Обработка ошибок

Когда программа обращается к DOS для выполнения какой-либо операции, она должна вызвать соответствующее прерывание, загрузив перед вызовом прерывания все необходимые операнды в регистры процессора. Если выполнение операции невозможно по каким-то причинам (неправильные операнды, устройство неработоспособно, запрашиваемая операция не поддерживается текущей версией DOS и т.д.), то для большинства функций DOS устанавливается признак ошибки - флаг переноса CARRY. Для DOS версии 2.0 и более поздних версий регистр AX при этом содержит код ошибки.

Приведем коды ошибок, возвращаемые программе через регистр AX:

	Неправильный код функции
	Файл не найден
	Путь не найден
	Слишком много открытых файлов
	Доступ запрещен
	Неправильный идентификатор файла
	Разрушен блок управления памятью
	Недостаточно памяти
	Неправильный адрес блока памяти
	Неправильная среда
	Неправильный формат
	Неправильный код доступа
	Неправильные данные
	Зарезервировано
	Ошибка при указании дисковода
	Невозможно удалить текущий каталог
	Другое устройство
	Больше нет подходящих файлов

Для DOS версии 3.0 и более поздних версий обработка ошибок значительно расширена. Введена функция 59h прерывания INT 21h, предназначенная для получения дополнительной информации об ошибках.

При вызове этой функции регистр BX должен содержать индикатор уровня анализа ошибок, который должен быть равен 0. Кроме расширенного кода ошибки, возвращаемого в регистре AX, программа может получить класс ошибки (регистр BH), код предполагаемых действий (регистр BL), локализацию ошибки, т.е. место, где произошла ошибка (регистр CH).

К сожалению, эта функция разрушает содержимое регистров CL, DX, SI, DI, BP, DS, ES. Программа, использующая функцию 59h, должна позаботиться о сохранении содержимого этих регистров.

Расширенный код ошибки, возвращаемый в регистре AX, может принимать значения, указанные в приводимой ниже таблице. Коды от 1 до 18 эквивалентны представленным выше и второй раз не приводятся.

Расширенные коды ошибок:

	Запись на защищенный от записи диск
	Задан неизвестный идентификатор устройства
	Дисковод не готов
	Неизвестная команда
	Ошибка циклического кода проверки
	Неправильная длина структуры запроса
	Ошибка поиска
	Неизвестен тип среды носителя данных
	Сектор не найден
	Кончилась бумага в принтере
	Ошибка записи
	Ошибка чтения
	Общая ошибка
	Нарушение разделения файла
	Нарушение блокировки файла
	Неправильная замена диска
	FCB недоступен (слишком много блоков FCB)
	Переполнился буфер разделения
	Зарезервировано
	Не завершена операция "Конец файла"
39-49	Зарезервировано
	Сетевая функция не поддерживается
	Удаленный компьютер "не слышит"
	Дублирование имени в сети
	Сетевое имя не найдено
	Сеть занята
	Сетевое устройство больше не существует
	Превышен лимит команды сетевой BIOS
	Ошибка в аппаратуре сетевого адаптера
	Неправильный ответ из сети
	Непредусмотренная ошибка сети
	Несовместимый удаленный адаптер
	Заполнена очередь печати
	Для печатаемого файла недостаточно места
	Печатающийся файл был удален
	Сетевое имя было удалено
	Доступ запрещен
	Неправильный тип сетевого устройства
	Сетевое имя не найдено
	Превышен лимит сетевого имени
	Превышен лимит сеанса сетевой BIOS
	Временная пауза
	Сетевой запрос отвергнут
	Приостановлена печать или переадресация диска
73-79	Зарезервировано
	Файл уже существует
	Зарезервировано
	Невозможно создать дескриптор в каталоге
	Ошибка обработчика критических ошибок INT 24h
	Слишком много переназначений
	Двойное переназначение
	Неправильный пароль
	Неправильный параметр
	Ошибка данных в сети
	Нет такой функции в сети
	Требуемый компонент системы не установлен

Класс ошибки, передаваемый в регистре BH, содержит информацию, которая поможет вам обработать данную ошибку:

	Недостаточно ресурсов: блоков FCB, памяти и т.д.
	Временная ситуация
	Нет прав доступа
	Внутренняя ошибка DOS
	Ошибка аппаратуры
	Системная ошибка DOS (нет CONFIG.SYS и т.п.)
	Ошибка в прикладной программе
	Файл или объект не найден
	Неправильный формат файла или объекта
	Файл или объект заблокирован
	Ошибка носителя данных
	Файл или объект уже существует
	Прочие ошибки

Код предполагаемых действий, передаваемый через регистр BL, поможет Вашей программе правильно обработать ошибку и избежать зависания системы. Приведем таблицу кодов предполагаемых действий:

	Повторить операцию позже. Можно спросить пользователя, желает он повторить операцию или завершить работу программы.
	Повторить предыдущую операцию после небольшой паузы. Если ошибка не исчезла, следует спросить пользователя, будет он ждать и дальше, или следует завершить работу программы.
	Если пользователь вводил какие-то данные для DOS, следует попросить его ввести эти данные еще раз (например, пользователь мог указать неправильный идентификатор диска или путь доступа к файлу).
	Аварийно завершить работу прикладной программы с выполнением всех обычных завершающих действий (закрытие файлов, сброс буферов на диск, освобождение блоков памяти и т.д.)
	Немедленный выход из программы без выполнения завершающих действий. Система находится в непредсказуемом состоянии.
	Следует игнорировать ошибку.
	Повторить операцию после того, как пользователь выполнит требуемые действия (установит дискету и т.п.).

Сведения о локализации ошибки передаются в регистре CH. Приведем таблицу кодов локализации:

	Локализация ошибки не может быть определена (система не знает, где произошла ошибка).
	Ошибка произошла в блочном устройстве (диск или магнитная лента).
	Ошибка связана с сетью.
	Ошибка произошла в символьном устройстве, например, в принтере.
	Ошибка связана с оперативной памятью.

Если Ваша программа составлена на языке ассемблера, то после обращения к DOS через прерывание следует проверить состояние флага переноса:

int 21hjc error

Фирмы-разработчики аппаратного обеспечения постоянно совершенствуют внешние устройства и другие узлы персонального компьютера. Постоянно появляются новая периферийная аппаратура и новые модификации уже существующих устройств. Старые устройства наделяются новыми возможностями, новые делают такое, о чем раньше не приходилось и мечтать.

Этот процесс можно только приветствовать, однако что делать с уже разработанным программным обеспечением, рассчитанным на старую аппаратуру? Если разработка программного обеспечения была дорогостоящая, если по своим возможностям она еще не устарела, вряд ли целесообразно переделывать все заново только из-за того, что появился новый дисковод с большей емкостью носителя данных или новый принтер, обеспечивающий лучшее качество печати.

Интуитивно ясно, что должна существовать какая-то программная прослойка между аппаратным и программным обеспечением, выполняющая "согласующие" и "унифицирующие" действия. Эта прослойка работает напрямую с аппаратурой, а прикладное (да и системное) программное обеспечение имеет дело только с этой интерфейсной прослойкой.

В разных типах компьютеров и для разных типов операционных систем существуют различные способы устранения зависимости программного обеспечения от аппаратуры. По-видимому, одним из наиболее неудачных следует считать способ, примененный в операционной системе ОС ЕС для ЭВМ ряда ЕС. Для ЭВМ ряда ЕС любое периферийное устройство имеет одинаковый и достаточно сложный аппаратный интерфейс с каналами ЭВМ (канал - это устройство, обеспечивающее ввод/вывод информации в ЭВМ ряда ЕС). Для каждого типа устройства составляются канальные программы (программы, которые будут выполняться каналом). Прикладное программное обеспечение может пользоваться либо вводом/выводом на этом, крайне низком, канальном уровне, либо осуществлять ввод/вывод на уровне так называемых методов доступа. Библиотеки программ методов доступа содержат программы, работающие на канальном уровне. Для любого, даже очень простого нового устройства в этой системе необходим сложный аппаратный интерфейс с каналом. Составление программ своего метода доступа - крайне сложная задача, доступная лишь профессионалам высокого класса. О внесении изменений в существующие программы методов доступа говорить вообще вряд ли стоит, так как они очень сложны, а исходные тексты этих программ, как правило, отсутствуют.

Другой подход используется в операционных системах UNIX и аналогичных ей (XENIX, VENIX и т.д.).

В этих операционных системах для каждого устройства составляется своя программа обслуживания - драйвер. Эта программа выполняет все операции со своим устройством. Сама операционная система имеет дело только с драйвером, а прикладное программное обеспечение для выполнения ввода/вывода вызывает соответствующие модули операционной системы. Такая программная "буферизация" устраняет, с одной стороны, зависимость операционной системы от аппаратуры, с другой - зависимость прикладной программы от операционной системы и от аппаратуры.

Для каждого нового устройства (например, для нового видеоконтроллера) фирма-разработчик поставляет свой драйвер. Если Вы купили новое устройство, Вы просто подключаете новый драйвер к операционной системе и все Ваши любимые старые программы будут теперь работать с новым устройством.

Этот подход имеет тот недостаток, что Вы не сможете легко и свободно переносить Вашу операционную систему с одного типа компьютера на другой, даже совместимый с ним. Драйверы операционной системы UNIX очень сильно привязаны к аппаратуре. На компьютере, который совместим с исходным не полностью, эти драйверы работать не будут.

Обычно операционные системы поставляются с конкретным комплектом драйверов под определенный тип компьютера, и с этим приходится считаться.

Операционная система MS-DOS, работающая на компьютерах фирмы IBM или совместимых с ними, тоже использует механизм драйверов.

Однако драйверы MS-DOS не всегда обращаются напрямую к аппаратуре. Обычно они вызывают функции BIOS, и уже BIOS выполняет все действия по вводу/выводу. Конечно, BIOS содержит программы обслуживания только стандартных устройств ввода/вывода, нестандартные устройства обслуживаются драйверами напрямую.

Использование BIOS как дополнительного интерфейса между драйверами стандартных устройств и аппаратурой резко повышает "живучесть" MS-DOS на не вполне совместимых с IBM персональных компьютерах. И это действительно так - самая распространенная на сегодняшний день операционная система MS-DOS версии 3.30 работает на всех компьютерах, хоть сколько-нибудь совместимых с IBM PC.

Это возможно благодаря тому, что производители совместимых компьютеров учитывают в программах BIOS все аппаратные особенности, и DOS "не видит" отличий. А прикладная программа - тем более.

Почему же этот способ не используется в операционных системах UNIX или OS/2? Дело в том, что к сожалению, программы BIOS не являются реентерабельными. Это не имеет значения для однозадачной MS-DOS, а мультизадачные операционные системы вынуждены сами организовывать обслуживание аппаратуры реентерабельным способом. (Существуют еще проблемы разделения ресурсов между параллельно выполняющимися процессами, которые тоже не решаются в рамках BIOS).

Таким образом, независимость аппаратного и программного обеспечения в DOS обеспечивается, с одной стороны, BIOS для стандартных устройств, с другой стороны - драйверами.

Пользователи могут легко дополнять операционную систему своими драйверами, составленными для нестандартных устройств. Возможна также замена стандартных драйверов, замена или расширение функций BIOS.

В разделе, посвященном резидентным программам, мы уже рассказывали о том, как можно организовать обслуживание нестандартных устройств в DOS с помощью TSR-программ. Но это "незаконный" способ с точки зрения DOS, так как при этом DOS не сможет использовать свои стандартные средства ввода/вывода, ориентированные на связь с аппаратурой через драйверы. Поэтому наилучшим способом организации обслуживания аппаратуры является использование драйвера.