[发明专利]在视窗操作系统上实现软件中断的方法

说明书

本发明涉及在视窗操作系统上实现软件中断的方法，且特别是透过虚拟驱动程序(VxD)而达到软件中断的方法。

以往的MS-DOS操作系统是在实模式(real mode)下执行的，亦即一般的应用程序可以任意进入而与它的核心程序沟通，例如存取操作系统的存储器管理模块、磁碟机I/O控制模块、显示器控制模块、错误处理(error handling)、设备驱动程序接口(device driverinterface)和任务调度(task scheduling)等；在这样的模式的下，应用程序的功效完全凭程序设计师自由发挥，但是若有一个应用程序任意取用其它程序的存储器，则可能会使系统发生当机的危险。

所以当80286微处理机问世之后，它便提供了一种适合多工操作系统(multitasking operating system)的操作模式，称的为保护模式(protected mode)。为了考虑到反向相容的问题，MS-DOS并未针对这个模式重新改写，所以只有如Windows 32位版和OS/2 2.0版以后才提供保护模式的能力。因此在一般DOS的模式的下，我们可以让应用程序利用某些技巧而切入到保护模式的中。

此外，与核心程序的沟通需透过中断(interrupt)来达成，MS-DOS提供有256个中断可使用，其中每一个中断都对应到一段组合语言程序码，这些程序码称为中断例程(interrupt routine)。在一般的状况下，我们并不会修改系统的中断内容，而是使用计算机硬件和操作系统所提供的中断例程，但若程序设计师须要写常驻程序，则必须将应用程序『串接』到现有的中断例程当中，使得系统每次使用该中断例程，便也会同时执行我们自己的常驻程序。因此综合上述可知，程序设计师在DOS环境下，通过软件中断便能很容易地获得需要的数据和功能。

而已知的视窗操作系统，例如Windows95/98操作系统，提供的是一种32位的完全保护模式，请参照「图1」，它运用第0特权级(ring0)和第3特权级(ring3)来运行处理器，其中，第0特权级(ring0)位于操作系统的核心层，位于此层级的软件，例如文件子系统103与虚拟机器管理程序子系统104等，对操作系统皆有完整的权利，亦即其所有下达的处理器指令都有效，并且可以直接存取系统中某些重要的数据结构，如存储器资源等。反观第3特权级(ring3)系为用户层，泛指一般应用程序可取得与操作系统沟通的指令层，在此层级执行的软件，例如在系统虚拟机器101或MS-DOS虚拟机器102下执行的应用程序，其权利受到很大的限制，不能直接对低级硬件的中断进行调用。

综合上述可知，目前大行其道的Windows95/98操作系统，为了提高系统的安全性，设计得让应用程序不能调用其软件中断，如此一来，若是程序设计师想要直接与系统核心程序沟通，尤其是想要直接检测硬件时，造成了很大的困难，也使得程序设计师在撰写视窗应用程序时，对软件中断的部分望而却步。

有监于此，本发明的目的为设计一种可调用系统软件中断的接口，让一般应用程序可以与视窗操作系统的核心程序沟通。

根据上述本发明的目的，提供一种在视窗操作系统上实现软件中断的方法，利用虚拟驱动程序(以下简称VxD)皆在第0特权级(ring0)中运行，且可透过一DeviceIOControl函数与位于第3特权级(ring3)的应用程序通信的特性，让VxD作为应用程序对操作系统的核心程序提出中断要求的接口。其中，系根据一函数结构，定义应用程序与VxD间沟通所需的进入参数及其返回值，并且将该进入参数置于一输入缓冲区中，当VxD以进入参数初始化寄存器并且系统中断完成之后，再将其中断结果储存于一输出缓冲区中，作为该函数结构的返回值让应用程序读取。如此一来，即可以让应用程序在视窗操作系统上实行软件中断的功能。

为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图详细说明如下，其中。

图1示出目前视窗操作系统下的分层结构；

图2示出本发明的功能架构示意图；以及

图3示出本发明的流程图。

标号说明

101. . . . . . . . . . . . . . . 系统虚拟机器

102. . . . . . . . . . . . .  MS-DOS虚拟机器

103. . . . . . . . . . . . . . . . 文件子系统

104. . . . . . . . . . 虚拟机器管理程序子系统