用指针访问实模式与保护模式内存.pdf

第l9卷第6期 微 计 算 机 应 用 Vo1．19，NO．6 1998年11月 MICROCOMPUTER APPLICATIONS NOV．，1998 ] 用指针访问实模式与保护模式内存 些-___塾__一堂一 ’-f f (烟台师范学院科研处网络中心 烟台 264025) 动程序的开发，介绍一种实模式与保护模式下绝对物理地址C语言指针的映射方法 关键词；型 段地址选择符掣 e喂l帮f}垤叶 在开发Windows环境下的实时工控系统时，一项最重要的基础工作是编写硬件设备驱动 程序。在应用程序设计当中，同样也需要研究如何直接访问在设备驱动程序中所定义的数据缓 冲区。本文结合X86系列CPU 的实模式与保护模式 内存寻址机制，介绍一种用C语言指针访 问实模式与保护模式物理 内存方法。 1 实模式下对绝对物理内存的寻址 在实模式下的存储器寻址中，每个存储单元访问都规定一个16位的段地址及一个16位的 偏移量；段地址左移4位即为线性地址空间中此段的开始地址，最大的段为64KB，要形成一个 完整的存储器物理地址是将段地址左移4位，并将其加到一个偏移地址上，获得一个2O位的物 理地址 ，它可存取多达1MB的内存 。 在DOS实模式下，硬件设备驱动程序可以设计成TSR程序。在TSR程序中，可申请一段 内存数据缓冲区，通过调用DOS25号中断，将数据缓冲区首地址 (段地址与偏移量)存入到一 个空闲的中断向量地址单元中(例如，0F8H)；在应用程序中可根据中断号计算出中断向蟹单 元的首地址，进而能够读取中断向量地址单元中数据缓冲区的绝对物理地址 。在DOS实模式 下，C语言远程指针变量在内存中占4个字节，低两个字节为偏移量(Offset)；高两字节为段地 址 (Segment)，只要将存储在中断向量地址单元中的数据缓冲区绝对物理地址映射到指针变 量当中，就可通过c语言指针访问TSR程序中数据缓冲区的数据。通过调用下面的这个函 数 ，即可实现上述过程 #defineMK FP(segtors) ((voidfar*)(((unsignedlong)(seg)《16) (ors))) — ／*将段地址左移l6位与偏移量相或 拼成空类型指针变量 *／ ， unsignedcharfar*dos map(unsignedintn) ／*n为中断号*／ — {unsignedJntfl，b； unsignedcharfar pl， p2； 本文于1998—03—02收到，1998--06—29收到修改稿 *该项 目得到山东省教委科研基金资助： 374 微 计 算 机 应 用 1998益 a=n*4}，*由中断号计算中断向量单元地址偏移量，段地址为0*／ pt= (unsignedim far*)MK— FP(0，a)： ／*将 中断向量单元的地址映射为无符号整型远指针*／ a竺(unsignedint) pl； ／*读数据缓I中区地址偏移量*／ 一 P1++ ／*使p1指针指向中断向量单元中的段地址 *／ ／*读数据缓冲区段地址*／ p2= (unsignedcharfar )MK FP(b