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前言
1. int 指令
中断信息可以来自CPU的内部和外部,当CPU的内部有需要处理的事情发生的时候,将产生需要马上处理的中断信息,引发中断过程。在前面一个章节中,我们讲解了中断过程和两种内中断的处理。
这一章中,我们讲解另一种重要的内中断。
是什么呢?
那就是DOS时代大名鼎鼎的int中断。
1.1 格式以及功能
CPU 执行int n指令,相当于引发一个 n号中断的中断过程,执行过程如下:
-
(1)取中断类型码n;
-
(2)标志寄存器入栈,IF = 0,TF = 0;
-
(3)CS、IP入栈;
-
(4)(IP) = (n*4),(CS) = (n*4+2)。
从此处转去执行n号中断的中断处理程序。
1.2 举例说明
可以在程序中使用int指令调用任何一个中断的中断处理程序。
1.2.1 源程序
例如,下面的程序:
assume cs:code
code segment
start:
mov ax,0b800h
mov es,ax
mov byte ptr es:[12*160+40*2],'!'
int 0
code ends
end start
1.2.2 分析源程序
这个程序在 Windows 2000 中的DOS方式下执行时,将在屏幕中间显示一个“!”,然后显示“Divide overflow”后返回到系统中。
“!”是我们编程显示的,而“Divide overflow”是哪里来的呢?
我们的程序中又没有做除法,不可能产生除法溢出。
程序是没有做除法,但是在结尾使用了int 0
指令。CPU执行int 0
指令时,将引发中断过程,执行0号中断处理程序,而系统设置的0号中断处理程序的功能是显示“Divide overflow”,然后返回到系统。
1.3 总结
一般情况下,系统将一些具有一定功能的子程序,以中断处理程序的方式提供给应用程序调用。
我们在编程的时候,可以用int指令调用这些子程序。当然,。
2. 编写供应用程序调用的中断例程
前面,我们已经编写过中断0的中断例程了,现在我们讨论可以供应用程序调用的中断例程的编写方法。
下面通过两个实例来讨论。
2.1 实例一
2.1.1 问题
-
问题:编写、安装中断 7ch 的中断例程
-
功能:求一个word 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。
应用举例:求 2*3456^2,示例代码如下:
assume cs:code
code segment
start:
mov ax,3456 ;(ax)=3456
int 7ch ;调用中断7ch的中断例程,计算ax中的数据的平方
add ax,ax
adc dx,dx ;存放结果,将结果乘以2
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end start
2.1.2 分析与解答
分析一下,我们要做三部分工作:
-
(1)编程实现求平方功能的程序;
-
(2)安装程序,我们将其安装在0:200处;
-
(3)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 ;设置ds:si指向源地址
mov ax,0
mov es,ax
mov di,200h ;设置es:di指向目的地址
mov cx,offset sqrend - offset sqr ;设置cx为传输长度
cld ;设置传输方向为正
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
用汇编语法描述,iret指令的功能为:
pop IP
pop CS
popf
CPU执行int 7ch指令进入中断例程之前,标志寄存器、当前的CS和IP被压入栈中,在执行完中断例程后,应该用iret指令恢复int 7ch 执行前的标志寄存器和CS、IP的值,从而接着执行应用程序。
2.2 实例二
2.2.1 问题
-
问题:编写、安装中断7ch的中断例程。
-
功能:将一个全是字母,以0结尾的字符串,转化为大写。
-
参数:ds:si指向字符串的首地址。
应用举例: 将data段中的字符转化为大写,示例代码如下:
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
2.2.2 分析与解答
安装程序如下:
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
最后,在中断例程capital中用到了寄存器 si和cx,编写中断例程和编写子程序的时候具有同样的问题,就是。
应该注意例程中用到的寄存器的值的保存和恢复。
3. 对int、iret和栈的深入理解
3.1 问题引入
问题:用7ch中断例程完成 loop指令的功能。
loop s
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。
我们用cx存放循环次数,用bx存放位移。
应用举例:在屏幕中间显示80个‘!’,示例代码如下:
assume cs:code
code segment
start:
mov ax,0b800h
mov es,ax
mov di,160*12
mov bx,offset s - offset se ;设置从标号se到标号s的转移位移
mov cx,80
s: mov byte ptr es:[di],'!'
add di,2
int 7ch ;如果(cx)≠0,转移到标号s处
se: nop
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end start
在上面的程序中,用int 7ch
调用7ch中断例程进行转移,用 bx 传递转移的位移。
3.2 分析
3.2.1 中断例程应该具备的功能
分析:为了模拟loop指令,7ch中断例程应具备下面的功能:
-
(1)dec cx
-
(2)如果(cx)≠0,转到标号s 处执行,否则向下执行。
3.2.2 如何实现目标地址的转移?
-
(1)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。
-
(2)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
引发中断过程后,进入 7ch 中断例程,在中断过程中,当前的标志寄存器、CS和IP都要压栈,此时压入的CS和IP中的内容,分别是调用程序的段地址(可以认为是标号s的段地址)和 int 7ch
后一条指令的偏移地址(即标号se的偏移地址)。
- (3)现在知道,可以从栈中直接和间接地得到标号s的段地址和偏移地址,那么如何用它们设置CS:IP呢?
3.3 得到中断例程程序
7ch中断例程如下:
lp: push bp
mov bp,sp
dec cx ;cx自减一
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入保存,结束时出恢复。
当要修改栈中se的偏移地址的时候,栈中的情况为:
-
栈顶处是bp原来的数值,
-
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中的转移位移就变为s的偏移地址。
最后用iret出栈返回,CS:IP即从标号s处开始执行指令。
。CPU 从标号 se 处向下执行指令。
结语
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