1.BIOS中斷
我們可以為所有中斷類型自定義中斷處理過程,包括内部中斷、硬體中斷和軟中斷。
BIOS中斷,又稱BIOS功能調用,主要是為了友善地使用最基本的硬體通路功能。通常,為了區分針對同一硬體的不同功能,使用寄存器AH來指定具體的功能編号。
比如說,以下的指令用于從鍵盤讀取一個按鍵:
mov ah,0x00 ;0功能号對應從鍵盤讀字元
int 0x16 ;鍵盤服務, int 0x16
; 中斷傳回時,字元的ASCII在AL中
需要說明的是,BIOS可能會為一些簡單地外圍裝置提供初始化代碼和功能調用代碼,并填寫中斷向量表,但是有一些BIOS中斷是由外部裝置接口自己建立的。
首先,每個外部裝置接口,包括各種闆卡,如網卡、顯示卡、鍵盤接口電路、硬體控制器等,都有自己的隻讀存儲器(ROM),類似于BIOS晶片,這些ROM中提供了它們自己的功能調用例程,以及本裝置的初始化代碼。按照規範,前兩個單元的内容是0x55和0xAA,第三個單元是本ROM中的代碼長度(以512位元組為機關);從第四個單元開始,就是實際的ROM代碼。
其次,我們知道,從記憶體實體位址A0000開始,到FFFFF結束,有相當一部分空間是留給外圍裝置的。如果裝置存在,那麼它自帶的ROM會映射到配置設定給它的位址範圍内。
在計算機啟動期間,BIOS會以2KB為機關搜尋記憶體位址C0000~E0000之間的區域。當它發現某個區域的前兩個位元組是0x55和0xAA時,那意味着該區域有ROM代碼的存在,是有效的。接着,它對該區域做累加和檢查,看結果是否和第三個單元相符。如果相符,就從第四個單元進入。這時候,處理器執行的是硬體自帶的程式指令,這些指令初始化外部裝置的相關寄存器和工作狀态。最後,填寫相關的中斷向量表,使其指向自帶的中斷處理過程。
2.鍵盤讀字元并顯示的實驗
(1)代碼清單
;代碼清單9-2
;檔案名:c09_2.asm
;檔案說明:用于示範BIOS中斷的使用者程式
;建立日期:2012-3-28 20:35
;===============================================================================
SECTION header vstart=0 ;定義使用者程式頭部段
program_length dd program_end ;程式總長度[0x00]
;使用者程式入口點
code_entry dw start ;偏移位址[0x04]
dd section.code.start ;段位址[0x06]
realloc_tbl_len dw (header_end-realloc_begin)/4
;段重定位表項個數[0x0a]
realloc_begin:
;段重定位表
code_segment dd section.code.start ;[0x0c]
data_segment dd section.data.start ;[0x14]
stack_segment dd section.stack.start ;[0x1c]
header_end:
;===============================================================================
SECTION code align=16 vstart=0 ;定義代碼段(16位元組對齊)
start:
mov ax,[stack_segment]
mov ss,ax
mov sp,ss_pointer
mov ax,[data_segment]
mov ds,ax
mov cx,msg_end-message
mov bx,message
.putc:
mov ah,0x0e
mov al,[bx]
int 0x10
inc bx
loop .putc
.reps:
mov ah,0x00
int 0x16
mov ah,0x0e
mov bl,0x07
int 0x10
jmp .reps
;===============================================================================
SECTION data align=16 vstart=0
message db 'Hello, friend!',0x0d,0x0a
db 'This simple procedure used to demonstrate '
db 'the BIOS interrupt.',0x0d,0x0a
db 'Please press the keys on the keyboard ->'
msg_end:
;===============================================================================
SECTION stack align=16 vstart=0
resb 256
ss_pointer:
;===============================================================================
SECTION program_trail
program_end:
(2)使用BIOS中斷向螢幕寫字元
關于代碼,頭部的部分和SS,DS的初始化自然不用多說,我們已經很熟悉了。
mov cx,msg_end-message
mov bx,message
.putc:
mov ah,0x0e
mov al,[bx]
int 0x10
inc bx
loop .putc
首先,把重複次數傳入CX,然後讓BX指向要顯示的資訊的首位址。
接下來,我們要利用0x10号中斷的0x0e号功能。
BIOS中斷顯示服務(Video Service——INT 10H)
功能描述:在Teletype模式下顯示字元,具體說就是在螢幕的光标處寫一個字元,并推進光标的位置。
入口參數:
AH=0EH
AL=字元
BH=頁碼
BL=前景色(圖形模式);注意,僅在圖形模式下,設定BL才會改變前景色;在文本模式下,這個參數不起作用(我們的實驗工作在文本模式下)
出口參數:無
(3)使用BIOS中斷從鍵盤讀取字元
.reps:
mov ah,0x00
int 0x16
mov ah,0x0e
mov bl,0x07 ;我覺得這句可以不要
int 0x10
jmp .reps
前面已經說了,0x16号中斷的0x00号子功能是從鍵盤讀字元。
然後,再次利用0x10号中斷的0x0e号功能,把我們從鍵盤輸入的字元顯示出來。
BIOS中斷鍵盤服務(Keyboard Service——INT 16H)
功能描述:從鍵盤讀入字元
入口參數:
AH=00H——讀鍵盤
AH=10H——讀擴充鍵盤(可根據0000:0496H單元的内容判斷:擴充鍵盤是否有效 )
出口參數:
AH=鍵盤的掃描碼
AL=字元的ASCII碼
(4)實驗結果截圖
上圖就是啟動Bochs後,再按C之後的畫面。接下來,我們就可以嘗試按鍵,看看會發生什麼
下一次,我們就開始探索32位的x86了,你是否很期待呢?