深入理解系统级C语言程序设计

"系统级C语言程序设计" 系统级C语言程序设计主要关注的是如何利用C语言编写与操作系统紧密交互的程序。在这一领域，程序员需要深入理解计算机硬件、操作系统内核以及中断处理机制。以下是相关知识点的详细说明： 1. **中断处理**： - 中断是CPU响应外部或内部事件的方式，分为硬件中断和软件中断。硬件中断通常由设备控制器触发，如键盘、鼠标等；软件中断则由软件（如DOS、BIOS）主动发起。 - 在C语言中，可以使用`int 86()`或`interrupt`关键字来调用中断服务例程。例如，`int 86(13H)`用于磁盘I/O操作，而`int 86(33H)`用于读取或设置硬盘参数。 2. **中断向量**： - 中断向量在内存中存储了中断服务程序的地址和处理中断时的处理状态。每个中断或异常都有一个对应的中断向量，其中包含中断处理程序的地址和处理中断时的处理机状态字。 - `setvect()`和`getvect()`函数用于修改或获取中断向量。`setvect()`允许程序员将自定义的中断处理程序安装到特定中断号，而`getvect()`用于读取当前的中断处理程序地址。 3. **TSR（Terminate and Stay Resident）程序**： - TSR程序是在DOS环境下运行的一种特殊类型程序，可以在用户退出后仍然驻留在内存中，以便在需要时快速调用。 - TSR程序通常会使用`keep()`、`disable()`和`enable()`等函数来管理和保护中断向量，确保其在系统中的持久存在和正确执行。 4. **DOS和BIOS调用**： - DOS和BIOS提供了许多系统调用来执行底层任务，如磁盘I/O、屏幕输出等。例如，`setvect()`和`getvect()`通常与DOS中断配合使用，`disable()`和`enable()`用于控制中断屏蔽。 - `int 86()`函数是一个通用的DOS中断调用，可以模拟任何DOS功能调用。例如，`int 86(21H, ...)`可以调用DOS API。 5. **内存管理**： - 系统级C程序通常需要直接操作内存，例如在00000H到003FFH之间的低内存区域，这是BIOS和DOS保留的区域，包含了中断向量表和其他系统数据。 - 在C程序中，为了安全地访问和修改内存，需要了解和遵循内存布局，避免冲突和错误。 6. **中断处理函数**： - 使用`void interrupt int60()`定义了一个中断处理函数，这里的`int60`是中断号，`void interrupt`是声明该函数为中断处理程序的关键字。 - 安装中断处理函数通常需要禁用中断（`disable()`），然后使用`setvect()`设置新的处理程序，最后重新启用中断（`enable()`）。 通过这些技术，系统级C语言程序设计能够实现对硬件的直接控制，创建设备驱动程序、系统工具和服务程序，甚至构建自己的操作系统。理解和掌握这些概念对于进行系统级编程至关重要。