Assembler - язык неограниченных возможностей
Системный таймер
Начиная с IBM AT, персональные компьютеры содержат два устройства для управления процессами — часы реального времени (RTC) и собственно системный таймер. Часы реального времени получают питание от аккумулятора на материнской плате и работают даже тогда, когда компьютер выключен. Это устройство можно использовать для определения/установки текущих даты и времени, установки будильника с целью выполнения каких-либо действий и для вызова прерывания IRQ8 (INT 4Ah) каждую миллисекунду. Системный таймер используется одновременно для управления контроллером прямого доступа к памяти, для управления динамиком и как генератор импульсов, вызывающий прерывание IRQ0 (INT 8h) 18,2 раза в секунду. Таймер предоставляет богатые возможности для препрограммирования на уровне портов ввода-вывода, но на уровне DOS и BIOS и часы реального времени, и системный таймер используются только как средство определения/установки текущего времени и организации задержек.
Функция DOS 2Ah — Определить дату
| Ввод: | AX = 2Ah |
| Вывод: | СХ = год (1980 – 2099) DH = месяц DL = день AL = день недели (0 — воскресенье, 1 — понедельник...) |
Функция DOS 2Ch — Определить время
| Ввод: | AX = 2Ch |
| Вывод: | СН = час CL = минута DH = секунда DL = сотая доля секунды |
Эта функция использует системный таймер, так что время изменяется только 18,2 раза в секунду и число в DL увеличивается сразу на 5 или 6.
Функция DOS 2Bh — Установить дату
| Ввод: | АН = 2Bh СХ = год (1980 – 2099) DH = месяц DL = день |
| Вывод: | АН = FFh, если введена несуществующая дата, АН = 00h, если дата установлена |
Функция DOS 2Dh — Установить время
| Ввод: | АН = 2Dh СН = час CL = минута DH = секунда DL = сотая доля секунды |
| Вывод: | AL = FFh, если введено несуществующее время, AL = 00h, если время установлено |
Функции 2Bh и 2Dh устанавливают одновременно как внутренние часы DOS, которые управляются системным таймером и обновляются 18,2 раза в секунду, так и часы реального времени. BIOS позволяет управлять часами напрямую:
INT 1Ah АН = 04h — Определить дату RTC
| Ввод: | АН = 04h |
| Вывод: | CF = 0, если дата прочитана СХ = год ( в формате BCD, то есть 1998h для 1998-го года) DH = месяц (в формате BCD) DL = день (в формате BCD) CF = 1, если часы не работают или попытка чтения пришлась на момент обновления |
| Ввод: | АН = 02h |
| Вывод: | CF = 0, если время прочитано СН = час (в формате BCD) CL = минута (в формате BCD) DH = секунда (в формате BCD) DL = 01h, если действует летнее время, 00h, если нет CF = 1, если часы не работают или попытка чтения пришлась на момент обновления |
| Ввод: | АН = 05h СХ = год (в формате BCD) DH = месяц DL = день |
| Ввод: | АН = 03h СН = час (в формате BCD) CL = минута (в формате BCD) DH = секунда (в формате BCD) DL = 01h, если используется летнее время, 0 — если нет |
INT 1Ah АН = 06h — Установить будильник
| Ввод: | АН = 06h СН = час (BCD) CL = минута (BCD) DH = секунда (BCD) |
| Вывод: | CF = 1, если произошла ошибка (будильник уже установлен или прерывание вызвано в момент обновления часов) CF = 0, если будильник установлен |
INT 1Ah АН = 07 — Отменить будильник
| Ввод: | АН = 07h |
BIOS отслеживает каждый отсчет системного таймера с помощью своего обработчика прерывания IRQ0 (INT 8h) и увеличивает на 1 значение 32-битного счетчика, который располагается в памяти по адресу 0000h:046Ch, причем при переполнении этого счетчика байт по адресу 0000h:0470h увеличивается на 1.
INT 1Ah АН = 00h — Считать значение счетчика времени
| Ввод: | АН = 00h |
| Вывод: | CX:DX = значение счетчика AL = байт переполнения счетчика |
| Ввод: | АН = 01h CX:DX = значение счетчика |
INT 15h АН = 86h — Формирование задержки
| Ввод: | АН = 86h CX:DX = длительность задержки в микросекундах (миллионных долях секунды!) |
| Вывод: | AL = маска, записанная обработчиком в регистр управления прерываниями CF = 0, если задержка выполнена CF = 1, если таймер был занят |
INT 15h АН = 83h — Запуск счетчика времени
| Ввод: | АН = 83h AL = 0 — запустить счетчик AL = 1 — прервать счетчик CX:DX = длительность задержки в микросекундах ES:BX = адрес байта, старший бит которого по окончании работы счетчика будет установлен в 1 |
| Вывод: | AL = маска, записанная обработчиком в регистр управления прерываниями CF = 0, если задержка выполнена CF = 1, если таймер был занят |
; worm.asm ; Игра "Питон" (или "Змея", или "Червяк"). Управление осуществляется клавишами ; управления курсором, питон погибает, если он выходит за верхнюю или нижнюю ; границу экрана или самопересекается. .model tiny .code .186 ; для команды push 0A000h org 100h ; СОМ-файл start: mov ax,cs ; текущий сегментный адрес плюс add ax,1000h ; 1000h = следующий сегмент, mov ds,ax ; который будет использоваться ; для адресов головы и хвоста push 0A000h ; 0A000h - сегментный адрес pop es ; видеопамяти (в ES) mov ax,13h ; графический режим 13h int 10h mov di,320*200 mov cx,600h ; заполнить часть видеопамяти, ; остающуюся за пределами rep stosb ; экрана, ненулевыми значениями ; (чтобы питон не смог выйти ; за пределы экрана) xor si,si ; начальный адрес хвоста в DS:SI mov bp,10 ; начальная длина питона - 10 jmp init_food ; создать первую еду main_cycle: ; использование регистров в этой программе: ; АХ - различное ; ВХ - адрес головы, хвоста или еды на экране ; СХ - 0 (старшее слово числа микросекунд для функции задержки) ; DX - не используется (модифицируется процедурой random) ; DS - сегмент данных программы (следующий после сегмента кода) ; ES - видеопамять ; DS:DI - адрес головы ; DS:SI - адрес хвоста ; ВР - добавочная длина (питон растет, пока ВР > 0, ВР уменьшается ; на каждом шаге, пока не станет нулем)
mov dx,20000 ; пауза - 20 000 микросекунд mov ah,86h ; (СХ = 0 после REP STOSB ; и больше не меняется) int 15h ; задержка mov ah,1 ; проверка состояния клавиатуры int 16h jz short no_keypress ; если клавиша не нажата - xor ah,ah ; АН = 0 - считать скан-код int 16h ; нажатой клавиши в АН, cmp ah,48h ; если это стрелка вверх, jne short not_up mov word ptr cs:move_direction,-320 ; изменить ; направление движения на "вверх", not_up: cmp ah,50h ; если это стрелка вниз, jne short not_down mov word ptr cs:move_direction,320 ; изменить ; направление движения на "вниз", not_down: cmp ah,4Bh ; если это стрелка влево, jne short not_left mov word ptr cs:move_direction,-1 ; изменить ; направление движения на "влево", not_left: cmp ah,4Dh ; если это стрелка вправо, jne short no_keypress mov word ptr cs:move_direction,1 ; изменить ; направление движения на "вправо", no_keypress: and bp,bp ; если питон растет (ВР > 0), jnz short advance_head ; пропустить стирание хвоста, lodsw ; иначе: считать адрес хвоста из ; DS:SI в АХ и увеличить SI на 2 xchg bx,ax mov byte ptr es:[bx],0 ; стереть хвост на экране, mov bx,ax inc bp ; увеличить ВР, чтобы следующая ; команда вернула его в 0, advance_head: dec bp ; уменьшить ВР, так как питон ; вырос на 1, если стирание хвоста было пропущено, ; или чтобы вернуть его в 0 - в другом случае add bx,word ptr cs:move_direction ; bx = следующая координата головы mov al,es:[bx] ; проверить содержимое экрана в точке ; с этой координатой, and al,al ; если там ничего нет, jz short move_worm ; передвинуть голову, cmp al,0Dh ; если там еда, je short grow_worm ; увеличить длину питона, mov ax,3 ; иначе - питон умер, int 10h ; перейти в текстовый режим retn ; и завершить программу
move_worm: mov [di],bx ; поместить адрес головы в DS:DI inc di inc di ; и увеличить DI на 2, mov byte ptr es:[bx],09 ; вывести точку на экран, cmp byte ptr cs:eaten_food,1 ; если предыдущим ; ходом была съедена еда, je if_eaten_food ; создать новую еду, jmp short main_cycle ; иначе - продолжить основной цикл
grow_worm: push bx ; сохранить адрес головы mov bx,word ptr cs:food_at ; bx - адрес еды xor ах,ах ; АХ = 0 call draw_food ; стереть еду call random ; AX - случайное число and ax,3Fh ; AX - случайное число от 0 до 63 mov bp,ax ; это число будет добавкой ; к длине питона mov byte ptr cs:eaten_food,1 ; установить флаг ; для генерации еды на следующем ходе pop bx ; восстановить адрес головы ВХ jmp short move_worm ; перейти к движению питона
if_eaten_food: ; переход сюда, если еда была съедена mov byte ptr cs:eaten_food,0 ; восстановить флаг init_food: ; переход сюда в самом начале push bx ; сохранить адрес головы make_food: call random ; AX - случайное число and ax,0FFFEh ; AX - случайное четное число mov bx,ax ; BX - новый адрес для еды xor ах,ах cmp word ptr es:[bx],ax ; если по этому адресу ; находится тело питона, jne make_food ; еще раз сгенерировать случайный адрес, cmp word ptr es:[bx+320],ax ; если на строку ниже ; находится тело питона - jne make_food ; то же самое, mov word ptr cs:food_at,bx ; поместить новый адрес ; еды в food_at, mov ax,0D0Dh ; цвет еды в АХ call draw_food ; нарисовать еду на экране pop bx jmp main_cycle
; процедура draw_food ; изображает четыре точки на экране - две по адресу ВХ и две на следующей ; строке. Цвет первой точки из пары - AL, второй - АН
draw_food: mov es:[bx],ax mov word ptr es:[bx+320],ax retn
; генерация случайного числа ; возвращает число в АХ, модифицирует DX
random: mov ах,word ptr cs:seed, mov dx,8E45h mul dx inc ax mov cs:word ptr seed,ax retn
; переменные
eaten_food db 0 move_direction dw 1 ; направление движения: 1 - вправо, ; -1 - влево, 320 - вниз, -320 - вверх seed: ; это число хранится за концом программы, food_at equ seed+2 ; а это - за предыдущим end start
