【文章內容簡介】 ????? ,A b o r t ,T r a p ,F a u l tI NT RNM I中止陷阱故障異常，可屏蔽中斷，不可屏蔽中斷中斷42 中斷與異常 80386把外部中斷稱為 “ 中斷 ” ,把內部中斷稱為 “ 異常 ” 通常在兩條指令之間響應中斷或異常。80386最多處理 256種中斷或異常。 對 80386而言，中斷是由異步的外部事件引起的，中斷用于指示 I/O設備的一次操作已完成。 43 中斷與異常 80386有兩根引腳 INTR和 NMI接受 外部 (硬件 )中斷請求 信號。 INTR接受可屏蔽中斷請求。 NMI接受不可屏蔽中斷請求。 在 80386中，不可屏蔽中斷所對應的中斷向量號固定為 2。 異常是 80386在 執(zhí)行指令期間 檢測到不正常的或非法的條件所引起的。 如 執(zhí)行除法指令時，除數等于 0；執(zhí)行指令時發(fā)現特權級不正確。當發(fā)生這些情況時，指令就不能成功完成。軟中斷指令 “ INT n”和 “ INTO”也歸類于異常 。 44 中斷與異常 故障是在引起異常的指令之前，把異常情況通知給系統(tǒng)的一種異常。 80386認為故障是可排除的。當控制轉移到故障處理程序時，所保存的斷點 CS及 EIP的值指向引起故障的指令。 陷阱是在引起異常的指令之后，把異常情況通知給系統(tǒng)的一種異常。當控制轉移到異常處理程序時，所保存的斷點 CS及 EIP的值指向引起陷阱的指令的下一條要執(zhí)行的指令。 中止是在系統(tǒng)出現嚴重情況時，通知系統(tǒng)的一種異常。引起中止的指令是無法確定的。產生中止時，正執(zhí)行的程序不能被恢復執(zhí)行。 45 中斷優(yōu)先權 中斷優(yōu)先權由高到低的順序是 1. 調試故障 。 2. 其它故障 。 3. 除法錯 ， INTO(溢出中斷 )， INT n(軟件中斷 )。 4. NMI（ 不可屏蔽中斷 ） 。 5. INTR（ 可屏蔽中斷 ） 。 6. 單步中斷 。 46 中斷向量表 該表用來存放各種中斷程序的入口地址 ，每一中斷向量的入口地址占有 4個字節(jié) ，高兩字節(jié)存放中斷向量的段地址 ， 低兩字節(jié)存放中斷向量的偏移地址 。 整個中斷向量表中可以存放 256個中斷向量地址 ，編號從 00到 255 。 47 中斷向量表 中斷號 說明 中斷號 說明 8088中斷向量 0H除以零 1H 單步 （ 用于 DEBUG） 2H 非屏蔽中斷 3H 斷點指令 （ 用于 DEBUG） 4H 溢出 5H 打印屏幕 6H 保留 7H 保留 8259中斷向量 8H 定時器 9H 鍵盤 AH 彩色 /圖形 BH 異步通訊 （ secondary） CH 異步通訊 （ primary） DH 硬磁盤 EH 軟磁盤 FH 并行打印機 BIOS中斷 10H 屏幕顯示 11H 設備檢驗 12H 測定存儲器容量 13H 磁盤 I/O 14H 串行通訊口 I/O 15H 盒式磁帶 I/O 16H 鍵盤輸入 17H 打印機輸出 18H BASIC入口代碼 19H 引導裝入程序 1AH 日期時鐘 提供給用戶的中斷 1BH CtrlBreak控制的軟中斷 1CH 定時器控制器的軟中斷 數據表指針 1DH 顯示器參量表 1EH 軟盤參量表 1FH 圖形表 DOS中斷 20H 程序結束 21H 系統(tǒng)功能調用 22H 結束退出 23H CtrlBreak退出 24H 嚴重錯誤處理 25H 絕對磁盤讀功能 26H 絕對磁盤寫功能 27H 駐留退出 28H2EH DOS保留 2FH 打印機 30H3FH DOS保留 BASIC中斷 40H5FH 保留 60H67H 用戶軟中斷 68H7FH 保留 80H85H 由 BASIC保留 86HF0H BASIC中斷 F1HFFH 保留 48 中斷處理過程 1． 把狀態(tài)標志進棧保護 。 2． 0— 〉 IF(清除標志 IF， 禁止跟蹤 )， 0一 〉 TF(清除標志TF， 禁止中斷 )。 3． 根據中斷類型號計算中斷向量入口地址在向量表中的位移 ， 計算的方法是： 位移＝中斷類型號 4 4． 保護斷點 ， 把當前代碼段寄存器的內容進棧保護 ， 將中斷向量的段地址送 CS；把當前指令指針入棧保護 ， 將中斷向量的偏移地址送 IP；于是 ， 程序就轉到了中斷服務程序 。 進入中斷服務程序之后，一般要保護現場 (寄存器壓棧 )，然后進行中斷服務，在中斷返回前要恢復現場 (寄存器彈棧 )，最后用 STI開中斷，并用 IRET恢復斷點處的標志寄存器、 CS和 IP的值。 49 DOS內存管理 圖 D O S 內存分配狀態(tài) RO M BI O S 設備 ( 顯示器、硬盤等 ) 保留區(qū) CO M M A N D .CO M 暫駐部分 應用程序區(qū) CO M M A N D .CO M 常駐部分 DOS 核心模塊 M SD O S 的常駐部分 D O S BI O S 模塊 I O . SY S 的常駐模塊 DOS 通信區(qū) 用戶通信區(qū) BI O S 通信區(qū) 中斷向量表 FFFFFH F 000 : 0H A 000 : 0H 007 0: 0H 005 0: 0H 004 0: 0H 000 0: 0H 004 0: 0F 0H 1M B 640 K B DOS 內核使用的數據結構和可安裝設備驅動程序 50 DOS內存管理 DOS在基本內存 (640K)運行時的內存分配狀態(tài) 。 在計算機通常的工作方式 (實方式 )下 ， 總體上來說 ， DOS可以管理的內存空間為 lMB（ =2**20） 。 此 1MB空間可分為兩大部分 ， 一部分是 RAM區(qū) ， 另一部分則是 ROM區(qū) 。 而 RAM區(qū)又分為系統(tǒng)程序 、 數據區(qū)和用戶程序區(qū)兩部分 。 51 Window 9x/NT內存布局 Win32的平坦內存模式使每個進程有 4GB的內存空間 ， 程序的代碼和數據都放在同一地址空間中 ， 即不必區(qū)分代碼段和數據段 。程序員當然也不需要了解段寄存器 CS、 DS、ES的具體內容 。 52 圖 W i nd ow s 9x 進程的地址空間 VXD 、內存管理器、文件系統(tǒng)碼 可讀寫 （ 1 G B ） MS DOS 和 16 位 W in d o w s 可讀寫 （ 4096K B ） 捕捉 N U L L 指針用 不可讀寫 （ 4 K B ） 進程私有空間 4 MB ～ 2 G B 內存映射文件、 W IN 3 2 D L L 、W IN 1 6 應用程序、內存分配 可讀寫 （ 1 G B ） FFFFFFFFH C 0 0 0 0 0 0 0 H B FF FF FF FH 80000000H 7 FF FF FF FH 00400000H 0 0 3 FF FF FH 00001000H 0 0 0 0 0 FF FH 00000000H 53 圖 2 .6 W i n d o w s NT 進程的地址空間 FFFFFFFFH 80000000H 7 FF FF FF FH 7 FF F0 0 0 0 H 7 FF FEF FF H 00010000H 0 0 0 0 FF FF H 00000000H 操作系統(tǒng)使用 不可讀寫 （ 2 G B ） 用于防止跨用戶 / 系統(tǒng)邊界傳輸數據 不可讀寫 （ 6 4 K B ） 進程私有空間 1 2 8 K B ～ 2 G B 用戶捕捉 N U L L 指針 不可讀寫 （ 6 4 K B ） 54 操縱內存 Win32的內存 API可以分為三類：虛擬內存管理 、 堆管理 、 內存映射文件管理 。 1） 虛擬內存管理則較適應于程序要使用大塊內存的情況 。 2） 堆管理適應于程序要經常分配小塊內存的情況 3）內存映射文件則為大文件的操作提供方面，并提供進程間通訊的方法 55 虛擬內存 1） 分配 /保留虛擬內存 VirtualAlloc（ lpMem,Size,Type,Access） 2） 釋放虛擬內存 VirtualFree（ lpMEM,Size,Type） 3） 改變頁保護屬性 VirtualProtect（ lpMem,size,Acess,lpOldAcess） 4） 內存鎖定： VirtualLock（ lpMem,Size） 5） 內存解鎖： VirtualUnlock（ lpMem,Size） 56 堆管理 1） 使用缺省堆 Win32進程都有一個缺省堆。其默認大小為 1MB，可以在編譯時改變這個缺省值。 GetProcessHeap函數 2） 創(chuàng)建新堆 HeapCreate(flOption,dWINitalSize,cbMaximumSize) 3） 分配堆內存 HeapAlloc(hHeap,dwFlags,dwBytes) 4） 重分配堆內存 HeapReAlloc(hHeap,dwFlags,LpMem,dwBytes) 5） 釋放堆內存 HeapFree（ hHeap,dwFlags,lpMem） 57 EXEMZ 偏移 大小 （ 字節(jié) ） 描述 00 2 EXE 文件類型標記： 4d5ah/MZ 02 2 文件的最后一個扇區(qū)的字節(jié)數 04 2 文件的總扇區(qū)數 文件大小 =（ 總扇區(qū)數 1） *512+最后一個扇區(qū)的字節(jié)數 06 2 重定位項的個數 08 2 EXE文件頭的大小 （ 16 bytes*this value） 0a 2 最小分配數 （ 16 bytes*this value）