59、BIOS 级编程：深入计算机底层的奥秘

QuietPulse

于 2025-11-21 15:41:08 发布

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分类专栏：汇编语言实战精讲文章标签： BIOS编程 INT 16h INT 10h

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BIOS 级编程：深入计算机底层的奥秘

一、引言

在计算机发展的早期，当第一台 IBM - PC 问世时，众多程序员都渴望深入了解计算机硬件并与之直接交互。像 Peter Norton 这样的先驱者发现了许多有用且神秘的信息，IBM 也慷慨地公布了 IBM PC/XT BIOS 的汇编语言源代码。早期的游戏设计师如 Michael Abrash 利用对 PC 硬件的了解，优化了图形和声音软件。如今，你也有机会加入这个优秀的群体，在 BIOS（基本输入 - 输出系统）层面开展工作。

为确保与本章中的程序完全兼容，建议安装早期版本的 Windows，如 Windows 95 或 Windows 98。你可以使用软件工具在计算机上创建虚拟机，以便进行相关软件的实验。这些程序均为 16 位实模式应用程序，可在 Windows XP 及更早版本的 Microsoft Windows 中开发和运行。通过学习，你将掌握以下实用技能：
1. 了解按下键盘按键时的具体过程以及字符的最终去向。
2. 学会检查键盘缓冲区是否有字符等待处理，并清除旧的按键记录。
3. 掌握读取非 ASCII 键盘按键（如功能键和光标箭头）的方法。
4. 懂得如何显示彩色文本以及颜色基于视频显示的 RGB 颜色混合系统的原理。
5. 学会将屏幕划分为彩色面板并分别滚动。
6. 掌握绘制 256 色位图图形的方法。
7. 学会检测鼠标移动和鼠标点击。

二、BIOS 数据区

BIOS 数据区包含了 ROM BIOS 服务例程使用的系统数据，部分内容如下表所示：
| 十六进制偏移量 | 描述 |
| ---- | ---- |
| 0000 – 0007 | 端口地址，COM1 – COM4 |
| 0008 – 000F | 端口地址，LPT1 – LPT4 |
| 0010 – 0011 | 已安装硬件列表 |
| 0012 | 初始化标志 |
| 0013 – 0014 | 内存大小（以千字节为单位） |
| 0015 – 0016 | I/O 通道中的内存 |
| 0017 – 0018 | 键盘状态标志 |
| 0019 | 备用键输入存储 |
| 001A – 001B | 键盘缓冲区指针（头） |
| 001C – 001D | 键盘缓冲区指针（尾） |
| 001E – 003D | 键盘预输入缓冲区 |
| 003E – 0048 | 软盘数据区 |
| 0049 | 当前视频模式 |
| 004A – 004B | 屏幕列数 |
| 004C – 004D | 再生（视频）缓冲区长度（以字节为单位） |
| 004E – 004F | 再生（视频）缓冲区起始偏移量 |
| 0050 – 005F | 视频页面 1 – 8 的光标位置 |
| 0060 | 光标结束行 |
| 0061 | 光标起始行 |
| 0062 | 当前显示的视频页面编号 |
| 0063 – 0064 | 活动显示基地址 |
| 0065 | CRT 模式寄存器 |
| 0066 | 彩色图形适配器寄存器 |
| 0067 – 006B | 磁带数据区 |
| 006C – 0070 | 定时器数据区 |

例如，键盘预输入缓冲区（偏移量为 001Eh）包含了等待 BIOS 处理的按键的 ASCII 码和键盘扫描码。

三、使用 INT 16h 进行键盘输入

3.1 键盘工作原理

键盘输入从键盘控制器芯片开始，最终将字符放置在键盘预输入缓冲区中。由于每个按键产生 2 字节（ASCII 码 + 扫描码），该缓冲区最多可容纳 15 个按键。当用户按下按键时，会发生以下事件：
1. 键盘控制器芯片向 PC 的键盘输入端口发送 8 位数字扫描码（sc）。
2. 输入端口触发中断，这是向 CPU 发送的预定义信号，表示输入 - 输出设备需要关注。CPU 响应并执行 INT 9h 服务例程。
3. INT 9h 服务例程从输入端口获取键盘扫描码（sc），并查找相应的 ASCII 码（ac）（如果有）。它将扫描码和 ASCII 码都插入到键盘预输入缓冲区中。如果扫描码没有匹配的 ASCII 码，预输入缓冲区中该键的 ASCII 码为零或 E0h。

在 MS - Windows 下，当按下扩展键时，其 ASCII 码为 00h 或 E0h，具体如下表所示：
| 按键 | ASCII 码 |
| ---- | ---- |
| Ins, Del, PageUp, PageDown, Home, End, Up arrow, Down arrow, Left arrow, Right arrow | E0h |
| 功能键（F1 – F12） | 00h |

一旦扫描码和 ASCII 码安全地存储在预输入缓冲区中，它们将一直保留，直到当前运行的程序检索它们。在实模式应用程序中，有两种检索方式：
1. 调用使用 INT 16h 的 BIOS 级函数，从键盘预输入缓冲区中检索扫描码和 ASCII 码。这在处理功能键和光标箭头等扩展键时非常有用，因为这些键没有 ASCII 码。
2. 调用使用 INT 21h 的 MS - DOS 级函数，从输入缓冲区中检索 ASCII 码。如果按下了扩展键，则必须再次调用 INT 21h 以检索扫描码。

3.2 INT 16h 函数

INT 16h 在键盘处理方面比 INT 21h 具有明显优势。它可以在一步中同时检索扫描码和 ASCII 码，并且具有设置按键重复率和检索键盘标志状态等额外操作。当不确定用户将按下普通键还是扩展键时，通常最好调用 INT 16h。

以下是 INT 16h 的一些常用函数：
1. 设置按键重复率（03h）
INT 16h 功能 03h 可用于设置键盘按键的重复率。当按住按键时，按键开始重复之前会有 250 到 1000 毫秒的延迟。重复率可以在 1Fh（最慢）到 0（最快）之间。
| 描述 | 接收参数 | 返回值 | 示例调用 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 设置按键重复率 | AH = 3
AL = 5
BH = 重复延迟（0 = 250 ms; 1 = 500 ms; 2 = 750 ms; 3 = 1000 ms）
BL = 重复率：0 = 最快（30/秒），1Fh = 最慢（2/秒） | 无 | mov ax,0305h
mov bh,1 ; 500 ms 重复延迟
mov bl,0Fh ; 重复率
int 16h |

将按键推入键盘缓冲区（05h）
INT 16h 功能 05h 可将按键推入键盘预输入缓冲区。按键由两个 8 位整数组成：ASCII 码和键盘扫描码。
| 描述 | 接收参数 | 返回值 | 示例调用 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 将按键推入键盘缓冲区 | AH = 5
CH = 扫描码
CL = ASCII 码 | 如果预输入缓冲区已满，CF = 1 且 AL = 1；否则，CF = 0，AL = 0。 | mov ah,5
mov ch,3Bh ; F1 键的扫描码
mov cl,0 ; ASCII 码
int 16h |
等待按键（10h）
INT 16h 功能 10h 可从键盘预输入缓冲区中移除下一个可用的按键。如果没有按键等待，键盘处理程序将等待用户按下按键。
| 描述 | 接收参数 | 返回值 | 示例调用 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 等待按键并扫描键盘 | AH = 10h | AH = 键盘扫描码
AL = ASCII 码 | mov ah,10h
int 16h
mov scanCode,ah
mov ASCIICode,al |

以下是一个使用 INT 16h 输入按键并显示每个按键的 ASCII 码和扫描码的示例程序：

TITLE Keyboard Display           (Keybd.asm)
; This program displays keyboard scan codes
; and ASCII codes, using INT 16h.
INCLUDE Irvine16.inc
.code
main PROC
    mov ax,@data
    mov ds,ax
    call ClrScr ; clear screen
L1:
    mov ah,10h ; keyboard input
    int 16h ; using BIOS
    call DumpRegs ; AH = scan, AL = ASCII
    cmp al,1Bh ; ESC key pressed?
    jne L1 ; no: repeat the loop
    call ClrScr ; clear screen
    exit
main ENDP
END main

检查键盘缓冲区（11h）
INT 16h 功能 11h 可查看键盘预输入缓冲区中是否有按键等待。它返回下一个可用按键的 ASCII 码和扫描码（如果有），但不会从缓冲区中移除该按键。
| 描述 | 接收参数 | 返回值 | 示例调用 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 检查键盘缓冲区 | AH = 11h | 如果有按键等待，ZF = 0，AH = 扫描码，AL = ASCII 码；否则，ZF = 1。 | mov ah,11h
int 16h
jz NoKeyWaiting ; no key in buffer
mov scanCode,ah
mov ASCIICode,al |
获取键盘标志（12h）
INT 16h 功能 12h 返回有关键盘标志当前状态的有价值信息。键盘标志位于 BIOS 数据区的地址 00417h – 00418h 处。
| 描述 | 接收参数 | 返回值 | 示例调用 |
| ---- | ---- | ---- | ---- |
| 获取键盘标志 | AH = 12h | AX = 键盘标志的副本 | mov ah,12h
int 16h
mov keyFlags,ax |

键盘标志非常有用，因为它们能告诉你用户使用键盘的很多信息。每个位在其对应的按键被按下或切换打开（如 Caps lock、Scroll lock、Num lock 和 Insert）时为 1。在 Windows 95 和 98 下，也可以通过直接读取段 0040h、偏移量 17h - 18h 处的内存来获取键盘标志字节。

3.3 清除键盘缓冲区

程序通常有一个处理循环，只能被预先安排的按键中断。例如，基于 DOS 的游戏程序经常检查键盘缓冲区，以查看是否按下了箭头键和其他特殊按键，同时显示图形图像。用户可能会按下许多无关的按键，这些按键只会填满键盘预输入缓冲区，但当按下正确的按键时，程序应立即响应命令。

使用 INT 16h 函数，我们可以检查键盘缓冲区中是否有按键等待（功能 11h），并从缓冲区中移除按键（功能 10h）。以下程序演示了一个名为 ClearKeyboard 的过程，它使用循环清除键盘缓冲区，同时检查特定的键盘扫描码：

TITLE Testing ClearKeyboard       (ClearKbd.asm)
; This program shows how to clear the keyboard
; buffer while waiting for a particular key.
; To test it, rapidly press random keys to fill
; up the buffer. When you press Esc, the program 
; ends immediately.
INCLUDE Irvine16.inc
ClearKeyboard PROTO, scanCode:BYTE
ESC_key = 1 ; scan code
.code
main PROC
L1:
    ; Display a dot, to show program's progress
    mov ah,2
    mov dl,'.'
    int 21h
    mov eax,300 ; delay for 300 ms
    call Delay
    INVOKE ClearKeyboard, ESC_key ; check for Esc key
    jnz L1 ; continue loop if ZF=0
quit:
    call Clrscr
    exit
main ENDP
;---------------------------------------------------
ClearKeyboard PROC,
    scanCode:BYTE
;
; Clears the keyboard while checking for a
; particular scan code.
; Receives: keyboard scan code
; Returns: Zero flag set if the ASCII code is
; found; otherwise, Zero flag is clear.
;---------------------------------------------------
    push ax
L1:
    mov ah,11h ; check keyboard buffer
    int 16h ; any key pressed?
    jz noKey ; no: exit now
    mov ah,10h ; yes: remove from buffer
    int 16h
    cmp ah,scanCode ; was it the exit key?
    je quit ; yes: exit now (ZF=1)
    jmp L1 ; no: check buffer again
noKey:
    ; no key pressed
    or al,1 ; clear zero flag
quit:
    pop ax
    ret
ClearKeyboard ENDP
END main

3.4 章节回顾

哪个中断（16h 或 21h）最适合读取包含功能键和其他扩展键的用户输入？
答案：INT 16h 更适合读取包含功能键和其他扩展键的用户输入，因为它可以在一步中同时检索扫描码和 ASCII 码。
键盘输入字符在等待应用程序处理时存储在内存的哪个位置？
答案：存储在键盘预输入缓冲区，其在 BIOS 数据区的偏移量为 001Eh。
INT 9h 服务例程执行哪些操作？
答案：INT 9h 服务例程从输入端口获取键盘扫描码，并查找相应的 ASCII 码（如果有），然后将扫描码和 ASCII 码插入到键盘预输入缓冲区中。
哪个 INT 16h 函数将按键推入键盘缓冲区？
答案：INT 16h 功能 05h 可将按键推入键盘缓冲区。
哪个 INT 16h 函数从键盘缓冲区中移除下一个可用的按键？
答案：INT 16h 功能 10h 可从键盘缓冲区中移除下一个可用的按键。
哪个 INT 16h 函数检查键盘缓冲区并返回第一个可用输入的扫描码和 ASCII 码？
答案：INT 16h 功能 11h 可检查键盘缓冲区并返回第一个可用输入的扫描码和 ASCII 码。
INT 16h 功能 11h 是否从键盘缓冲区中移除字符？
答案：否，INT 16h 功能 11h 不会从键盘缓冲区中移除字符。
哪个 INT 16h 函数提供键盘标志字节的值？
答案：INT 16h 功能 12h 可返回键盘标志字节的值。
键盘标志字节中的哪一位表示 ScrollLock 键已被按下？
答案：需要根据键盘标志字节的具体定义来确定 ScrollLock 键对应的位。
编写输入键盘标志字节并重复循环直到按下 Ctrl 键的语句。
答案：可以使用 INT 16h 功能 12h 输入键盘标志字节，然后在循环中检查 Ctrl 键对应的位。示例代码如下：

INCLUDE Irvine16.inc
.code
main PROC
L1:
    mov ah,12h
    int 16h
    mov keyFlags,ax
    ; 假设 Ctrl 键对应的位为第 n 位
    test ax, (1 << n)
    jz L1 ; 如果 Ctrl 键未按下，继续循环
    exit
main ENDP
END main

挑战：第 16.2.2 节中的 ClearKeyboard 过程仅检查单个键盘扫描码。假设你的程序需要检查多个扫描码（例如四个光标箭头）。请展示对该过程进行代码修改的示例，使其成为可能。
答案：可以修改 ClearKeyboard 过程，使用一个数组来存储多个扫描码，然后在循环中检查每个扫描码。示例代码如下：

TITLE Testing ClearKeyboard       (ClearKbd.asm)
; This program shows how to clear the keyboard
; buffer while waiting for a particular key.
; To test it, rapidly press random keys to fill
; up the buffer. When you press a specific key, the program 
; ends immediately.
INCLUDE Irvine16.inc
ClearKeyboard PROTO, scanCodes:DWORD, numCodes:DWORD
; 定义四个光标箭头的扫描码
SCAN_CODES EQU <1, 2, 3, 4> ; 这里的扫描码仅为示例
NUM_CODES EQU 4
.code
main PROC
L1:
    ; Display a dot, to show program's progress
    mov ah,2
    mov dl,'.'
    int 21h
    mov eax,300 ; delay for 300 ms
    call Delay
    INVOKE ClearKeyboard, ADDR SCAN_CODES, NUM_CODES ; check for multiple keys
    jnz L1 ; continue loop if ZF=0
quit:
    call Clrscr
    exit
main ENDP
;---------------------------------------------------
ClearKeyboard PROC,
    scanCodes:DWORD, numCodes:DWORD
;
; Clears the keyboard while checking for multiple scan codes.
; Receives: address of an array of keyboard scan codes, number of scan codes
; Returns: Zero flag set if one of the ASCII codes is
; found; otherwise, Zero flag is clear.
;---------------------------------------------------
    push ax
    push cx
L1:
    mov ah,11h ; check keyboard buffer
    int 16h ; any key pressed?
    jz noKey ; no: exit now
    mov ah,10h ; yes: remove from buffer
    int 16h
    mov cx, numCodes
    mov esi, scanCodes
L2:
    cmp ah, [esi]
    je quit ; yes: exit now (ZF=1)
    add esi, 4
    loop L2
    jmp L1 ; no: check buffer again
noKey:
    ; no key pressed
    or al,1 ; clear zero flag
quit:
    pop cx
    pop ax
    ret
ClearKeyboard ENDP
END main

四、使用 INT 10h 进行视频编程

4.1 基本背景

当应用程序需要在文本模式下在屏幕上写入字符时，可以选择以下三种输出类型：
1. MS - DOS 级访问
任何运行或模拟 MS - DOS 的计算机都可以使用 INT 21h 将文本写入视频显示器。输入/输出可以轻松重定向到其他设备（如打印机或磁盘）。但输出速度较慢，并且无法控制文本颜色。
2. BIOS 级访问
使用 INT 10h 函数（即 BIOS 服务）输出字符。它们的执行速度比 INT 21h 快，并且可以指定文本颜色。在填充大的屏幕区域时，通常可以检测到轻微的延迟。输出不能重定向。
3. 直接视频内存访问
将字符直接移动到视频 RAM 中，因此执行是即时的。输出不能重定向。在 MS - DOS 时代，文字处理器和电子表格程序都使用这种方法。在 Windows NT、2000、XP 及更高版本中，此方法仅限于全屏模式。

应用程序会根据自身需求选择不同的访问级别。那些对性能要求最高的应用程序选择直接视频访问；其他应用程序选择 BIOS 级访问。当输出可能需要重定向或屏幕需要与其他程序共享时，使用 MS - DOS 级访问。需要注意的是，MS - DOS 中断使用 BIOS 级例程来完成其工作，而 BIOS 例程使用直接视频访问来产生输出。

4.2 全屏模式下运行程序

使用视频 BIOS 绘制图形的程序应在以下环境之一中执行：
1. 纯 MS - DOS
2. Linux 下的 DOS 模拟器
3. 在 MS - Windows 下的全屏模式

在 MS - Windows 中，有几种方法可以切换到全屏模式：
1. 在 Windows XP 中，为程序的 EXE 文件创建快捷方式。然后打开快捷方式的属性对话框，选择“选项”，并在“显示选项”组中选择“全屏模式”。（注意：Windows Vista 不支持在全屏模式下运行 16 位 EXE 程序。）
2. 从“开始”菜单打开命令窗口，然后按 Alt - Enter 切换到全屏模式。使用 CD（更改目录）命令导航到 EXE 文件的目录，并通过输入其名称来运行程序。Alt - Enter 是一个切换键，再次按下它将使程序返回窗口模式。

4.3 理解视频文本

基于 Intel 的系统有两种基本视频模式：文本模式和图形模式。程序只能在一种模式下运行，不能同时在两种模式下运行：
1. 文本模式
程序在文本模式下将 ASCII 字符写入屏幕。BIOS 中的内置字符生成器为每个字符生成位图图像。在文本模式下，程序无法绘制任意线条和形状。
2. 图形模式
程序在图形模式下控制每个屏幕像素的外观。操作相对原始，因为没有内置的线条和形状绘制函数。可以使用内置函数在图形模式下在屏幕上写入文本，并且可以用不同的字体替换内置字体。MS - Windows 提供了一组用于在图形模式下绘制形状和线条的函数。

当计算机在 MS - DOS 下启动时，视频控制器设置为视频模式 3（彩色文本，默认 80 列×25 行）。在文本模式下，行从屏幕顶部开始编号，行号为 0。每一行的高度是当前活动字体的字符单元格高度。列从屏幕左侧开始编号，列号为 0。每一列的宽度是字符单元格的宽度。

4.4 字体

字符由内存驻留的字符字体表生成。BIOS 允许程序在运行时重写字符表，因此可以显示自定义字体。

通过以上内容，我们深入了解了 BIOS 级编程中的键盘输入和视频编程相关知识，掌握了如何在底层与计算机硬件进行交互，为进一步开发高性能的应用程序打下了坚实的基础。

BIOS 级编程：深入计算机底层的奥秘

五、使用 INT 10h 绘制图形

5.1 INT 10h 与像素相关的函数

INT 10h 提供了一些与像素操作相关的函数，这些函数可以帮助我们在屏幕上进行图形绘制。通过这些函数，我们能够精确地控制每个像素的显示，从而实现各种复杂的图形效果。这些函数可以直接操作屏幕上的像素，实现像素的设置、读取等操作，为图形绘制提供了基础。

功能描述	调用参数	返回值
设置像素颜色	AH = 0Ch，AL = 颜色值，CX = 列坐标，DX = 行坐标	无
读取像素颜色	AH = 0Dh，CX = 列坐标，DX = 行坐标	AL = 像素颜色值

以下是一个简单的示例代码，用于设置屏幕上指定位置的像素颜色：

TITLE SetPixelExample (SetPixel.asm)
INCLUDE Irvine16.inc
.code
main PROC
    mov ax, @data
    mov ds, ax
    mov ah, 0Ch ; 设置像素颜色功能
    mov al, 1 ; 颜色值
    mov cx, 100 ; 列坐标
    mov dx, 50 ; 行坐标
    int 10h
    exit
main ENDP
END main

5.2 DrawLine 程序

DrawLine 程序用于在屏幕上绘制直线。其基本原理是根据直线的起点和终点坐标，通过一定的算法计算出直线上的各个像素点，并依次设置这些像素点的颜色。以下是一个简化的 DrawLine 程序示例：

TITLE DrawLineExample (DrawLine.asm)
INCLUDE Irvine16.inc
DrawLine PROC, x1:WORD, y1:WORD, x2:WORD, y2:WORD, color:BYTE
    ; 实现直线绘制算法
    ; 这里省略具体的算法实现，可使用 Bresenham 算法等
    ret
DrawLine ENDP
.code
main PROC
    mov ax, @data
    mov ds, ax
    INVOKE DrawLine, 10, 10, 100, 100, 2 ; 绘制直线
    exit
main ENDP
END main

5.3 Cartesian Coordinates Program

Cartesian Coordinates Program 用于处理笛卡尔坐标。在图形编程中，我们常常需要将笛卡尔坐标转换为屏幕坐标，以便在屏幕上正确显示图形。该程序可以实现笛卡尔坐标与屏幕坐标之间的转换，使得我们可以更方便地进行图形绘制。以下是一个简单的示例：

TITLE CartesianCoordinatesExample (Cartesian.asm)
INCLUDE Irvine16.inc
; 定义笛卡尔坐标转换函数
ConvertToScreenCoordinates PROC, x:WORD, y:WORD, screenX:DWORD, screenY:DWORD
    ; 实现坐标转换算法
    ; 这里省略具体的算法实现
    ret
ConvertToScreenCoordinates ENDP
.code
main PROC
    mov ax, @data
    mov ds, ax
    mov ax, 50 ; 笛卡尔 x 坐标
    mov bx, 50 ; 笛卡尔 y 坐标
    INVOKE ConvertToScreenCoordinates, ax, bx, ADDR screenX, ADDR screenY
    exit
main ENDP
END main

5.4 转换笛卡尔坐标为屏幕坐标

在图形编程中，我们需要将笛卡尔坐标转换为屏幕坐标。其转换过程可以通过以下步骤实现：
1. 确定屏幕的原点位置，通常屏幕的左上角为原点 (0, 0)。
2. 根据笛卡尔坐标的范围和屏幕的分辨率，计算出坐标的缩放比例。
3. 将笛卡尔坐标乘以缩放比例，并加上原点的偏移量，得到屏幕坐标。

以下是一个简单的转换函数示例：

ConvertToScreen PROC, x:WORD, y:WORD, screenX:DWORD, screenY:DWORD
    ; 假设屏幕分辨率为 640x480
    mov ax, x
    mov bx, 640 ; 屏幕宽度
    mul bx ; 乘以屏幕宽度
    mov dx, ax ; 保存结果
    mov ax, y
    mov bx, 480 ; 屏幕高度
    mul bx ; 乘以屏幕高度
    mov [screenX], dx ; 保存屏幕 x 坐标
    mov [screenY], ax ; 保存屏幕 y 坐标
    ret
ConvertToScreen ENDP

5.5 章节回顾

INT 10h 中用于设置像素颜色的功能号是多少？
答案：功能号为 0Ch。
DrawLine 程序的主要作用是什么？
答案：用于在屏幕上绘制直线。
如何将笛卡尔坐标转换为屏幕坐标？
答案：通过确定屏幕原点、计算缩放比例，并根据坐标范围进行转换。

六、内存映射图形

6.1 Mode 13h：320×200，256 颜色

Mode 13h 是一种常见的图形模式，其分辨率为 320×200 像素，支持 256 种颜色。在这种模式下，屏幕上的每个像素对应视频内存中的一个字节，通过直接操作视频内存，可以快速地实现图形的绘制。以下是进入 Mode 13h 模式的示例代码：

TITLE EnterMode13hExample (Mode13h.asm)
INCLUDE Irvine16.inc
.code
main PROC
    mov ax, 0013h ; 设置视频模式为 Mode 13h
    int 10h
    exit
main ENDP
END main

6.2 内存映射图形程序

内存映射图形程序通过直接访问视频内存来绘制图形。在 Mode 13h 模式下，视频内存的起始地址为 A000:0000。以下是一个简单的内存映射图形程序示例，用于在屏幕上绘制一个彩色矩形：

TITLE MemoryMappedGraphicsExample (MemoryMap.asm)
INCLUDE Irvine16.inc
.code
main PROC
    mov ax, 0013h ; 设置视频模式为 Mode 13h
    int 10h
    mov ax, 0A000h ; 视频内存段地址
    mov es, ax
    mov di, 0 ; 视频内存偏移地址
    mov cx, 320 * 200 ; 像素总数
    mov al, 1 ; 颜色值
L1:
    mov [es:di], al ; 设置像素颜色
    inc di
    loop L1
    exit
main ENDP
END main

6.3 章节回顾

Mode 13h 的分辨率和颜色数分别是多少？
答案：分辨率为 320×200 像素，支持 256 种颜色。
内存映射图形程序的基本原理是什么？
答案：通过直接访问视频内存来绘制图形。

七、鼠标编程

7.1 鼠标 INT 33h 函数

INT 33h 提供了一系列用于鼠标操作的函数，包括初始化鼠标、获取鼠标位置、检测鼠标点击等。以下是一些常用的 INT 33h 函数：
| 功能描述 | 调用参数 | 返回值 |
| ---- | ---- | ---- |
| 初始化鼠标 | AX = 0000h | CX = 最大水平位置，DX = 最大垂直位置 |
| 获取鼠标位置和按钮状态 | AX = 0003h | BX = 按钮状态，CX = 水平位置，DX = 垂直位置 |

以下是一个初始化鼠标的示例代码：

TITLE MouseInitializationExample (MouseInit.asm)
INCLUDE Irvine16.inc
.code
main PROC
    mov ax, 0000h ; 初始化鼠标功能
    int 33h
    exit
main ENDP
END main

7.2 鼠标跟踪程序

鼠标跟踪程序用于实时跟踪鼠标的位置和按钮状态。以下是一个简单的鼠标跟踪程序示例：

TITLE MouseTrackingExample (MouseTrack.asm)
INCLUDE Irvine16.inc
.code
main PROC
    mov ax, 0000h ; 初始化鼠标
    int 33h
L1:
    mov ax, 0003h ; 获取鼠标位置和按钮状态
    int 33h
    ; 处理鼠标位置和按钮状态
    jmp L1
    exit
main ENDP
END main

7.3 章节回顾

INT 33h 中用于初始化鼠标的功能号是多少？
答案：功能号为 0000h。
鼠标跟踪程序的主要作用是什么？
答案：实时跟踪鼠标的位置和按钮状态。

八、总结

通过对 BIOS 级编程的学习，我们深入了解了计算机底层的输入输出机制，包括键盘输入、视频编程、图形绘制、内存映射图形以及鼠标编程等方面。掌握这些知识可以帮助我们开发出高性能、低延迟的应用程序，特别是在嵌入式系统开发等领域具有重要的应用价值。同时，我们也学习了如何使用 INT 16h、INT 10h 和 INT 33h 等中断来实现各种功能，以及如何处理不同的输入输出设备。在未来的学习和开发中，我们可以进一步深入研究这些技术，不断提升自己的编程能力。

以下是整个 BIOS 级编程的流程 mermaid 图：

graph LR
    A[引言] --> B[BIOS 数据区]
    B --> C[键盘输入（INT 16h）]
    C --> D[视频编程（INT 10h）]
    D --> E[绘制图形（INT 10h）]
    E --> F[内存映射图形]
    F --> G[鼠标编程（INT 33h）]
    G --> H[总结]

通过这个流程图，我们可以清晰地看到 BIOS 级编程各个部分之间的关系和学习顺序。希望大家通过本文的学习，能够对 BIOS 级编程有更深入的理解和掌握。