第7章 中断与程序设计

实现机制不同
主程序
……
CALL SUBP
子程序
SUBP
…… ……
源程序
……
INT n
DOS/BIOS 例行驻留 程序
……
……
IRET
RET
DOS/BIOS调用
中断——基本概念
中断的定义：是指 CPU 在正常运行程序时，由于内部 / 外部 事件或由用户程序，而转到为中断事件服务的程序中去，服务 完毕再返回执行原程序，这一过程称为中断 中断的特征：具有随机性 中断源：发出中断请求的外设或引起中断的内部原因称为中 断源，包括外部硬件、内部硬件故障、指令和程序性中断源 INT 软 中 断 : 是 用 户 在 程 序 里 发 出 中 断 指 令 INT nH 产 生 （ROM BIOS和DOS中断）。nH为软中断的中断类型号; － CPU 执行 INT Nh 后立即产生中断，并调用系统中与 INT nH 相对应的程序，完成指定功能， n 为中断类型号 ( 中断 号).比如：INT 21H
AL=字符码，AH=扫描码 如 ZF=0，AL= 字 符 码 ， AH=扫描码 如ZF=1，缓冲区空
（1）BIOS键盘中断
功能
从键盘读一字符
读键盘缓冲区的字符
2
取键盘状态字节
AL=键盘状态字节
· 字符数字键
字符码为ASCII 码 字符码为0
· 功能键、控制键
对应一个扫描码
（2）DOS键盘中断 （ INT
第7章中断与程序设计
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 中断概念 INT 21H 如何实现？ 常用的BIOS/DOS 中断调用 中断过程 PC机中断系统
外 部 中 断 - 接 口 讲 （8259） 内部中断－内部处理、 BIOS/DOS 中断－本节 讲
7.1 中断概念
子程序调用与中断服务程序
255
… …
段值: CS255 偏移量 : IP255 …… …… 段值 : CS3 00A7 偏移量 : IP3 107C 段值: CS …… 2 … 偏移量 :… IP2 … … 段值: CS1 偏移量 : IP1 段值: CS0 偏移量 : IP0
INT 21H MOV AX,20 . . . STI PUSH DS …… IRET 主程序
7.4 中断过程－优先级与嵌套
优先级 / 嵌套：由于多个中 断源同时申请中断时， CPU 在一个时刻只能响应和处理 一个中断，因此必须进行优 先级排队。 当 CPU 正处理某个中断时， 出现更高级中断源的申请， CPU 必须暂停该中断服务， 转而去处理更高级中断，处 理完后，再返回到被中断的 服务程序继续执行。高级中 断可中断低级中断
中断请求→中断响应→中断服务→中断返回
3.中断服务 中止当前的程序，转去执行一个中 断服务子程序（如图）。 中断服务程序必须的内容： 保护现场：将可能使用的寄存器内 容进栈，由一系列的PUSH指令完成 开中断：由 STI 指令实现，目的是 为了能实现中断的嵌套。 恢复现场：将入栈的寄存器内容弹 出，由POP指令完成。
7.4 中断过程
中断请求→中断响应→中断服务→中断返回 2.中断响应 CPU 在当前指令执行结束时，响应中断，进入中 断的响应周期。 发出二个中断回答信号INTA完成中断响应周期。 进行断点及标志保存。 读取中断类型号，找到中断源。 装入中断服务程序的入口地址。
7.4 中断过程
微机中断程序设计举例: 利用中断号5来设计一个中断处理程序，能输出字符串“EFI”。
DATA SEGMENT OLD_SEG DW ? ；保存旧中断向量 OLD_OFF DW ? HELLO DB EFI,'$' DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START:MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV AH,35H ;取原中断向量 MOV AL,5H ;5H为原中断号 INT 21H MOV OLD_SEG,ES ;保存原中断向量 MOV OLD_OFF,BX MOV AH,25H ;设置新中断向量 MOV AL,5H MOV DX,SEG IRSER ;IRn=新CS:IP MOV DS,DX ;DS=新CS MOV DX,OFFSET IRSER ;DX=新IP INT 21H MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV CX,10 ；程序主体 L1: INT 5H LOOP L1 MOV AH,25H MOV AL,5H MOV DX,OLD_SEG ;恢复原中断向量 MOV DS,DX MOV DX,OLD_OFF INT 21H MOV AH,4CH INT 21H IRSER PROC FAR ;中断服务程序 PUSH AX PUSH DX LEA DX,HELLO MOV AH,9 INT 21H POP DX POP AX IRET IRSER ENDP CODE ENDS END START
AH 功 能 调用参数
21H）
返回参数
AL=字符
1
6
从键盘输入一个字符并回显在屏幕上
读键盘字符，不回显 DL= 0FFH
若有字符可取，AL=字符，ZF=0 若无字符可取，AL=0，ZF=1
7
8 A B C
从键盘输入一个字符，不回显 从键盘输入一个字符，不回显， 检测Ctrl-Break 输入字符到缓冲区 读键盘状态 清除键盘缓冲区， 并调用一种键盘功能 AL=键盘功能号 （1，6，7，8或A） DS:DX = 缓冲区首址
；保存原中断向量
；设置新中断向量 ；中断号 ；IR是新中断程序的入口 ；DS指向新中断程序段地址 ；DX指向新中断程序偏移地址
在PC机环境下，中断服务程序的编写格式
… ；程序主体 MOV AH，25H ；恢复旧的中断向量 MOV AL，60H ；中断号 MOV DX，OLD_SEG MOV DS，DX ；DS指向旧中断程序段址 MOV DX，OLD_OFF ；DX指向旧中断程序偏移地址 INT 21H MOV AH，4CH INT 21H IR PROC PUSH AX … ；中断服务程序的主体 POP AX IRET CODE ENDS
；设置新中断向量 ；程序使用的中断号 ;IRn是新中断CS:IP ；DS＝新中断CS ；DX＝新中断IP
例：修改中断号为60H的中断向量
第步： MOV MOV MOV MOV MOV INT AH，25H ；恢复旧的中断向量 AL，60H ；中断号 DX，OLD_SEG DS，DX ；DS指向旧中断程序段址 DX，OLD_OFF ；DX指向旧中断程序偏移地址 21H
利用DOS功能调用（21H）存取中断向量
• 利用PC机已经定义的中断号完成新的中断服务，需 要将原中断信息保留，设置新的中断向量 ,完成新的 中断处理后再恢复既有的中断信息。 • 调用INT21H的35号和25号功能存取中断向量 • 分三步：
– 用35H号功能，获取原中断向量。 – 用25H号功能，设置新中断向量，取代原中 断向量。 – 新服务程序执行完毕后，利用25H号功能恢 复原中断向量。
70 - 77
78 - FF
IRQ8 – IRQ15
指令中断
时钟及扩展到ISA总线
7.2 INT 21H 如何实现？ ---处理流程
代码段
中断号 中断向量表 地址
003FE 003FC … …
INT 21H MOV AX,20 向量地址 =0000:类型号× 4 =21H X4=84H
中断处理步骤: · 取中断类型号 · 计算中断向量地址 · 取中断向量 · 转入中断处理程序 · 中断返回
7.3 常用的BIOS/DOS 中断调用
• 调用方法： 1、将调用参数装入指定的寄存器中； 2、BIOS或DOS功能号装入AH； 3、如需子功能号，把它装入AL； 4、按中断号调用DOS或BIOS中断(INT); 5、检查或取得返回参数。
1.
AH
0 1
键盘I/O功能调用中断
（ INT 16H）
返回参数
中断号 00 - 01 02 中断请求 异常处理 不可屏蔽中断 用途 被0除、单步 奇偶校验错误等
03 - 07
08 09 0A 0B – 0C 0D – 0F 10 - 6F
异常处理
IRQ0 IRQ1 IRQ2 IRQ3、IRQ4 IRQ5 - IRQ7 指令中断
断点、溢出等
系统计时器 键盘中断 中断控制器级联 串行端口 声卡、软驱、并行接口 常用的21H
中断向量: 长度和方向
21
00084 中断服务程 序入口地址 CS:IP =00A7:107C
中断服 务程序
1 0
00004 00004 00002 00000
中断类型号与中断程序的联系—中断向量 中断向量，即中断服务程序的入口地址, 4个字节CS:IP 中断向量表：存放中断向量,256个中断的服务程序入口地址
AL=字符 AL=字符
AL=0FFH有键入，AL=00无键入
2. DOS显示功能调用中断（ INT 21H）
例：DOS调用：键盘输入，显示输出
MOV INT MOV MOV MOV INT
AH, 01 ;DOS功能号:键盘输入 21H ;DOS调用 CHAR, AL ; 键入字符的ASCII码在AL中 DL, ’A’ AH, 02 21H ; 输出字符A ;DOS功能号: 显示输能
中断号 功 能 调 用 参 数
21H
从中断向量表 读取中断向量 出口参数：ES:BX=读取向量段 基址：偏移量
向中断向量表 写入中断向量 出口参数：DS:DX=写入向量段 基址：偏移量 入口参数：AH=25H,AL=中断号
入口参数：AH=35H,AL=中断号
21H
在PC机环境下，中断服务程序的编写格式
1、在数据段中定义 DATA SEGMENT OLD_SEG DW OLD_OFF DW … DATA ENDS