[彙編]《彙編語言》第13章 int指令

目錄

王爽《彙編語言》第四版 超級筆記

第13章 int指令

13.1 int指令、編寫供應用程式調用的中斷例程

13.2 對int、iret和棧的深入了解

13.3 BIOS和DOS所提供的中斷例程及安裝過程

13.4 BIOS和DOS中斷例程應用

中斷資訊可以來自CPU的内部和外部，當CPU的内部有需要處理的事情發生的時候，将産生需要馬上處理的中斷資訊，引發中斷過程。

在上一章中，我們講解了中斷過程和兩種内中斷的處理。

本章我們講解另一種重要的内中斷，由int指令引發的中斷。

int指令的格式為：int 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，相當于引發一個n号中斷的中斷過程，執行過程如下。

（1）取中斷類型碼n；

（2）标志寄存器入棧，IF=0，TF=0；

（3）CS、IP入棧；

（4）(IP)=(nx4)，(CS)=(nx4+2)。

從此處轉去執行n号中斷的中斷處理程式。

可以在程式中使用int指令調用任何一個中斷的中斷處理程式。例如下面的程式：

這個程式在Windows 2000中的DOS方式下執行時，将在螢幕中間顯示一個“!”，然後顯示"Divide overflow"後傳回到系統中。“!”是我們程式設計顯示的，而“Divide overflow"是哪裡來的呢？

我們的程式中又沒有做除法，不可能産生除法溢出。程式是沒有做除法，但是在結尾使用了int 0指令。

CPU執行int 0指令時，将引發中斷過程，執行0号中斷處理程式，而系統設定的0号中斷處理程式的功能是顯示“Divide overflow"，然後傳回到系統。

可見int指令的最終功能和call指令相似，都是調用一段程式。

一般情況下，系統将一些具有一定功能的子程式，以中斷處理程式的方式提供給應用程式調用。我們在程式設計的時候，可以用int指令調用這些子程式。

當然，也可以自己編寫一些中斷處理程式供别人使用。以後，我們可以将中斷處理程式簡稱為中斷例程。

我們己經編寫過中斷0的中斷例程了，現在我們讨論可以供應用程式調用的中斷例程的編寫方法。下面通過兩個問題來讨論。

問題一：編寫、安裝中斷7ch的中斷例程。

功能：求一word型資料的平方。

參數：(ax)=要計算的資料。

傳回值：dx、ax中存放結果的高16位和低16位。

應用舉例：求2x3456^2。

分析一下，我們要做以下3部分工作。

（1）編寫實作求平方功能的程式；

（2）安裝程式，将其安裝在0:200處；

（3）設定中斷向量表，将程式的入口位址儲存在7ch表項中，使其成為中斷7ch的中斷例程。

安裝程式如下。

注意，在中斷例程sqr的最後，要使用iret指令。用彙編文法描述，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，标志寄存器、目前的CS和IP被壓入棧中，在執行完中斷例程後，應該用iret指令恢複int 7ch執行前的标志寄存器和CS、IP的值，進而接着執行應用程式。

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。

問題二：編寫、安裝中斷7ch的中斷例程。

功能：将一個全是字母，以0結尾的字元串，轉化為大寫。

參數：ds:si指向字元串的首位址。

應用舉例：将data段中的字元串轉化為大寫。

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式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儲存和恢複。

問題：用7ch中斷例程完成loop指令的功能。

loop s的執行需要兩個資訊，循環次數和到s的位移，是以7ch中斷例程要完成loop指令的功能，也需要這兩個資訊作為參數。我們用cx存放循環次數，用bx存放位移。

應用舉例：在螢幕中間顯示80個“!”。

在上面的程式中，用int 7ch調用7ch中斷例程進行轉移，用bx傳遞轉移的位移。

分析：為了模拟loop指令，7ch中斷例程應具備下面的功能。

（1）dec cx；

（2）如果(cx)不等于0，轉到标号s處執行，否則向下執行。

下面我們分析7ch中斷例程如何實作到目的位址的轉移。

（1）轉到标号s顯然應設(CS)=标号s的段位址，(IP)=标号s的偏移位址。

（2）那麼，中斷例程如何得到标号s的段位址和偏移位址呢？

int 7ch引發中斷過程後，進入7ch中斷例程，在中斷過程中，目前的标志寄存器、CS和IP都要壓棧，此時壓入的CS和IP中的内容，分别是調用程式的段位址(可以認為是标号S的段位址)和int 7ch後一條指令的偏移位址(即标号se的偏移位址)。

在中斷例程中，可以從棧裡取得标号s的段位址和标号se的偏移位址，而用标号se的偏移位址加上bx中存放的轉移位移就可以得到标号s的偏移位址。

（3）現在知道，可以從棧中直接和間接地得到标号s的段位址和偏移位址，那麼如何用它們設定CS:IP呢？

可以利用iret指令，我們将棧中的se的偏移位址加上bx中的轉移位移，則棧中的se的偏移位址就變為了s的偏移位址。我們再使用iret指令，用棧中的内容設定CS、IP，進而實作轉移到标号s處。

7ch中斷例程如下。

因為要通路棧，使用了bp，在程式開始處将bp入棧儲存，結束時出棧恢複。當要修改棧中se的偏移位址的時候，棧中的情況為：棧頂處是bp原來的數值，下面是se的偏移位址，再下面是s的段位址，再下面是标志寄存器的值。

而此時，bp中為棧頂的偏移位址，是以((ss)x16+(bp)+2)處為se的偏移位址，将它加上bx中的轉移位移就變為s的偏移位址。最後用iret岀棧傳回，CS:IP即從标号s處開始執行指令。

如果(cx)=0，則不需要修改棧中se的偏移位址，直接傳回即可。CPU從标号se處向下執行指令。

在系統闆的ROM中存放着一套程式，稱為BIOS(基本輸入輸岀系統)，BIOS中主要包含以下幾部分内容。

（1）硬體系統的檢測和初始化程式；

（2）外部中斷和内部中斷的中斷例程；

（3）用于對硬體裝置進行I/O操作的中斷例程；

（4）其他和硬體系統相關的中斷例程。

作業系統DOS也提供了中斷例程，從作業系統的角度來看，DOS的中斷例程就是作業系統向程式員提供的程式設計資源。

BIOS和DOS在所提供的中斷例程中包含了許多子程式，這些子程式實作了程式員在程式設計的時候經常需要用到的功能。

程式員在程式設計的時候，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。

和硬體裝置相關的DOS中斷例程中，一般都調用了BIOS的中斷例程。

前面課程中，我們都是自己編寫中斷例程，将它們放到安裝程式中，然後運作安裝程式，将它們安裝到指定的記憶體區中。此後，别的應用程式才可以調用。

而BIOS和DOS提供的中斷例程是如何安裝到記憶體中的呢？

我們下面講解它們的安裝過程。

（1）開機後，CPU一加電，初始化(CS)=0FFFFH，(IP)=0，自動從FFFF:0單元開始執行程式。FFFF:0處有一條轉跳指令，CPU執行該指令後，轉去執行BIOS中的硬體系統檢測和初始化程式。

（2）初始化程式将建立BIOS所支援的中斷向量，即将BIOS提供的中斷例程的入口位址登記在中斷向量表中。注意，對于BIOS所提供的中斷例程，隻需将入口位址登記在中斷向量表中即可，因為它們是固化到ROM中的程式，一直在記憶體中存在。

（3）硬體系統檢測和初始化完成後，調用int 19h進行作業系統的引導。從此将計算機交由作業系統控制。

（4）DOS啟動後，除完成其他工作外，還将它所提供的中斷例程裝入記憶體，并建立相應的中斷向量。

我們舉幾個例子，來看一下BIOS中斷例程的應用。

int 10h中斷例程是BIOS提供的中斷例程，其中包含了多個和螢幕輸出相關的子程式。

一般來說，一個供程式員調用的中斷例程中往往包括多個子程式，中斷例程内部用傳遞進來的參數來決定執行哪一個子程式。BIOS和DOS提供的中斷例程，都用ah來傳遞内部子程式的編号。

下面看一下int 10h中斷例程的設定光标位置功能。

mov ah,2 ;置光标 inov bh,0 ;第0頁 mov dh,5 ;dh中放行号 mov dl,12 ;dl中放列号 int 10h

(ah)=2表示調用第10h号中斷例程的2号子程式，功能為設定光标位置，可以提供光标所在的行号(80x25字元模式下：0~24)、列号(80x25字元模式下：0-79)，和頁号作為參數。

(bh)=0，(dh)=5，(dl)=12，設定光标到第0頁，第5行，第12列。

bh中頁号的含義：記憶體位址空間中，B8000H~BFFFFH共32kB的空間，為80x25彩色字元模式的顯示緩沖區。一屏的内容在顯示緩沖區中共占4000個位元組。

顯示緩沖區分為8頁，每頁4KB(約等于4000B)，顯示器可以顯示任意一頁的内容。一般情況下，顯示第0頁的内容。

通常情況下，B8000H~B8F9FH中的4000個位元組的内容将出現在顯示器上。

再看一下int 10h中斷例程的在光标位置顯示字元功能。

mov ah,9 ;在光标位置顯示字元 mov al,'a' ;字元 mov bl,7 ;顔色屬性 mov bh,0 ;第0頁 mov cx,3 ;字元重複個數

(ah)=9表示調用第10h号中斷例程的9号子程式，功能為在光标位置顯示字元，可以提供要顯示的字元、顔色屬性、頁号、字元重複個數作為參數。

bl中的顔色屬性的格式如下。

可以看出，和顯存中的屬性位元組的格式相同。

程式設計：在螢幕的5行12列顯示3個紅底高亮閃爍綠色的“a”。

注意，閃爍的效果必須在全屏DOS方式下才能看到。

int 21h中斷例程是DOS提供的中斷例程，其中包含了DOS提供給程式員在程式設計時調用的子程式。

我們前面一直使用的是int 21h中斷例程的4ch号功能，即程式傳回功能，如下：

mov ah,4ch          ;程式傳回 mov al,0               ;傳回值 int 21h

(ah)=4ch表示調用第21h号中斷例程的4ch号子程式，功能為程式傳回，可以提供傳回值作為參數。

我們前面使用這個功能的時候經常寫做：

mov ax,4c00h

我們看一下int21h中斷例程在光标位置顯示字元串的功能：

ds:dx指向字元串         ;要顯示的字元串需用"$"作為結束符 mov ah,9                   ;功能号9,表示在光标位置顯示字元串

(ah)=9表示調用第21h号中斷例程的9号子程式，功能為在光标位置顯示字元串，可以提供要顯示字元串的位址作為參數。

程式設計：在螢幕的5行12列顯示字元串"Welcome to masm!”。

上述程式在螢幕的5行12列顯示字元串"Welcome to masm!”，直到遇見"$" $本身并不顯示，隻起到邊界的作用。

如果字元串比較長，遇到行尾，程式會自動轉到下一行開頭處繼續顯示；如果到了最後一行，還能自動上卷一行。

DOS為程式員提供了許多可以調用的子程式，都包含在int 21h中斷例程中。我們這裡隻對原理進行了講解，對于DOS提供的所有可調用子程式的情況，讀者可以參考相關的書籍。