int指令
格式:int n
n為中斷類型碼,它的功能是引發中斷過程。
CPU執行int n指令,相當於引發一個n號中斷的中斷過程,執行過程如下:
1)取中斷類型碼n;
2)標志寄存器入棧,IF=0,TF=0;
3)CS、IP入棧
4)(IP)=(n*4),(CS)=(n*4+2)
從此處轉去執行n號中斷的中斷處理程序。
可以在程序中使用int指令調用任何一個中斷的中斷處理程序。
assume cs:code
code segment
start: mov ax,0b800h
move s,ax
mov byte ptr es:[12*160 +40*2],’!’
int 0
code ends
end start
這個程序DOS方式下執行時,將在屏幕中間顯示一個“!”,然后顯示“Divide overflow”后返回到系統中。“!”是我們編程顯示的,而“Divide overflow”是哪里來的呢?我們的程序中又沒有做除法,不可能產生除法溢出。 程序是沒有做除法,但是在結尾使用了int 0指令。CPU執行int 0指令時,將引發中斷過程,執行0號中斷處理程序,而系統設置的0號中斷處理程序的功能是顯示“Divide overflow”,然后返回系統。
int指令的最終功能和call指令相似,都是調用一段程序。一般情況下,系統將一些具有一定功能的子程序,以中斷處理程序的方式提供給應用程序調用。我們在編程的時候,可以用int指令調用這些子程序。當然,也可以自己編寫一些中斷處理程序供別人使用。中斷處理程序可簡稱為中斷例程。
編寫供應用程序調用的中斷例程
前面已經編寫過中斷0的中斷例程了,現在我們討論可以供應用程序調用的中斷例程的編寫方法。
1,示例一
編寫、安裝中斷7ch的中斷全程,功能:求一word型數據的平方。
參數:(ax)=要計算的數據。
返回值:dx、ax中存放結果的高16位和低16位。
應用舉例:求2*3456^2
assume cs:code
code segment
start: mov ax,3456 ;(ax)=3456
int 7ch ;調用中斷7ch的中斷例程,計算ax中的數據的平方
add ax,ax
adc dx,dx ;dx:ax存放結果,將結果乘以2
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end start
分析,我們要做三部分工作:
1)編寫實現求平方功能的程序;
2)安裝程序,我們將其安裝在0:200處;
3)設置中斷向量表,將程序的入口地址保存在7ch表項中,使其成為中斷7ch的中斷例程。
安裝程序如下:
assume cs:code
code segment
start: mov ax,cs
mov ds,ax
mov si, offset sqr ;設置ds:si指向源地址
mov ax,0
mov es,ax
mov di, 200h ;設置es:di指向目的地址
mov cx, offset sqrend – offset sqr ;設置cx為傳輸長度
cld ;設置傳輸方向為正
rep movsb
mov ax,0
mov es,ax
mov word ptr es:[7ch*4],200h ;設置中斷向量表 偏移地址
mov word ptr es:[7ch*4+2],0 ;設置中斷向量表,段地址
mov ax,4c00h
int 21h
sqr: mul ax
iret
sqrend: nop
code ends
end start
注意,在中斷例程sqr的最后,要使用iret指令。用匯編語法描述,iret指令的功能為:
pop IP
pop CS
popf
CPU執行int 7ch指令進入中斷例程之前,標志寄存器、當前的CS和IP被壓入棧中,在執行完中斷例程后,應該用iret指令恢復int 7ch執行前的標志寄存器和CS、IP的值,從而接着執行應用程序。int指令和iret指令的配合使用與call指令和ret指令的配合使用具有相似的思路。
2,示例二
編寫、安裝中斷7ch的中斷例程,功能:將一個全是字母,以0結尾的字符串,轉化為大寫。
參數:ds:si指向字符串的首地址。
應用舉例:將data段中的字符串轉化為大寫。
assume cs:code
data segment
db ‘conversation’,0
data ends
code segment
start: mov ax,data
mov ds,ax
mov si,0
int 7ch
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end start
安裝程序如下:
assume cs:code
code segment
start: mov ax,cs
mov ds,ax
mov si,offset capital
mov ax,0
mov es,ax
mov di,200h
mov cx,offset capitalend – offset capital
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
capital: push cx
push si
change: mov cl,[si]
mov ch,0
jcxz ok
and byte ptr [si],11011111b
inc si
jmp short change
ok: pop si
pop cx
iret
capitalend: nop
code ends
end start
在中斷例程capital中用到了寄存器si和cx,編寫中斷例程和編寫子程序的時候具有同樣的問題,就是要避免寄存器的沖突。應該注意例程中用到的寄存器的值的保存和恢復。
對int、iret和棧的深入理解
問題:用7ch中斷例程完成loop指令的功能。
loop s的執行需要兩個信息,循環次數和到s的位移,所以7ch中斷例程要完成loop指令的功能,也需要這兩個信息作為參數。我們用cx存放循環次數,用bx存放位移。
BIOS和DOS所提供的中斷例程
在系統板的ROM中存放着一套程序,稱為BIOS(基本輸入輸出系統),BIOS中主要包含以下幾部分內容:
1)硬件系統的檢測和初始化程序;
2)外部中斷和內部中斷的中斷例程;
3)用於對硬件設備進行了I/O操作的中斷例程;
4)其他和硬件系統相關的中斷例程。
操作系統DOS也提供了中斷例程,從操作系統的角度來看,DOS的中斷例程就是操作系統向程序員提供的編程資源。BIOS和DOS在所提供的中斷例程中包含了許多子程序,這些子程序實現了程序員在編程的時候經常需要用到的功能。程序員在編程的時候,可以用int指令直接調用BIOS和DOS提供的中斷例程,來完成某些工作。和硬件設備相關的DOS中斷例程中,一般都調用 了BIOS中的中斷例程。
BIOS和DOS中斷例程的安裝過程
前面我們都是自己編寫中斷例程,將它們放到安裝程序中,然后運行安裝程序,將它們安裝到指定的內存區中。此后,別的應用程序才可以調用。而BISO和DOS提供的中斷例程是如何安裝到內存中的呢?
1)開機后,CPU一加電,初始化(CS)=0FFFFH,(IP)=0,自動從FFFF:0單元開始執行程序。FFFF:0處有一條轉跳指令,CPU執行該指令后,轉去執行BIOS中的硬件系統檢測和初始化程序。
2)初始化程序將建立BIOS所支持的中斷向量,即將BIOS提供的中斷例程的入口地址登記在中斷向量表中。注意,對於BIOS所提供的中斷例程,只需要將入口地址登記在中斷向量表中即可,因為它們是固化到ROM中的程序,一直在內存中存在。
3)硬件系統檢測和初始化完成后,調用int 19h進行操作系統的引導。從此將計算機交由操作系統控制。
4)DOS啟動后,除完成其他工作外,還將它所提供的中斷例程裝入內存,並建立相應的中斷向量。
檢測點13.2
1)我們可以編程改變FFFF:0處的指令,使得CPU不去執行BIOS中的硬件系統檢測和初始化程序。錯,此處內存單元為只讀,無法改寫。
2)int 19h中斷例程,可以由DOS提供。錯,int 19h指令是用於引導操作系統的比如DOS,DOS沒有機會改變它。
BIOS中斷例程應用
int 10h中斷例程是BIOS提供的中斷例程,其中包含了多個和屏幕輸出相關的子程序。一般來說,一個供程序員調用的中斷例程中往往包括多個子程序,中斷例程內部用傳遞進來的參數來決定執行哪一個子程序。BIOS和DOS提供的中斷例程,都用ah來傳遞內部子程序的編號。
我們看一下int 10h中斷例程的設置光標位置功能。
mov ah,2 ;置光標
mov bh,0 ;第0頁
mov dh,5 ;行號
mov dl,12 ;列號
int 10h
(ah)=2表示調用第10h號中斷例程的2號子程序,功能為設置光標位置,可以提供光標所在的行號(80*25字符模式中:0~24)、列號(80*25字符模式下:0~79),和頁號作為參數。
(bh)=0,(dh)=5,(dl)=12,設置光標到第0頁,第5頁,第12列。
bh中頁號的含義:內存地址空間中,B8000h~BFFFFh共32K的空間,為80*25彩色字符模式的顯示緩沖區。一屏的內容在顯示緩沖區中共占4000字節。顯示緩沖區分為8頁,每頁4K(≈4000),顯示器可以顯示任意一頁的內容。一般情況下,顯示第0頁的內容。也就是說,通常情況下,B8000~B8F9F中的4000個字節的內容將出現在顯示器上。(2*80*25=4000個字節)
再看一下int 10h中斷例程的在光標位置顯示字符功能。
mov ah,9 ;置光標
mov al,’a’ ;字符
mov bl,7 ;顏色屬性
mov bh,0 ;第0頁
mov cx,3 ;字符重復個數
int 10h
(ah)=9表示調用第10h號中斷例程的9號子程序,功能為在光標位置顯示字符,可以提供要顯示的字符、顏色屬性、頁號、字符重復個數作為參數。
bh中的顏色屬性的格式如下:
|
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
含義 |
BL |
R |
G |
B |
I |
R |
G |
B |
|
閃爍 |
紅色 |
綠色 |
藍色 |
高亮 |
紅色 |
綠色 |
藍色 |
|
|
背景 |
|
前景 |
||||
例子 |
1 |
1 |
|
|
1 |
|
1 |
|
與顯存中的屬性字節的格式相同。
編程:在屏幕的5行12列顯示3個紅底高亮閃爍綠色的’a’。
assume cs:code
code segment
start: mov ah,2 ;置光標
mov bh,0 ;第0頁
mov dh,5 ;行號
mov dl,12 ;列號
int 10h
mov ah,9 ;置光標
mov al,'a' ;字符
mov bl,11001010b ;顏色屬性,閃爍的效果必須在全屏DOS方式下才能看到。
mov bh,0 ;第0頁
mov cx,3 ;字符重復個數
int 10h
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end start
DOS中斷例程應用
int 21h中斷例程是DOS提供的中斷例程,其中包含了DOS提供給程序員在編程時調用的子程序。我們從前一直使用的是int 21h中斷例程的4ch號功能。即程序返回功能,如下:
mov ah,4ch ;程序返回
mov al,0 ;返回值
int 21h
(ah)=4ch表示調用第21h號中斷例程的4ch號子程序,功能為程序返回,可以提供返回值作為參數。我們前面使用這個功能的時候經常寫作:
mov ax,4c00h
int 21h
我們看一下int 21h中斷例程的在光標位置顯示字符串功能:
ds:dx 指向字符串 ;要顯示的字符串需用“$”作為結束符
mov ah,9 ;功能號9,表示在光標位置顯示字符串
int 21h
(ah)=9表示調用第21h號中斷例程的9號子程序,功能為在光標位置顯示字符串,可以提供要顯示字符串的地址作為參數。
編程:在屏幕的5行12列顯示字符串“Welcome to masm!”。
;在屏幕的5行12列顯示字符串“Welcome to masm!”
assume cs:code
data segment
db 'Welcome to masm!','$' ;'$'本身不顯示,只起到邊界的作用。
data ends
code segment
start:mov ah,2 ;置光標
mov bh,0 ;第0頁
mov dh,5 ;行號
mov dl,12 ;列號
int 10h
mov ax,data
mov ds,ax
mov dx,0 ;ds:dx指向字符串地首地址data:0
mov ah,9
int 21h
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end start
上述程序在屏幕的5行12列顯示字符串“Welcome to masm”,直到遇見“$”(“$”本身並不顯示,只起到邊界的作用)。如果字符串比較長,遇到行尾,程序會自動轉到下一行開頭處繼續顯示;如果到了最后一行,還能自動上卷一行。DOS為程序員提供了許多可以調用的子程序,都包含在int 21h中斷例程中,我們這里只對原理進行了講解,對於DOS提供的所有可調用子程序的情況,讀者可以參考相關的書籍。