汇编实验15：安装新的int 9中断例程

汇编实验15：安装新的int 9中断例程

任务

安装一个新的int 9中断例程，功能：在DOS下，按下“A”键后，除非不在松开，一旦松开后，就显示满屏幕的“A”，其他键照常处理。

预备知识概要

这次实验其实不难，王爽的教材中已经给出了许多实例代码，依葫芦画瓢都能圆满完成任务。

这次我们学习的是外中断，以外设的输入为例，CPU通过中断机制来处理外设的输入。

外中断源分为两大类：

• 可屏蔽中断
• 不可屏蔽中断

顾名思义，对于前者CPU可以选择不去响应中断，对于后者，CPU无论如何都要执行完当前指令后立即响应。

不可屏蔽中断的中断过程很容易理解，在8086CPU中，它的中断类型码是固定的，就是2，接下来的过程和内中断一模一样。

• 标志寄存器入栈，并设置IF=0,TF=0
• 将CS，IP寄存器压栈
• 使(IP) = (8) ，(CS) = (0AH)

下面我们重点聊一聊可屏蔽中断

IF标志位

CPU通过IF标志为的状态来决定是否响应可屏蔽中断

• 如果IF=1，CPU执行完当前指令后，响应中断，并引发中断过程
• 如果IF=0，CPU不响应可屏蔽中断

我们可以通过以下两条指令设置标志位IF

• STI 设置标志位IF = 1
• CLI 设置标志位IF = 0

可屏蔽中断的中断过程

可屏蔽中断的中断过程和内中断的过程几乎一模一样，只不过取得中断类型码的方式不同，可屏蔽中断的中断类型码是通过数据总线进入CPU的。
为了表述完整，我还是总结一下这个中断过程（我怎么突然变勤快了吧，因为可以复制粘贴嘛！）：

• 获取中断类型码N（其实是为了获得中断例程的内存地址）
• 标志寄存器入栈，并设置IF=0,TF=0
• 将CS，IP寄存器压栈
• 使(IP) = (4N) ，(CS) = （4N+2）

键盘输入过程

我们重点学习键盘输入的过程，总结起来就以下四步：

• 键盘产生扫描码
• 扫描码送入60h端口
• 引发9号中断
• CPU执行9号中断例程

键盘的每一个键相当于一个开关，按下一个键，开关接通，键盘上的芯片产生一个扫描码（大小为一个字节），我们称它为“通码”，来说明按键的位置，然后送入主板上相关的接口芯片的寄存器中，就是60H端口。
同样的，松开按键时，也会产生一个扫描码，然后被送入60H端口，这个扫描码被称为“断码”。

同一个按键有两个扫描码，就是断码和通码，它们的区别就是最高位1和0的差别。
可以总结为“断码 = 通码 + 80H”。

最后说一下BIOS的键盘缓冲区，它能存储15个键盘输入。每个键盘输入占用两个字节大小的空间。高字节放扫描码，低字节放字符码（就是ASCII码）。

代码实现

虽然是自己编写int 9中断处理程序，但是我们没必要完整的处理一个键盘的输入，中间涉及一些硬件细节，会偏离内容主线（总之就是现在的你太菜了，怕你伤自尊，就不告诉你了）。没关系，对于硬件细节的处理，交给BIOS的int 9的中断例程就好了嘛！

为此，王爽的书里就讲了一些技巧，比如怎么用汇编指令模拟int中断过程，怎么在已经修改了中断向量表的情况下，调用原始的BIOS的int 9中断例程。详细内容请见王爽的《汇编语言（第三版）》（我真的不想在打字了）

下面贴出我的代码：

assume      cs:code,ss:stack

stack       segment
    db 256 dup(0)
stack       ends

code        segment

main:       mov     ax,stack
            mov     ss,ax
            mov     sp,256

            call    install
    s:      jmp     s

            mov     ax,4c00h
            int     21h
;********************************************************
install:    ;寄存器保护
            push    ax
            push    cx
            push    si
            push    di
            push    ds
            push    es
            ;将中断处理程序do9安装到内存单元0:204h中
            push    cs
            pop     ds
            mov     si,offset do9

            mov     ax,0
            mov     es,ax
            mov     di,204h
            mov     cx,offset do9end - offset do9
            cld
            rep     movsb
            ;保存BIOS的9号中断例程地址
            push    es:[9*4]
            pop     es:[200h]          ;偏移地址存放到内存单元0:200h中
            push    es:[9*4+2]
            pop     es:[202h]          ;段地址存放到内存单元0:202h中

            ;修改原来的中断向量表，此过程中不响应可屏蔽中断
            cli
            mov     word ptr es:[9*4],204h
            mov     word ptr es:[9*4+2],0
            sti
            ;恢复寄存器
            pop     es
            pop     ds
            pop     di
            pop     si
            pop     cx
            pop     ax
            ret
;----------------------------------------------------
do9:        push    ax
            push    bx
            push    cx
            push    es

            in      al,60h

            pushf
            call    dword ptr cs:[200h]

            cmp     al,9eh      ;A键的断码为9eh
            jne     do9ret

            ;显示满屏幕的字符A
            mov     ax,0b800h
            mov     es,ax
            mov     bx,0
            mov     cx,2000
    do9_s:  mov     byte ptr es:[bx],'A'
            add     bx,2
            loop    do9_s

do9ret:     pop     es
            pop     cx
            pop     bx
            pop     ax
            ret
;----------------------------------------------------
do9end:     nop
code        ends

end     main

对，你没看错，这回的代码是有注释的！（我其实还是挺勤快的）。下面是执行的结果：

总结

这几次的实验其实都没有什么挑战性，都是依葫芦画瓢，只要熟悉教材前面的示范代码，都可以轻松的完成实验。关键就是对CPU中断机制和中断过程的理解。毕竟，在以后的学习中，我们不可能真的要自己用16位的汇编语言自己写一个中断处理程序（不然我选择狗带）。关键是对加深对计算机的理解，对汇编语言有个初步的认识与体验，为今后的学习作一定的铺垫（我其实挺想知道高级语言怎么编译成相应的机器指令的，可惜由于专业原因，这辈子都学不到了……可以自学……如果我不是个懒人的话……）。