного завдання

3. Опис та обґрунтування проектних рішеньпо проектуванню системи.

4. Разрахунки та експерементальні матеріали якіпідтверджують вірність програмних рішень

5. Основнi висновки

Перелiк скорочень, символiв та спецiальних термiнiв.

Список лiтератури.

Анотацiя.

Додатки.

Текст програми.

Вступ

Програма txtprint.com - резидентна програма, яка предназначена для того, щоб швидко і зручно надрукувати виборчий текст з екрану. Це може бути корисним, коли доводиться аналізувати в водночас багато текстової інформаціі, наприклад різні файли-помічники, текст іншої програми, та багато ін. Також ця програма може стати у пригоді тоді, коли треба надрукувати текстовий файл, але не повністю, окремими епізодами. Програма дуже зручна для її використання, займає усього 2 килобайти DOS - пам`яті, також її можна вилучити з пам`яті в будь-який час. Просто і зрозуміло оформлен інтерфейс з користувачем, отже навчитись роботі з програмою TXTPRINT.COMможна за хвилину.

Також в програмі встановлено тест на подвійну загрузку, отже при спробі завантажити її вдруге користувач отримає повідомлення про це, а також програма нагадае про «гарячі»клавіші, таким чином запобігаючи подвійного завантаження. Програма не конфліктує з іншими резидентними програмами (якщо, звісно, вони працюють коректно), але в разі змінення ними хочаб одного з векторів преривань INT 08H, INT 09H, INT 28H, INT 2FH програма TXTPRINT.COM не в змозі буде вилучитись з пам`яті по вимозі користувача. Про це програма видасть повідомлення, і нагадає про причину цього (не на вершині). Але після вилучення з пам`яті тієї програми, що змінила вище перечислених векторів преривань, при подальшої вимоги користувача програму TXTPRINT.COM теж буде вилучено з пам`яті.

1. Призначення та область використання системи

Програма TXTPRINT.COM призначена для друку на принтері вибіркового тексту з екрану. Також її можна використовувати в учбових закладах для полегчення і прискорення засвоєння потрібної документації з комп`ютера (різні HELP-програми, завдання задач та ін.). Для цього користувачу потрібно перед переглядом документації на комп`ютері завантажити програму TXTPRINT.COM і в потрібний час викликати її за допомогою «гарячих» клавиш. Потім помітити потрібну частину тексту і дати команду «печатати». Після чого цей текст розпечатається на принтері, і буде більш зручнішим для прочитання та багаторазового перегляду під час виконання роботи (лабораторної тощо). Програма має дуже простий і зручний інтерфейс, що дуже полегшує роботу з нею, займає усього 2 кілобайти DOS-пам`яті.

Також ця програма дуже цікава з точки зору вивчення резидентних програм. На її прикладі можна обучати студентів по роботі з функціями DOS в резидентних програмах.

2. Огляд існуючих систем, обґрунтування вибору
принципу розробки та методики побудови системи
.
Постановка задачі по реалізації технічного завдання

Існує багато систем, у яких можна зробити вибіркову розпечатку тексту (усі програми-редактори, та багато ін.), але їх недолік у тому, що вони не резидентні, і можуть розпечатувати тільки текст, редагуванням якого вони займаються.

Програма TXTPRINT.COM повинна бути резидентною, працювати швидко та надійно при різних процесорах, а також займати якомога менше пам`яті. Тому задача розроблялась на мові асемблера (ASM-86) для TASM версії не нижче 2.0.

Програма повинна:

-бути резидентною і не конфліктувати з операційною системою та іншими програмами;

-викликатись по натисненню «гарячих» клавиш; мати дружній інтерфейс з користувачем;

-розпечатувати помічений текст з екрану;

-не завантажуватись в друге;

-займати якомога менше пам`яті;

-по вимозі користувача вилучатись з пам`яті.

По обґрунтуванню та реалізації цього завдання см. розділ 3.

3. Опис та обґрунтування проектних рішень по проектуванню системи

Усе, що приводиться у цьому параграфi вiдноситься тiльки до "випригуючих" (popup) резидентних програм.

Реентабельною (повторно входимою) програмою називаеться програма чи процедура, одна копiя якої в пам`ятi може бути одночасно викликатись кiлькома процесами, при чьому рiзноманiтнi виповнювання цiєї процедури не впливають одна на одну.

Нереентабильність MS-DOS проявляеться в неможливiстi звертання к функцiям DOS, якщо вже виповнюеться яка-небудь iнша функцiя DOS. Порушення цiєї вимоги призведе до зруйнування системного стеку i краху операцiйної системи. Саме з нереентабильнiстю DOS пов`язанi основнi труднощi розработки popup - програм. Справа в тому, що цi резидентнi програми використовують для свого запуску аппаратнi преривания, якi можуть статися в будь-який час, у тому числi й тодi, коли виповнюється функцiя DOS.

Найпростiше рiшення цiєї проблеми складається у повнiй вiдмовi вiд використання системного сервiсу DOS в резидентних програмах. Iнколи це не дуже складно. Так, для виводу на дiсплей можна користуватись прериванням BIOS 10H чи прямим записом у вiдеобуфер, для вводу символiв з клавiатури приємлимо користуватись прериванням 16H, при роботi з принтером i послiдовними портами також неважко працювати на рiвнi BIOS. Але у разi, коли потрiбен дисковий ввод - вивод, це вже стає дуже проблематичним.

Працювати з дисками средствами BIOS - дiйсно дуже хлопотна справа.

Iснують i iншi ситуацiї, коли зручнiше було б використовувати функцiї DOS. Отже, треба навчитися перемагати нереентабiльнiсть DOS. Для цього iснує багато можливостей.

Почнем з того, що існує простий (хоча й недокументований) спосiб запобiгнути конфлiктiв з операційною системою. При активiзацiї програма може перевiрити байтовий прапорець активнiстi DOS i, якщо вiн вiдмiнний вiд нуля (сервiс DOS недоступний), повернутись до пасивного стану. Адресу цього прапорця повiдомляє функцiя DOS 34H.

Функція 34H. Дає адресу прапорця активністі DOS

Виклик: AH = 34H

Повертає: ES:BX- адреса прапорця

Нажаль, якщо вибрати цей путь, така резидентна программа, скоріше за все, взагалі буде не взмозі стартувати. Це пов`язано з тим, що COMMAND.COM та багато інших програм проводять багато часу в очикуванні ввода строки з клавіатури посредством функції DOS 0AH, і, отже, прапорець активністі DOS майже завжди взведений. Ця обставина використовується у диспетчері функцій DOS, який може мати вигляд на зразок цього:

Int_21h PROC far

sti

pushf

cmp ah,0Ah ; якщо номер функції не рівний 0ah,

jnzExec ; то приступити к виконанню.

Fn0Ah:

pushax ; якщо функція 0ah, то затримати

movah,0bh ; її виповнення до тіх пір, поки у

int 21h ; буфері клавіатури не з`явиться

cmpal,0 ; хочаб один символ.

pop ax

jnz Exec

push cx

mov cx,4000h

Delay: loop Delay ; зробити паузу

pop cx

jmp short Fn0Ah ; і повторити перевірка буфера.

Exec:

or byte ptr cs:DOS_busy,01h ; встановити признак

; зайнятості DOS.

Popf ; визвати початковий обробник.

pushf

call dword ptr cs:[Int_21h_vect]

pushf

and byte ptr cs:DOS_busy,0feh ; скинути признак

; зайнятості.

popf

ret 2

Int_21h_vect dd ?

Dos_busy db 0

Int_21h ENDP

Запит на виконання функції 0AH не передається одразу до операційної системи. Замість цього периодично перевіряється стан буфера вводу (функція DOS 0BH або функція 01H преривання 16H). І вже тільки після того як буфер почав заповниватися, визивається функція 0AH. Оберніть увагу на те, як оформлен возврат у програму - це викликано тим, що DOS використовує прапорець CF в якості признаку помилки.

Важливо те, що в описаному прикладі можна відмовитись від перевірки недокументованого прапорця активністі DOS. Замість того диспетчер встановлює свій власний прапорець, який дотого ж бітовий, отже він може бути об`єднан з іншими прапорцями резидентної програми.

Диспетчер функцій DOS - приємлимий, але не найбільш вдалий спосіб перевагання нереєнтабільності DOS. Програмам, використовуючим його, далеко не завжди вдається стартувати. Крім того, їм приходиться аналогічним чином відслежувати ще й преривання 25H (читати сектор), 26H (писати сектор) DOS, а також преривання 13HBIOS.

Обробники преривань 25Hі26Hвиявляються звичайними функціями - під час повернення управління вони залишають в стеці регистр прапорців. А це класичний приклад помилки, якій в наслідок увішов у документацію.

Найбільш цікавими можливостями преодоління нереєнтабільністі DOS пов`язані з використовуванням недокументованого преривання 28H. Це преривання використовується резидентними процесами самої операційної системи, наприклад, PRINT, та генерується як раз під час виконання функцій DOS, коли прапорець активністі DOS взведений, але система знаходиться у безпечному стані.

За допомогою преривання 28H можна досягнути потрясаючих результатів. Отже, така програма може стартувати, наприклад, під час копіювання файлів, а іноді при форматуванні диску.

При натисканні на «гарячу» клавишу не відбувається негайна активізація програми, а лише встановлюється битовий прапорець, повідомляючий, що поступила команда стартувати. Обробник преривання 28H перевіряє стан прапорця, і, якщо прапорець встановлен, а програма ще не активна, активізує її. На прикінці роботи управління завжди передається завжди повинне передаватись початковому обробнику. Програми, які виконуються усередині преривання 28H, не повинні користуватись функціями DOS з номерами 00H - 0CH.

А як буть, коли довгий час не відбувається звертання до функцій DOS і, отже, не вироблялось преривання 28H? ПроРграма знов не в змозі стартувать. Щоб запобігнути цього, буде потрібна ще одна точка входу, в якісті якої зручно буде обрати обробник якогось часто возникаючого преривання, наприклад, від таймеру. Тоді перед активізацією програми треба перевіряти прапорець активністі DOS, чи свій власний прапорець.

Реакція на виключні випадки.

Іноді в результаті збоїв апаратної частини або неправильних дій користувача може скластися ситуація, коли подальша робота програми виявляється неможливою. В цьому випадку управління дістає спеціальна процедура обробки критичної помилки, адреса якої знаходиться у векторі преривання 24H. Користувач може також сам прервати програму, натиснувши комбинацію клавиш Ctrl+Break. При цьому MS-DOS передає управління до процедури завершення, яка починається по адресі обробника преривання 23H.

Цей сервіс DOS, неодмінно, дуже корисний, але орієнтован на звичайні програми і не може правильно працювати в резидентних програмах. Тому вам слід передбачити власну оброботку виключних випадків або відключити існуючу.

Почнемо з преривання Ctrl+Break. Реакція системи на це преривання залежить від стану прапорця перевірки по Ctrl+Break. Якщо прапорець скинутий, то перевірка натиснення Ctrl+Break і завершення програми відбувається тільки при виконанні функції DOS з номерами 00H - 0CH, а якщо прапорець встановлен, при виконанні будь-яких функцій. Тому, якщо в програмі не використовуються функції DOS 00H-0CH, тоді достатньо скинути прапорець перевірки по Ctrl+Break при активізації резидентної програми і встановити його початкове значення перед поверненням у пасивний стан.

Функція 33H. Прапорець перевірки по Ctrl+Break

Виклик: AH = 33H

AL = 0 - отримати стан прапорця

1 - змінити стан прапорця.

DL(якщо AL=1) = 0 - скинути прапорець

1 - встановити прапорець

Повертає: DL ( якщо ALдорівнював 0) -

стан прапорця:

0 - скинут

1 - встановлен

Для перевірки або зміни стану прапорця зручно застосовувати функцію DOS 33H.

Другий можливий путь - просто відмінити оброботку преривання 23H, тобто змінити його вектор так, щоб він вказував на інструкціюIRET.

При виникнинні критичної помилки (звично це помилка диску) MS-DOS завантажує у регістри AX, DI, SI, BP інформацію про помилку ініцирує преривання 24H. Стандартний системний обробоник преривання веде себе слідуючим чином: видає на дісплей повідомлення про помилку і запит користувача - «Abort, Retry, FileorIgnore?» («Прервати, Повторити, Зняти або Ігнорувати»), чекає відповіді і повертає управління функції DOS, при виконанні якої виникла помилка. Подальші дії операційної системи визначається змістом регістру AL(відповідь користувача).

4. Розрахунки та експеріментальні матеріали, що підтверджують вірність програмних рішень

Насправді, програма не має в собі ніяких математичних розрахунків, тільки простіші. Складність написання програми полягала у технічній реалізації поставленої задачі. Тому підтвердити вірність програмних рішень можливо було тільки експеріментально. Були проведені тести на можливу недостачу пам`яті, роботу у версіях DOS 3.2 й вище, також під емуляцією DOS у системі WINDOWS`95. Також програма пройшла тести на правильність друку, загальну роботу з принтером. Результати тестів підтверджують правильність роботи програми. Тести проводилися з EPSON-сумісними принтерами.

5. Основні висновки

Програма TXTPRINT.COM - програма для вибіркового друку тексту з екрану. Для того, щоб получити готовий COM - файл з тексту програми, треба виконати: TASMTXTPRINT.ASM, потім TLINKTXTPRINT.OBJ /T. Після цього запустити програму TXTPRINT.COM. Під час просмотру інформації на екрані, яку треба розпечатати треба натиснути ScrollLock. Після цього, користуючись клавишами курсору і ENTERпомітити необхідний фрагмент тексту. Потім для розпечатки натиснути клавишу BackSpace, щоб почати розпечатувати, або ESCв разі, якщо текст був помічений неправильно. Після цього програма завершує своє роботу до наступного виклику по ScrollLock. Коли роботу з розпечаткою закінчено взагалі, можна вилучити програму TXTPRINT.COM з пам`яті за допомогою комбинації клавиш Ctrl+Alt+Esc. Програма повідомить про закінчення своєї роботи, і для того, щоб розпочати роботу програми знов, треба заново завантажувати TXTPRINT.COM.

Програма в процесі роботи змінює вектори преривань 08H, 09H, 28H, 2FH, 23Hі 24H. Тому якщо після завантаження TXTPRINT.COM були також завантажені інші програми, використовуючи хоча б одне з цих преривань, то цю програму неможна буде вилучити з пам`яті доти, доки не будуть вилучені ті програми, а отже востановлені вектори цих преривань.

Перелiк скороченнь, символiв та спецiальних термiнiв

i т.д. - i так далi

i т.i. - i таке iнше

та iн. - та iншi

т.я. - так як

п. - пункт

ОС- операцiйна система

popup- резидентні програми, які викликаються користувачем

DOS - дискова операцiйна система

BIOS - базова система вводу/виводу

INT - переривання

PC - персональний комп'ютер

WINDOWS- операцiйна система

Список літератури

1.Р.Джордейн«Справочник программиста персональных компьютеров типа IBMPC»М: Мир, 1991р.

2.П.Абель«Мова асемблера для IBM PC та програмування.»М.:Вища школа,1992.

3. Р.Лей та "Уейт-Груп"«Написання драйверів для MS-DOS.»М.:Мир,1995р.

4. Електронний спавочник «TeachHelp»

5. Конспект лекцій по системному програмуванню

Анотація

Програма TXTPRINT.COM - програма для вибіркового друку тексту з екрану. Для того, щоб получити готовий COM - файл з тексту програми, треба виконати: TASMTXTPRINT.ASM, потім TLINKTXTPRINT.OBJ /T. Після цього запустити програму TXTPRINT.COM. Під час просмотру інформації на екрані, яку треба розпечатати треба натиснути ScrollLock. Після цього, користуючись клавишами курсору і ENTERпомітити необхідний фрагмент тексту. Потім для розпечатки натиснути клавишу BackSpace, щоб почати розпечатувати, або ESCв разі, якщо текст був помічений неправильно. Після цього програма завершує своє роботу до наступного виклику по ScrollLock. Коли роботу з розпечаткою закінчено взагалі, можна вилучити програму TXTPRINT.COM з пам`яті за допомогою комбинації клавиш Ctrl+Alt+Esc. Програма повідомить про закінчення своєї роботи, і для того, щоб розпочати роботу програми знов, треба заново завантажувати TXTPRINT.COM.

Програма в процесі роботи змінює вектори преривань 08H, 09H, 28H, 2FH, 23Hі 24H. Тому якщо після завантаження TXTPRINT.COM були також завантажені інші програми, використовуючи хоча б одне з цих преривань, то цю програму неможна буде вилучити з пам`яті доти, доки не будуть вилучені ті програми, а отже востановлені вектори цих преривань.

Текст програми має дев`ять модулів. Їх текст, краткий опис та пояснення приводяться у додатках.

Додатки

Текст програми

; Файл TXTPRINT.ASM - основна програма

; Для створення готового продукту необхідно

; виповнити слідуючі команди:

; TASM TXTPRINT.ASM

; TLINK /t TXTPRINT.OBJ

;**************************************************

cr equ 13 ; символ "Возврат каретки".

lf equ 10 ; символ "Перевод строки".

start_offset equ 0b8h ; сміщення початку резидентної

; порції у сегменті команд

; і вершина внутрішнього стеку.

internal_flags record Sf:1,Rf:1,Af:1,Tf:1,Pf:1 ; наборпрапорців

; 1=печать дозволена

; 1=Int_08h активна

; 1=программа активна

; 1=команда "удалити"

; 1=команда "стартувати"

.model tiny

.code

org 100h

entry:

jmp boot ; перейти на процедуру загрузки резиденту.

shift = offset callvideo - start_offset ; Величина

; сдвигурезидентноїпорції.

flags_offset = offset resident_sign - shift ; Сміщенняпрапорців

callvideo proc

; Обернутисядовідео-BIOS.

push di

push si

push bp

int 10h

pop bp

pop si

pop di

ret

callvideo endp

sethandler proc

; Встановити обробник преривання.

push ax

mov ah,35h

int 21h

mov word ptr [di],bx

mov word ptr [di+2],es

pop ax

mov ah,25h

int 21h

ret

sethandler endp

resethandler proc

; Восстановитиминулийобробникпреривань.

push ds

mov dx,word ptr [di]

mov ds,word ptr [di+2]

mov ah,25h

int 21h

pop ds

ret

resethandler endp

include beep.asm

include typestr.asm

include message.asm

include remove.asm

include main.asm

include prepare.asm

include take&prn.asm

int_28h proc far

test byte ptr cs:[flags_offset],mask Sf or mask Rf

jz pass_28h ; Якщо небуло команди, то вихід.

test byte ptr cs:[flags_offset],mask Af or mask Tf

jnz pass_28h ; Якщо активна, то вихід.

or byte ptr cs:[flags_offset],mask Af

call prepare ; Запуск.

and byte ptr cs:[flags_offset],not(mask Sf or mask Rf or mask Af)

pass_28h: ; Передати управління ісходному обробнику.

jmp dword ptr cs:[int_28h_vect-shift]

int_28h_vect dd ?

int_28h endp

int_08h proc far

test byte ptr cs:[flags_offset],mask Tf or mask Af; or mask Df

jnz pass_08h ; Якщо активна, то вихід.

or byte ptr cs:[flags_offset],mask Tf ; Встановити

; признак активнисті Int_08h.

pushf ; Викликати ісходний

call dword ptr cs:[int_08h_vect-shift] ; обробник.

test byte ptr cs:[flags_offset],mask Sf or mask Rf

jz end_08h ; Якщо не було команды, то вихід.

push di ; Перевірити признак активности DOS.

push es

mov es,word ptr cs:[dos_flag_seg-shift]

mov di,word ptr cs:[dos_flag_off-shift]

test byte ptr es:[di],0ffh

pop es

pop di

jnz end_08h ; Якщо DOS активна, товихід.

or byte ptr cs:[flags_offset],mask Af ; Встановитипризнак

; активностиSTART.

call prepare ; Запуск.

and byte ptr cs:[flags_offset],not(mask Sf or mask Rf or mask Af)

end_08h:

and byte ptr cs:[flags_offset],not mask Tf ; Сбросити

iret ; признак активністи Int_08h.

pass_08h: ; Передати управління ісходному

jmp dword ptr cs:[int_08h_vect-shift] ; обробнику.

int_08h_vect dd ?

int_08h endp

int_09h proc far

push ax ; Сохранити регістр AX.

in al,60h ; Ввести код натиснутої клавиши.

cmp al,70 ; клавиша ScrollLock.

jne remove_test

mov ah,2 ; Перевірити Shift state.

int 16h

and al,0h

cmp al,0h

jne pass_09h

or byte ptr cs:[flags_offset],mask Sf

jmp short end_09h

remove_test:

cmp al,1 ; Клавиша Esc ?

jne pass_09h

mov ah,2 ; Перевірити Shift state.

int 16h

and al,0ch

cmp al,0ch

jne pass_09h

or byte ptr cs:[flags_offset],mask Rf

end_09h:

in al,61h ; Обробити апаратне преривання.

push ax

or al,80h

out 61h,al

pop ax

out 61h,al

mov al,20h

out 20h,al

pop ax

iret

pass_09h:

pop ax ; Восстановити регістри і передати управління по старому

jmp dword ptr cs:[int_09h_vect-shift]; вектору преривання Int_09h.

int_09h_vect dd ?

int_09h endp

int_2fh proc far

cmp ax,8900h ; Якщо запитуєтся установка процесу

jne pass_2fh ; з номером 89Н, то запретити установку.

mov al,0ffh ; Інакше передати управління

iret ; ісходному обробнику.

pass_2fh:

jmp dword ptr cs:[int_2fh_vect-shift]

int_2fh_vect dd ?

int_2fh endp

exeptions proc far

int_24h: mov al,3 ; Команда "Зняти системний визов".

int_23h: iret ; Вийти з преривання.

int_24h_vect dd ?

int_23h_vect dd ?

exeptions endp

dos_flag_off dw ?

dos_flag_seg dw ?

resident_sign internal_flags <>

;----- Ця частина програми використовується для загрузки резидента

boot: ; ( сама не є резидентною ).

mov si,offset start_string

call teletype

multiplex_test:

mov ax,8900h ; Тест на подвійну

int 2fh ; установку.

cmp al,0

je install ; Якщо не встановлен, то встановить.

mov si,offset reboot_message ; Інакше

call teletype ; видати повідомлення про подвійну

call teletype_keys ; загрузку, "гарячих" клавишах

int 20h ; і завершитись.

install: