Файл: 1. Техника безопасности 5 Изучение требования безопасности на рабочем месте 7.docx

Вид команды		Мнемоники	Формат

Переход на метку		b	op{cond} label
Переход по адресу в регистре		bx	op{cond} Rm
Вызов подпрограммы		bl	op{cond} label
Вызов подпрограммы по адресу	в	blx	op{cond} Rm
регистре
Вызов подпрограммы со сменой набора		blx	op label

38. Многозадачный режим с управлением от клавиатуры.

В многозадачной системе должна быть предусмотрена возможность переключения с задачи на задачу по каким-либо событиям, например, истечению заданного кванта времени или командам с клавиатуры. Чтобы реализовать режим многозадачности с управлением с клавиатуры на языке ассемблера, вам нужно будет использовать эти механизмы для создания задач или потоков и для обработки ввода с клавиатуры. Ниже приведен пример программы на языке ассемблера x86 (с использованием синтаксиса NASM), которая реализует режим многозадачности с помощью управления с помощью прерываний и обработки исключений:

section .data

task1 db "Task 1 running", 10

task1_len equ $ - task1

task2 db "Task 2 running", 10

task2_len equ $ - task2

key_a db "Key 'a' pressed", 10

key_a_len equ $ - key_a

key_b db "Key 'b' pressed", 10

key_b_len equ $ - key_b
section .text

global _start
_start:

; Initialize the multitasking system

mov eax, 0x5A5A5A5A

mov [multitasking_initialized], eax
multitasking:

; Check if the 'a' key is pressed

mov al, [0x60]

cmp al, 0x1E

je key_a_pressed
; Check if the 'b' key is pressed

mov al, [0x60]

cmp al, 0x30

je key_b_pressed
; Run task 1

mov eax, 4 ; System call number for write

mov ebx, 1 ; File descriptor (1 = stdout)

mov ecx, task1 ; Address of the task1 string

mov edx, task1_len ; Length of the string

int 0x80 ; Invoke the kernel
; Run task 2

mov eax, 4 ; System call number for write

mov ebx, 1 ; File descriptor (1 = stdout)

mov ecx, task2 ; Address of the task2 string

mov edx, task2_len ; Length of the string

int 0x80 ; Invoke the kernel
jmp multitasking
key_a_pressed:

; Handle key 'a' press

mov eax, 4 ; System call number for write

mov ebx, 1 ; File descriptor (1 = stdout)

mov ecx, key_a ; Address of the key_a string

mov edx, key_a

39. Обработка аппаратных прерываний в защищенном режиме.

В защищенном режиме аппаратные прерывания обрабатываются иначе, чем в реальном режиме. В защищенном режиме процессор использует таблицу дескрипторов прерываний (IDT) для определения способа обработки прерывания. Каждая запись в IDT соответствует определенному вектору прерывания и содержит информацию об обработчике прерываний, такую как сегмент кода и указатель инструкций.
При возникновении аппаратного прерывания процессор сохраняет текущее состояние выполнения в стеке и передает управление обработчику прерываний, указанному в IDT. Обработчик прерываний отвечает за обработку прерывания, а затем возвращает управление прерванной программе, когда она будет завершена.

Чтобы обработать аппаратное прерывание в защищенном режиме, обычно выполняются следующие действия:

Аппаратное устройство подает сигнал прерывания, что приводит к тому, что процессор прекращает выполнение текущей инструкции и сохраняет состояние выполнения в стеке.

Процессор ищет вектор прерывания в IDT, чтобы найти соответствующий обработчик прерываний.

Процессор переключается на сегмент кода, указанный в записи IDT, и переходит к указателю инструкций, указанному в записи IDT.

Обработчик прерываний выполняет и обрабатывает прерывание.

Когда обработчик прерываний завершен, он возвращает управление прерванной программе, выполняя инструкцию "iret", которая восстанавливает сохраненное состояние выполнения из стека и возобновляет выполнение в точке, где произошло прерывание.

Важно отметить, что в защищенном режиме обработчики прерываний должны быть написаны определенным образом, чтобы гарантировать, что они могут быть безопасно вызваны и выполнены процессором. Например, они должны сохранять определенные регистры и следить за тем, чтобы они не изменяли определенные флаги в реестре флагов процессора.

40. Разработка программ обработки прерываний для режима реального адреса.

В реальном режиме аппаратные прерывания обрабатываются иначе, чем в защищенном режиме. В реальном режиме процессор использует фиксированную таблицу векторов прерываний, чтобы определить, как обрабатывать прерывание. Таблица векторов прерываний расположена по фиксированному адресу памяти и содержит записи для каждого возможного вектора прерывания, причем каждая запись содержит дальний указатель на обработчик прерываний для этого вектора.

Чтобы обработать аппаратное прерывание в реальном режиме, обычно выполняются следующие шаги:

Аппаратное устройство подает сигнал прерывания, что приводит к тому, что процессор прекращает выполнение текущей инструкции и сохраняет состояние выполнения в стеке.

Процессор ищет вектор прерывания в таблице векторов прерываний, чтобы найти дальний указатель на соответствующий обработчик прерываний.

Процессор переключается на сегмент кода, указанный в дальнем указателе, и переходит к указателю инструкций, указанному в дальнем указателе.

Обработчик прерываний выполняет и обрабатывает прерывание.

Когда обработчик прерываний завершен, он возвращает управление прерванной программе, выполняя инструкцию "iret", которая восстанавливает сохраненное состояние выполнения из стека и возобновляет выполнение в точке, где произошло прерывание.

В реальном режиме аппаратные прерывания обычно обрабатываются с помощью таблицы векторов прерываний (IVT) и контроллера запроса прерывания (IRQ). IVT — это структура данных, содержащая векторы прерываний для всех аппаратных прерываний, а контроллер IRQ — это аппаратное устройство, которое обрабатывает маршрутизацию прерываний к соответствующим векторам прерываний.

Вот пример программы на языке ассемблера x86 (с использованием синтаксиса NASM), которая обрабатывает аппаратные прерывания в реальном режиме:

section .data

interrupt_message db "Interrupt occurred!", 10

interrupt_message_len equ $ - interrupt_message
section .text

global _start
_start:

; Set up the IVT and enable interrupts

mov ax, 0x5A5A

mov [ivt_initialized], ax

sti ; Enable interrupts
main_loop:

; Wait for an interrupt to occur

hlt ; Halt the processor until an interrupt occurs

jmp interrupt_handler

41. Разработка резидентных программ обработки прерываний.

В отличие от обычных программ, подавляющая часть кода которых выполняется в интервале с момента запуска до завершения, резидентные программы состоят из двух частей: собственно резидентной и вспомогательной части. При запуске программы выполняется только вспомогательная часть, подготавливающая резидентную часть к активизации.

Вспомогательная часть выполняет следующие действия:

1.) сохраняет векторы "захватываемых" прерываний во внутренних переменных;

2.) устанавливает эти векторы по адресу резидентной части программы;

3.) инициализирует внутренние переменные резидентной части;

4.) завершает работу программы без удаления резидентной части из памяти компьютера.

Реализация этих действий на низком уровне представляет собой:

1.) вызов 35-й функции прерывания DOS INT 21H (GET VECTOR), которая позволяет сохранить вектор прерывания в двухсловной метке;

2.) вызов 25-й функции прерывания DOS INT 21H (SET VECTOR), которая позволяет установить вектор прерывания по известному адресу;

3.) присвоение начальных значений внутренним переменным в зависимости от их назначения в программе;

4.) вызов прерывания DOS 27H (KEEP), которое позволяет завершить выполнение программы без удаления резидентной части из памяти компьютера.

С того момента как резидентная часть программы находится в ОЗУ, и на нее указывает вектор "захваченного" прерывания, она может быть активизирована путем вызова этого прерывания.

Построение резидентной части может осуществляться по трем схемам выполнения.

В схеме "А" сначала вызывается системная обработка, а затем производится добавочная пользовательская обработка, написанная программистом. Эта схема подходит в том случае, когда программист хочет чем-либо дополнить системную обработку. Например, можно заставить машину менять по нажатию клавиш Ctrl-Alt атрибуты яркости символов на противоположные.

Программа, построенная по схеме "B", выполняет сначала пользовательскую обработку и только потом системную. Этот случай пригоден для изменения содержимого регистров или осуществления каких-либо действий перед системной обработкой. Схемой "B" пользуются все вирусные программы, отслеживающие прерывание запуска программы для того, чтобы присоединиться к ее концу.

Схема "C" полностью исключает системную обработку и заменяет ее пользовательской. При необходимости вообще исключить обработку данного прерывания резидентная часть должна состоять лишь из операторов засылки в порт 20H сигнала о конце прерывания (код 20H) и оператора возврата IRET.

Самым распространенным способом активизации резидентных программ по прерыванию является вызов по так называемым "горячим" клавишам ("hot keys"), т. е. по заранее установленной комбинации клавиш.

Легче всего обрабатывать сочетания клавиш Ctrl, Alt, LeftShift и RightShift. Резидентная программа, вызываемая по "горячим клавишам", обычно устанавливается на прерывание INT 09H, хотя может устанавливаться и на прерывание INT 16H. В начале резидентной части необходимо проверить байт памяти, находящийся по адресу 0000:0417H, в котором хранятся битовые флаги состояния клавиатуры, т. е. информация о нажатых в данный момент управляющих клавишах. Если значение бита равно 1 (бит "взведен"), значит соответствующая клавиша в данный момент нажата или включен соответствующий режим.