Programmierhandbuch für den IBM® PC: Das vollständige und umfassende Nachschlagewerk für die IBM Personal Computer

400 Pages·1986·13.59 MB·English

by  Peter Norton (auth.)

PETER NORTON
PROG~ffiRHANDBUCH
FÜR DEN mM® pe
PETER NORTON
PROGRAMMlERHANDBUCH
FÜR DEN ffiM® pe
Das vollständige und
umfassende
Nachschlagewerk für die
IBM Personal Computer
VIEWEG
Dieses Buch ist die deutsche Übersetzung von
The Peter Norton
Programmer's Guide to the IBM pe
The ultimate reference guide to the entire family of IBM®
personal computers
Microsoft Press, Bellevue, Washington 98009
Copyright © 1985 by Peter Norton
Übersetzung aus dem Amerikanischen:
Andreas Dripke und Angelika Schätzei, Wiesbaden
Framework ™ ist ein Warenzeichen von Ashton-Tate. UNIX™ ist ein Warenzeichen der AT & T Bell Laboratories. COM-
PAQ® ist ein eingetragenes Warenzeichen, COMPAQ PLUS™ und DESK PRO™ sind Warenzeichen der COMPAQ Com-
puter Corporation. CP/M® ist ein eingetragenes Warenzeichen der Digital Research Incorporated. Intel® ist ein eingetrage-
nes Warenzeichen der Intel Corporation. IBM® ist ein eingetragenes Warenzeichen und PC_AT™, PC-DOSTM, PC jrT M,
PC_XT™ und Topview™ sind Warenzeichen der International Business Machines Corporation. Microsoft® und XENIX®
sind eingetragene Warenzeichen und GW-BASIC ist ein Warenzeichen der Microsoft Cor~oration . Motorola® ist ein einge-
tragenes Warenzeichen der Motorola Incorporated. Norton Utilities ™ und Time Mart M sind Warenzeichen von Peter
Norton. Tandy® ist ein eingetragenes Warenzeichen von Radio Shack, einer Abteilung der Tandy Corporation. Prokey® ist
ein eingetragenes Warenzeichen von Rose Soft. TJ® ist ein eingetragenes Warenzeichen und TJ Professional ist ein Waren-
zeichen von Texas Instruments.
Das in diesem Buch enthaltene Programm-Material ist mit keiner Verpflichtung oder Garantie irgend-
einer Art verbunden. Der Autor, die Übersetzer und der Verlag übernehmen infolgedessen keine
Verantwortung und werden keine daraus folgende oder sonstige Haftung übernehmen, die auf irgend-
eine Art aus der Benutzung dieses Programm-Materials oder Teilen davon entsteht.
1986
Alle Rechte vorbehalten
© Friedr. Vieweg & Sohn Verlagsgesellschaft mbH, Braunschweig 1986
Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geSChützt. Jede
Verwertung außerhalb der engen Grenzen des Urheberrechtsgesetzes ist ohne
Zustimmung des Verlags unzulässig und strafbar. Das gilt insbesondere flir
VervielfaItigungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung
und Verarbeitung in elektronischen Systemen.
Buchbinderische Verarbeitung: W. Langelüddecke, Braunschweig
ISBN 978-3-528-04489-3 ISBN 978-3-322-99366-3 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-322-99366-3
Inhaltsveneichnis
Vorwort VI
Dank VIII
1 Aufbau des pe
2 Interne Kommunikation 19
3 ROM-Software 41
4 Der Bildschirm 65
5 Grundlegendes über Disketten und Festplatten 95
6 Die Tastatur 123
7 Tonerzeugung 137
8 Grundlegendes über das ROM-BIOS 145
9 Bildschirmroutinen im ROM-BIOS 155
10 Disketten- und Plattenroutinen im ROM-BIOS 171
11 Die Tastaturroutinen im ROM-BIOS 187
12 Verschiedene BIOS-Routinen 193
13 Zusammenfassung: BIOS-Routinen 207
14 DOS-Grundlagen 221
15 DOS-Interrupts 227
16 Traditionelle DOS-Funktionen 247
17 Neue DOS-Funktionen 277
18 Zusammenfassung: DOS-Routinen 309
19 Erstellen eines Programmes 319
20 Programmiersprachen 329
Anhang A: Installierbare Schnittstellen treiber 361
Anhang B: Hexadezimale Arithmetik 367
Anhang C: Zeichen 377
Stich wortverzeichnis 389
V
Vorwort
Als ich dieses Buch schrieb, hatte ich ein einfaches, aber hochgestecktes Ziel
vor Augen: Ihnen die Grundlagen der Programmierung der wichtigen IBM PC-
Modelle zu vermitteln. Als IBM im Herbst 1981 ihren ersten Personal Com-
puter vorstellte, war klar, daf~ das Gerät eine herausragende Bedeutung auf
dem Mikrocomputersektor spielen würde. Im Laufe der Zeit stellte IBM eine
Reihe neuer PCs vor, mittlerweile ist eine komplette Produktpalette daraus
geworden. Der IBM PC gilt heute als der Industriestandard bei kommerziellen
Mikrocom pu terno
Um den IBM PC herum entstand eine eigene Branche, die Software für das
Gerät liefert. Mit dem Aufkommen immer neuer PC-Modelle wurde allerdings
die Entwicklung von Software ein zunehmend komplexer werdender Prozeß,
da die Unterschiede der einzelnen Modelle zu berücksichtigen waren.
Ich möchte Ihnen das Grundlagenwissen zur Programmierung der IBM PC-
Familie vermitteln und die wichtigsten Programmiertechniken aufzeigen. Da-
bei geht es nicht nur um die Auflistung technischer Details, sondern auch um
die Erklärung der Konzepte. Im Vordergrund des Buches steht das Bestreben,
alle wichtigen Mitglieder der PC-Modellreihe zu erfassen. Ich vertrete die Auf-
fassung, daß man sich bemühen sollte, Programme so zu schreiben, daß sie
auf allen Geräten lauffähig sind. Das erlaubt nicht nur die problemlose
Portierung der Software von einem Modell auf ein anderes, sondern erhöht
auch die Wahrscheinlichkeit, daß die Programme auf PCs laufen, die IBM in
Zukunft vorstellen wird.
Als Zielgruppe sehe ich alle, die sich mit der Softwareseite des IBM PCs
beschäftigen. Das sind in erster Linie Programmierer, aber auch beispiels-
weise Softwaremanager oder Anwender, die "hinter die Kulissen" sehen
möchten.
Konzeptionen
Ich habe besonderen Wert darauf gelegt, bei allen technischen Informationen
auch stets die dahintersteckenden Ideen und Konzepte zu erklären. Meiner
Meinung nach hilft Ihnen das bei der Programmierung wesentlich mehr als
ein reines Tabellenwerk. Wenn Sie die grundlegenden Aspekte kennen,
können Sie sich leichter auch mit den Details auseinandersetzen.
VI
Wie Sie von diesem Buch am meisten profitieren
Sie halten mit diesem Buch ein Werk in der Hand, daß als Lesebuch und als
Nachschlagewerk gleichermaßen geeignet ist. Wenn Sie sich ausführlich mit
der IBM PC-Familie beschäftigen möchten, werden Sie das Buch vermutlich
Seite für Seite durchlesen. An den für Sie besonders interessanten Stellen
machen Sie sich vielleicht Notizen oder streichen sie an, unwichtigere Ab-
schnitte überfliegen Sie nur oder lassen sie aus. Falls Sie sich die Zeit für die
ausführliche Lektüre nicht nehmen wollen, verwenden Sie das Buch als Nach-
schlagewerk. Da sich viele Sachverhalte nicht voneinander trenrien lassen,
finden Sie immer wieder Verweise, die Ihnen helfen, die Zusammenhänge zu
verstehen. Um die Verweis struktur nicht ausufern zu lassen, werden einige
Sachverhalte an mehreren Stellen - meist in verschiedenen Zusammenhän-
gen - angesprochen.
Ergänzende Literatur
Sie werden verstehen, daß man beim besten Willen nicht alle Informationen,
die für die Programmierung des IBM PC von Bedeutung sind, in einem einzigen
Buch zusammenfassen kann. Für Softwarespezialisten mag es beispielsweise
notwendig sein, die PC-Hardware im einzelnen zu kennen. Für die meisten
Programmierer genügt aber ein Grundlagenwissen über die Hardware, Schalt-
pläne sind für sie nicht interessant. Aus diesem Grund habe ich in das Buch
nur einige ausgewählte Hardwareaspekte aufgenommen und die Ebene der
Elektronik fast komplett weggelassen. Detaillierte technische Spezifikationen
finden Sie in den Technischen Handbüchern der IBM.
Es kann ebenfalls nicht die Aufgabe des Buches sein, Sie mit den Grundlagen
einer bestimmten Programmiersprache vertraut zu machen. Dafür gibt es
Bücher über Assembler, BASIC, C, Pascal usw. Ich habe aber einige spezielle
Aspekte der Programmiersprachen ausgesucht, die im Zusammenhang mit
der PC-Programmierung von besonderem Interesse sind.
Es wird vorausgesetzt, daß Sie mit den Grundoperationen des Computers ver-
traut sind. Dazu gehört, daß Sie das Gerät einschalten und DOS laden und
bedienen können. Falls Sie im Umgang mit DOS noch nicht ganz sicher sein
sollten, nehmen Sie das DOS-Handbuch von IBM oder das Buch von Van
Wolverton, MS-DOS, Verlag Vieweg, zu Hilfe.
VII
Folgende andere Titel aus dem Verlag Vieweg mögen für Sie ebenfalls von
Interesse sein:
MS-DOS (Versions 1.0-3.2) Technical Reference Enzyclopedia,
Microsoft Reference Library hrsg. von Microsoft Corp. USA.
Damit genug der Vorrede, wenden wir uns unserem Thema - der Program-
mierung des IBM PC - zu.
Dank
So viele haben zu der Erstellung des Buches beigetragen, daß es unmög-
lich ist, sie alle hier zu nennen. Stellvertretend für alle anderen möchte
ich besonders Suzanne Ropiequet für ihren Einsatz danken.
Peter N orton
VIII
Kapitell
Aufbau des pe
1.1 8088 Mikroprozessor 2
1 .1.1 80286 Mikroprozessor 5
1.1.2 8087 Arithmetik-Coprozes or 7
1.2 Support-Chips 8
1.2.1 8259Interrupt-Controller 9
1.2.2 8237A DMA-Controller 9
1.2.3 8284A Taktgenerator 10
1 .2.4 8255 Programmierbare Peripherie-Interface 10
1.2.5 . 8253 Programmierbarer Zeitgeber 10
1.2.6 6845 Bildschirm-Controller 11
1.2.7 PD765 Disketten-Controller 11
1 .3 Der Bus 11
1.3.1 Adreßbus 12
1 .3.2 Datenbu 12
1 .4 Speicherbausteine 13
1.5 Konzeption des PC 16
2 I Aufbau des PC
Aus der Sicht des Programmierers bestehen alle PC-Modelle aus folgenden
Grundelementen: Prozessor, Speicherbausteinen und mehreren intelligen-
ten oder programmierbaren Chips -für diverse Aufgaben. Die wichtigsten
Bauteile, die der Computer zum Arbeiten benötigt, sind auf der System-
oder Hauptplatine untergebracht. Andere, ebenfalls wichtige Teile be-
finden sich auf Erweiterungskarten, sogenannten Add-on-Boards. Diese
können in entsprechende Erweiterungsplätze der Hauptplatine eingesteckt
werden.
Die Systemplatine beherbergt einen Mikroprozessor, entweder den 8088
oder den 80286, der einen Speicher von mindestens 64 Kbyte benötigt.
Außerdem befinden sich auf der Platine ROM-Speicherchips mit ROM-
BIOS und BASIC und verschiedene wichtige Support-Chips. Einige dieser
ICs (lntegrated Circuit oder IC ist gleichbedeutend mit Chip oder auch
Baustein) kontrollieren externe Geräte, beispielsweise die Diskettenstation
oder den Bildschirm, andere helfen dem Mikroprozessor, seine Aufgaben
zu erfüllen.
Im vorliegenden Abschnitt wollen wir die wichtigsten technischen Aspek-
te aller relevanten ICs durchsprechen. Oft existieren für ein und den-
selben Chip unterschiedliche Bezeichnungen in der Literatur, einige davon
werden im weiteren Verlauf erwähnt. Dazu an dieser Stelle ein kleines
Beispiel: Teile der Peripherie des PC, beispielsweise die Tastatur, unter-
stehen einem Chip, der als 8255 oder genauer 8255A-5 bekannt ist. Weit-
aus häufiger wird der Chip aber auch nach seiner Funktion benannt:
Programmable Peripheral Interface (Programmierbares Peripherie-Inter-
face) oder kurz PPI. Alle diese Namen beziehen sich auf ein und densel-
ben Baustein.
1.1 8088 Mikroprozessor
Der 8088 ist ein 16-bit-Prozessor, der das Herz des Standard IBM PC
darstellt. Der Portable, der XT und der Original-PC enthalten den 8088.
Er ist die Zentraleinheit oder CPU (Central Processing Unit) . Die CPU ist
das Gehirn der Maschine, fast jedes Bit, das in irgendeiner Form ver-
arbeitet oder transferiert wird, passiert sie.
Der 8088 kontrolliert die Basisoperationen des Computers durch Aussen-
den und Empfangen von Kontrollsignalen, Speicheradressen und Daten,
die über den sogenannten Bus, ein Netzwerk elektronischer Wege, der die
einzelnen Teile des Computers miteinander verbindet, laufen. Entlang des
Busses sind Eingabe-(Input)- und Ausgabe-(Output)-Ports (EI A oder 1/0)
vorhanden, die die verschiedenen Speicher- und Support-Chips mit-
einander verbinden. Daten durchlaufen die EI A-Ports, wenn sie von der
CPU zu anderen Teilen des Computers oder von diesen zur CPU ge-
schickt werden.