汇编语言第十三章-int中断

本博文系列参考自<<汇编语言>>第三版，作者:王爽

本博文将继续介绍另外一种内中断类型,int中断。

13.1 int中断
int指令格式为:int n,其中n为中断类型码。
int n中断过程如下:
取中断类型码n
标志寄存器入栈，TF=0，IF=0
CS，IP入栈
(CS)=(n*4),(IP)=(n*4+2)
 
上面的代码段运行后将在屏幕中间显示一个’!’，然后再显示一个”divide overflow”，这里符号”!”的显示是我们通过编程实现的。而字符串“divide overflow”则是通过int 0指令执行第0号中断处理程序，而系统设置的第0号中断处理程序则是显示字符串“divide overflow”。显示之后再回到dos系统。
可见int指令与call指令类型，都是调用一段程序。

后面我们将中断处理程序称为中断例程。

13.2编写供应用程序调用的中断例程
问题:编写，安装7CH的中断例程
功能:要求一word类型数据的平方
参数:(ax)=要计算的数据
返回值:dx,ax中存放结果的高16位和低16位
举例:2*3456^2
 
分析一下，我们主要要做三部分的工作:
编写程序，实现求平方的功能
安装程序，将其安装在0200处
设置中断向量表，将程序的入口地址保存在7ch表项中，使其成为中断7ch的中断例程。
安装程序如下:

assume cs:code
code segment
start : mov ax,cs
mov ds,ax
mov si,offset sqr
mov ax,0
mov es,ax
mov di,200h
mov cx,offset sqrend-offset sqr
cld
rep movsb


mov ax,0
mov es,ax
mov word ptr es:[7ch*4],200h
mov word ptr es:[7ch*4+2],0


mov ax,4c00h
int 21h
sqr:    mul ax
          iret
sqrend: nop
code ends
end start

注意在中断例程sqr最后要使用iret指令，iret指令的功能为:

pop IP
pop CS
popf

CPU在执行7ch例程之前，标志寄存器,CS与IP入栈，在执行完中断例程后，用iret来恢复CS和IP以及标志寄存器。从而接着执行应用程序。
call指令与ret指令配合使用同int指令与iret指令配合使用方式类似。


13.3对int、iret和栈的深入理解
问题:用7ch中断例程完成loop指令的功能。
Loop指令的执行需要两个信息，循环次数和到S的位移。所以，7ch中断例程要完成loop指令的功能，也需要这两个信息作为参数。用cx存放循环次数，bx存放位移。
应用举例:在屏幕中间显示80个’!’
 
上面的程序中,int 7ch调用7ch中断例程进行转移，用bx传递转移的位移。
分析:为了模拟loop指令，7ch中断例程应具有如下功能。
dec cx
如果(cx)!=0,转到标号s处执行，否则向下执行。
下面我们分析7ch中断例程如何实现目的地址的转移:
转到标号s显然应设(CS)=标号s的段地址，(IP)=标号s的偏移地址
那么，中断例程如何得到标号s的段地址和偏移地址呢？
Int 7ch进入中断例程，在中断过程中会将CS和IP压栈，此时CS和IP的内容为调用程序的段地址和int 7ch后一条指令的偏移地址。
现在知道如何从栈中间接的获取CS和IP，那么如何用它们来设置CS：IP呢?
可以利用iret指令，我们将栈中se的偏移地址加上bx中的转移位移。则栈中se的偏移地址就变成了s的偏移地址。我们再使用iret指令，用栈中的内容设置CS和IP，从而实现转移到标号处。
7ch的中断例程如下:

	lp:push bp
	    mov bp,sp
	    dec cx
	    jcxz lpret
	    add [bp+2],bx
     lpret:pop bp
           iret

因为要访问栈，使用了bp,在程序开始处将bp入栈保存，结束时出栈恢复。当要修改栈中se的偏移地址的时候，栈的情况为：栈顶为bp原来的值，下面是se的偏移地址，再下面是s的段地址，再下面是标志寄存器的值。而此时，bp中为栈顶的偏移地址，所以((ss)*16+(bp)+2)处为se的偏移地址，将它加上bx中的转移位移就变成s的偏移地址。最后用iret出栈返回，CS:IP即从标号处开始执行。

如果(cx)=0,则不需要修改栈中se的偏移地址，直接返回即可。CPU从标号se处向下开始执行。

13.4  BIOS和DOS所提供的中断例程
在电脑主板的ROM中有一套程序，称为BIOS，BIOS主要包含以下几个部分:
硬件系统的检测和初始化程序；
外部中断和内部中断的中断例程
用于对硬件设备进行I/O操作的中断例程
其他和硬件系统相关的中断例程
操作系统DOS也提供了中断例程，从操作系统的角度看，DOS中断例程就是操作系统向程序员提供编程资源。

BIOS和DOS所提供的中断例程包含了很多子程序，这些子程序实现了程序员在编程的时候经常用到的功能。程序员在编程的时候，可以用Int指令调用bios或者dos提供的中断例程。

13.5  BIOS和DOS中断例程的安装过程
(1)开机后，CPU加电。初始化(CS)=0FFFFH,(IP)=0,自动从FFFF:0单元开始执行程序。FFFF:0处有一条跳转指令，CPU执行该指令后，转去执行BIOS中的硬件检测和初始化程序。
(2)初始化程序将建立BIOS所支持的中断向量，即将BIOS提供的中断例程的入口地址登记在中断向量表中，注意:对BIOS所提供的中断例程，只需要将入口地址等级在中断向量表中即可，因为他们是固化到ROM中，一直在内存中运行。
(3) 硬件检测和初始化完成后，执行int 19h进行系统引导，将计算机交给操作系统控制
(4)DOS启动后将其提供的中断例程装入内存，并建议相应的中断向量。


13.6  BIOS中断例程应用
Int 10h中断向量是BIOS提供的中断例程，其中包含多个和屏幕输出相关的子程序。一般来说中断例程用传入的参数来区别到底调用哪个子程序，BIOS和DOS提供的中断例程，都用ah来传递内部子程序的编号。
下面是int 10h中断例程设置光标位置:
 
(ah)=2表示调用10h中断例程的二号子程序，设置光标位置。
(bh)=0,(dh)=5,(dl)=12 设置光标第0页，第5行，第12列
bh中页号的含义：内存地址空间中，B8000H~BFFFFH共32kb的空间，为80*25彩色字符模式的显示缓冲区，一屏的内容在缓冲区为4000字节。显示缓冲区为8页，每页大概4kb，一般情况显示第0页。
13.7  DOS中断例程应用
Int  21h中断例程是dos提供的中断例程，其中包含了DOS提供给程序员在编程时调用的子程序。
前面我们经常使用

Mov ax,4c00h
Int 21h

(ah)=4ch表示调用21h中断例程的4ch号功能，(al)=00h为返回值。
再比如:使用21h中断例程在光标处显示字符：

ds:dx 指向字符串
mov ah,9
int 21h

(ah)=9表示调用21h号中断例程的9号子程序，功能为在光标位置显示字符串，可以提供要显示字符串的地址作为参数。