匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)第10章

第10章中斷和輸入/輸出程序設(shè)計(jì)10.1概述10.2中斷處理程序設(shè)計(jì)10.3DOS功能調(diào)用10.4BIOS中斷調(diào)用10.5輸入/輸出程序設(shè)計(jì)10.1概述在微型計(jì)算機(jī)中，CPU與外部設(shè)備之間的信息傳送是通過(guò)接口進(jìn)行的，每個(gè)接口由一組寄存器組成，這些寄存器用來(lái)存放命令、狀態(tài)和數(shù)據(jù)，為了對(duì)這些寄存器進(jìn)行存取，它們都分配有一個(gè)稱(chēng)為I/O端口的地址編碼。在80x86系統(tǒng)中，I/O端口編址在一個(gè)獨(dú)立的地址空間中，這個(gè)空間對(duì)80x86來(lái)講，允許設(shè)置64K個(gè)8位端口或32K個(gè)16位端口；80386和80486提供了一個(gè)獨(dú)立的I/O地址空間。I/O地址空間由216(64K)個(gè)可獨(dú)立編址的8位端口(即64KB)組成。任意兩個(gè)連續(xù)的8位端口可作為16位端口處理；4個(gè)連續(xù)的8位端口可作為32位端口處理。因此，這個(gè)I/O地址空間對(duì)80486來(lái)講，最多能提供64K個(gè)8位端口、32K個(gè)16位端口、16K個(gè)32位端口或總?cè)萘坎怀^(guò)64KB的不同位端口的組合。這64K的I/O地址空間是指物理地址而不是線(xiàn)性地址，因?yàn)镮/O指令不經(jīng)過(guò)分段或分頁(yè)部件。處理器要訪(fǎng)問(wèn)的是存儲(chǔ)地址空間還是I/O地址空間是容易區(qū)分的。所有I/O端口與CPU之間的通信都是由輸入/輸出指令完成的。其中輸入指令完成從I/O到CPU的信息傳送；而輸出指令完成從CPU到I/O的信息傳送。輸入和輸出設(shè)備是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分。程序、數(shù)據(jù)和各種現(xiàn)場(chǎng)采集到的信息要通過(guò)輸入裝置輸入至計(jì)算機(jī)。計(jì)算結(jié)果或各種控制信息要輸出到各種輸出設(shè)備，以便顯示、打印和實(shí)現(xiàn)各種控制操作。因此，CPU與輸入/輸出設(shè)備之間的信息交換也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中非常重要和十分頻繁的操作。輸入過(guò)程是：輸入設(shè)備把數(shù)據(jù)送到接口，由CPU執(zhí)行輸入程序把接口中的數(shù)據(jù)讀入CPU，再根據(jù)需要放入存儲(chǔ)器或寄存器中。處理程序完成對(duì)數(shù)據(jù)的處理并將處理結(jié)果放入指定的寄存器或存儲(chǔ)器中。輸出過(guò)程：CPU執(zhí)行輸出程序，將存儲(chǔ)器或寄存器中等待輸出的內(nèi)容送到輸出接口中，然后啟動(dòng)輸出設(shè)備，將接口中的數(shù)據(jù)通過(guò)輸出設(shè)備輸出。輸入/輸出的基本條件是：連接CPU與外設(shè)的接口電路和相應(yīng)的軟件——驅(qū)動(dòng)程序。10.1.1I/O指令I(lǐng)N和OUT1．格式輸入指令：

INOP1，OP2INAL，imm8INAX，imm8INEAX，imm8

INAL，DXINAX，DX

INEAX，DX輸出指令：

OUTOP1，OP2OUTimm8，ALOUTimm8，AXOUTimm8，EAX

OUTDX，AL

OUTDX，AXOUTDX，EAX

2．功能：

I/O指令I(lǐng)N和OUT用于在I/O端口和AL、AX或EAX累加器之間交換數(shù)據(jù)。輸入指令I(lǐng)N完成從I/O到CPU的信息傳送；輸出指令OUT完成從CPU到I/O的信息傳送。

3．端口訪(fǎng)問(wèn)方法80486有16條I/O地址線(xiàn)，I/O端口范圍是64K。訪(fǎng)問(wèn)端口方法有兩種：①用1字節(jié)立即數(shù)指定的方法，可以訪(fǎng)問(wèn)0～255的端口；②采用DX寄存器間接尋址方法，可以訪(fǎng)問(wèn)0～(64K-1)個(gè)端口中的任一端口。

4．舉例

INAL，0FAH ；從端口0FAH輸入8位數(shù)到ALINEAX，28H ；將端口28H、29H、2AH和2BH的32位數(shù)送EAXMOVDX，3AEH ；I/O地址大于255時(shí)，應(yīng)通過(guò)DX間接尋址

IN AX，DX ；從DX指出的端口輸入16位數(shù)到AXOUT21H，AL ；將8位數(shù)從AL輸出到端口21HOUTDX，EAX ；將32位數(shù)從EAX輸出到DX指出的端口

5．說(shuō)明在保護(hù)方式下，當(dāng)處理器遇到一條I/O指令時(shí)，它首先檢查現(xiàn)行任務(wù)的特權(quán)級(jí)是否高于或等于I/O特權(quán)級(jí)，即是否CPL≤IOP1。若是，則執(zhí)行I/O操作；否則，處理器檢查I/O允許位圖，若I/O允許位圖不允許訪(fǎng)問(wèn)，則會(huì)發(fā)生異常13。10.1.2端口地址通過(guò)以上敘述可以看出，在進(jìn)行I/O程序設(shè)計(jì)時(shí)，需要對(duì)端口地址、控制及狀態(tài)端口的各位含義有清楚的了解。IBMPC機(jī)的部分端口地址如表10-1所示?？刂萍盃顟B(tài)端口各位的含義在討論具體外設(shè)時(shí)描述。表10-1端口地址對(duì)照表端口地址端口設(shè)備或接口芯片00H～0FHDMA控制器0H～21H中斷控制器40H～43H時(shí)鐘/定時(shí)器60H～63H可編程外圍接口芯片200～20FH游戲適配器2F8H～2FEHCOM1320H～32FH硬盤(pán)控制器378H～37AH2號(hào)并行口(打印機(jī)適配器)3B0H～3BFH單色顯示及1號(hào)并行口3D0H～3DFH彩色/圖形適配器3F0H～3F7H軟盤(pán)控制器3F8H～3FEHCOM210.1.3CPU與外設(shè)之間的信息交換方式

CPU與外設(shè)通過(guò)硬件接口電路或控制器相連接，這些接口或控制器中都有數(shù)量不等的端口，用作CPU與外設(shè)之間傳送數(shù)據(jù)及提供數(shù)據(jù)傳送所需要的控制邏輯與信號(hào)。使用IN、OUT指令對(duì)這些端口進(jìn)行操作，便可以實(shí)現(xiàn)CPU與外設(shè)的信息交換。概括起來(lái)，CPU與外設(shè)需要交換的信息有：數(shù)據(jù)信息、狀態(tài)信息以及控制信息。例如，當(dāng)需要在打印機(jī)上打印一個(gè)字符(數(shù)據(jù))時(shí)，需要先檢查打印機(jī)是否準(zhǔn)備好(狀態(tài))，若準(zhǔn)備好則輸出選通命令(控制)，以便打印。

CPU與外設(shè)之間的信息交換通常有程序查詢(xún)、中斷傳送、DMA(直接存儲(chǔ)器存取)、通道、I/O處理機(jī)管理等幾種方式。CPU尋址外設(shè)有兩種方式，一種是存儲(chǔ)器對(duì)應(yīng)輸入/輸出方式，另一種是端口尋址方式。其中，存儲(chǔ)器對(duì)應(yīng)輸入/輸出方式把一個(gè)外設(shè)作為一個(gè)存儲(chǔ)單元對(duì)待，一次輸入/輸出操作就相當(dāng)于一次存儲(chǔ)器的讀/寫(xiě)操作，這種方式雖然優(yōu)點(diǎn)不少，但實(shí)際應(yīng)用卻不多，因?yàn)樗旧聿恢庇^，容易與正常的存儲(chǔ)器讀/寫(xiě)操作混淆，同時(shí)還需要占用存儲(chǔ)器的部分空間并給存儲(chǔ)器地址分配帶來(lái)不便。CPU輸入/輸出端口尋址方式設(shè)有專(zhuān)門(mén)的輸入/輸出指令，并要求為外設(shè)接口分配端口地址。這種端口尋址方式為一個(gè)端口一個(gè)地址，使用專(zhuān)門(mén)的輸入/輸出指令，使用方便，不易出錯(cuò)，清楚直觀。需要注意的是，端口尋址可以為直接方式尋址或間接方式尋址。直接方式可以尋址0～255個(gè)端口地址。間接方式通過(guò)DX寄存器給出端口地址，可尋址64K個(gè)端口地址。1．?dāng)?shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)通常為8位或16位，可分為3種基本類(lèi)型：數(shù)字量、模擬量和開(kāi)關(guān)量。一般地，由鍵盤(pán)、光電輸入機(jī)等提供的二進(jìn)制形式的信息為數(shù)字量數(shù)據(jù)。電機(jī)的啟停、開(kāi)關(guān)的開(kāi)合等可用兩個(gè)狀態(tài)表示的量，即用一位二進(jìn)制數(shù)表示，這樣的量稱(chēng)為開(kāi)關(guān)量；由傳感器等提供的信號(hào)往往是模擬量，它需先經(jīng)模/數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換后再輸入到計(jì)算機(jī)中。例如，溫度、電壓等信號(hào)。CPU與外設(shè)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的方式有串行傳送(一位一位傳送)和并行傳送(n位同時(shí)傳送)兩種方式，但都要經(jīng)過(guò)I/O指令實(shí)現(xiàn)。串行方式比較經(jīng)濟(jì)，但速度受限，而并行方式則速度較快，成本較高。

2．狀態(tài)信息在輸入時(shí)，有表示輸入裝置是否已準(zhǔn)備好的信息(READY)；在輸出時(shí)，有表示輸出裝置是否忙的信息(BUSY)等。

3．控制信息控制信息有控制輸入/輸出裝置的啟停信號(hào)，工作方式、工作規(guī)約及格式選擇信息等。值得指出的是，控制信息和狀態(tài)信息與數(shù)據(jù)是不同性質(zhì)的，必須要分別傳送。但它們都通過(guò)IN和OUT指令在數(shù)據(jù)總線(xiàn)上進(jìn)行傳送，所以通常采用分配不同端口的方法將它們加以區(qū)別。10.2中斷處理程序設(shè)計(jì)10.2.1中斷處理程序的編寫(xiě)中斷是指執(zhí)行當(dāng)前程序的過(guò)程中，由于某種隨機(jī)出現(xiàn)的外設(shè)請(qǐng)求，使CPU暫停(即中斷)正在執(zhí)行的程序而轉(zhuǎn)去執(zhí)行為外設(shè)服務(wù)的程序；當(dāng)服務(wù)完畢后，CPU再退回到暫停處(即斷點(diǎn))繼續(xù)執(zhí)行原來(lái)的程序?，F(xiàn)在，中斷的概念除了傳統(tǒng)的外部事件(硬件)引起的中斷外，又產(chǎn)生了內(nèi)部軟件中斷的概念。在80386/80486中則把許多執(zhí)行指令過(guò)程中產(chǎn)生錯(cuò)誤的情況也納入了中斷處理的范圍，并將它們和通常意義上的內(nèi)部軟件中斷一起統(tǒng)稱(chēng)為異常中斷，簡(jiǎn)稱(chēng)異常(Exceptions)，而將通常意義上的外部中斷簡(jiǎn)稱(chēng)為中斷。中斷和異常之間的區(qū)別在于，中斷用來(lái)處理CPU外部的異步事件，而異常是用來(lái)處理在執(zhí)行指令期間由CPU本身對(duì)檢測(cè)出的某些條件作出響應(yīng)的同步事件。用產(chǎn)生異常的程序和數(shù)據(jù)再次執(zhí)行時(shí)，該異?？偸强稍佻F(xiàn)的，而中斷通常與現(xiàn)行執(zhí)行程序無(wú)關(guān)。但中斷和異常在使處理器暫停執(zhí)行其現(xiàn)行程序，以執(zhí)行更高優(yōu)先級(jí)程序方面是一樣的。引起中斷的原因或發(fā)出中斷請(qǐng)求的來(lái)源，稱(chēng)為中斷源?？梢愿鶕?jù)重要性的不同為各中斷源安排不同的優(yōu)先級(jí)，CPU首先響應(yīng)優(yōu)先權(quán)高的中斷。8086具備一個(gè)簡(jiǎn)單而靈活的中斷系統(tǒng)，它能處理256種類(lèi)型的中斷，中斷類(lèi)型由類(lèi)型號(hào)0～255指定，中斷源的情況可見(jiàn)圖10-1。80286以后使用兩片8259A級(jí)連結(jié)構(gòu)，管理15級(jí)中斷。圖10-18086的中斷源

1．外部中斷8086有兩條外部中斷請(qǐng)求線(xiàn)NMI和INTR。NMI為非屏蔽中斷，INTR為可屏蔽中斷。NMI用于重要的中斷源，如電源掉電等，它的類(lèi)型號(hào)是2。CPU不禁止NMI線(xiàn)上的中斷請(qǐng)求，但可由指令STI(中斷允許標(biāo)志置“1”)和CLI(中斷允許標(biāo)志置“0”)允許和禁止INTR線(xiàn)上的中斷請(qǐng)求，即CPU可用STI和CLI指令開(kāi)、關(guān)中斷，當(dāng)關(guān)中斷時(shí)，CPU將不響應(yīng)INTR線(xiàn)上的中斷請(qǐng)求。

2．內(nèi)部中斷1)除法指令在執(zhí)行除法指令時(shí)，若發(fā)現(xiàn)除數(shù)為0或商超過(guò)了寄存器所能表達(dá)的范圍，則立即產(chǎn)生一個(gè)類(lèi)型0的內(nèi)部中斷。2)溢出中斷指令I(lǐng)NTO

若上一條指令使溢出標(biāo)志OF置1，那么當(dāng)執(zhí)行溢出中斷指令I(lǐng)NTO時(shí)，立即產(chǎn)生一個(gè)類(lèi)型4的中斷；若標(biāo)志OF為0，則此指令不起作用。3)INTn指令

CPU執(zhí)行完INTn指令時(shí)立即產(chǎn)生一個(gè)中斷，所以又稱(chēng)它為“軟件中斷”。中斷的類(lèi)型由指令中的n指明。因?yàn)镮NT指令中可以指定任何的類(lèi)型號(hào)，故此指令可方便地用來(lái)調(diào)試為外設(shè)編寫(xiě)好的中斷服務(wù)程序。4)單步中斷若單步標(biāo)志IF為1，則在每條指令執(zhí)行后，CPU自動(dòng)產(chǎn)生一個(gè)類(lèi)型1的中斷(單步中斷)，使程序單步執(zhí)行，它提供給用戶(hù)強(qiáng)有力的調(diào)試手段。8086規(guī)定這些中斷的優(yōu)先權(quán)從高到低的順序是：●除法錯(cuò)誤、INTO、INTn；●NMI；●INTR；●單步中斷。3．中斷矢量表中斷矢量表占用內(nèi)存中00000H到003FFH的1KB空間。表中內(nèi)容分為256項(xiàng)，對(duì)應(yīng)于類(lèi)型號(hào)0～255，每一項(xiàng)占用4個(gè)字節(jié)，用來(lái)存放相應(yīng)類(lèi)型的中斷服務(wù)程序的入口地址，高兩字節(jié)存放入口地址的段地址部分，低兩字節(jié)存放段內(nèi)偏移地址部分，如圖10-2所示。對(duì)于任一指定類(lèi)型的中斷，CPU只要將其類(lèi)型號(hào)乘4就可以得到其中斷矢量(即此類(lèi)中斷在中斷矢量表中占用的4個(gè)字節(jié)的最低字節(jié)的地址)，然后取出它所占有的4個(gè)字節(jié)的內(nèi)容分別送到IP和CS，就實(shí)現(xiàn)了中斷服務(wù)程序的調(diào)用，所以中斷矢量表是中斷類(lèi)型號(hào)與其對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序之間的連接鏈。圖10-2中斷矢量表采用中斷矢量表的方法，CPU可以直接通過(guò)中斷矢量轉(zhuǎn)向相應(yīng)的處理程序，而不必逐個(gè)檢查和確定中斷源，因而加快了中斷處理的速度。80386到PentiumCPU使用中斷描述表IDT來(lái)管理各種中斷。當(dāng)系統(tǒng)工作于實(shí)模式時(shí)，IDT變?yōu)?086中的中斷矢量表。10.2.2中斷矢量的獲取1．中斷類(lèi)型號(hào)的獲取方法(1)除法錯(cuò)誤、單步中斷、非屏蔽中斷NMI、斷點(diǎn)中斷和溢出中斷分別自動(dòng)提供類(lèi)型號(hào)0～5。(2)對(duì)于外部中斷INTR，可以有兩種方法提供中斷類(lèi)型號(hào)。方法1：自己設(shè)計(jì)接口電路，利用寄存器/緩沖器或利用8212芯片這樣的組件存放中斷類(lèi)型號(hào)。CPU響應(yīng)中斷后，接口電路將此類(lèi)型號(hào)送入數(shù)據(jù)總線(xiàn)，CPU讀數(shù)據(jù)總線(xiàn)從而獲得中斷類(lèi)型號(hào)。圖10-3給出了實(shí)現(xiàn)這一功能的接口電路的方框圖。某一外設(shè)的中斷類(lèi)型號(hào)可事先由輸出指令送入它的中斷類(lèi)型號(hào)寄存器/緩沖器或預(yù)先將組件(如8212芯片)的引線(xiàn)接好。當(dāng)外部設(shè)備已準(zhǔn)備好數(shù)據(jù)可以向CPU輸送，或外設(shè)已準(zhǔn)備好可以接收來(lái)自CPU的信號(hào)時(shí)，狀態(tài)信號(hào)線(xiàn)上發(fā)一脈沖信號(hào)，經(jīng)中斷請(qǐng)求觸發(fā)器向CPU的INTR線(xiàn)發(fā)出中斷請(qǐng)求，CPU響應(yīng)中斷后，進(jìn)入中斷響應(yīng)周期，發(fā)INTA信號(hào)，此信號(hào)將已預(yù)先裝入的或由硬件芯片提供的中斷矢量號(hào)送入數(shù)據(jù)總線(xiàn)，CPU即可讀得。在中斷服務(wù)程序中可以安排與此外設(shè)的數(shù)據(jù)交換?？赏ㄟ^(guò)將圖10-3中的中斷屏蔽觸發(fā)器設(shè)置為1或?yàn)?來(lái)控制是否讓外設(shè)發(fā)中斷請(qǐng)求。圖10-3中斷方式接口電路方框圖

例10-1已為某一外設(shè)指定中斷類(lèi)型號(hào)為6，編寫(xiě)此外設(shè)中斷服務(wù)程序。程序描述如下：

CODESEGMENTMAIN： ；主程序

HLTINTR6PROCNEAR ；中斷類(lèi)型號(hào)為6的中斷服務(wù)程序

STIIRETINTR6ENDP

CODENED…做了以上安排后，應(yīng)在主程序的初始化部分將此中斷服務(wù)程序的入口地址送入中斷矢量表內(nèi)對(duì)應(yīng)中斷類(lèi)型6的4個(gè)單元中。完成這個(gè)功能的程序段描述如下：

MOV AX，0MOV ES，AXMOV DI，06H*4MOV AX，OFFSETINTR6CLDSTOSWMOV AX，CSSTOSW在所有中斷服務(wù)程序的結(jié)尾處，應(yīng)安排開(kāi)中斷指令STI和從中斷返回的指令I(lǐng)RET。

另一種方法：利用Intel8259A芯片。Intel8259A是可編程的中斷控制器，如圖10-1所示，它可以接收來(lái)自外設(shè)的8個(gè)各自獨(dú)立的中斷請(qǐng)求信號(hào)，分別為IRQ0～I(xiàn)RQ7。8259A將它們按優(yōu)先權(quán)的高低進(jìn)行排隊(duì)。IRQ0優(yōu)先權(quán)最高，依次降低，IRQ7為最低。當(dāng)某一時(shí)刻出現(xiàn)兩個(gè)或兩個(gè)以上的中斷請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，8259A首先響應(yīng)優(yōu)先權(quán)高者。將中斷信號(hào)送到CPU的INTR線(xiàn)上，進(jìn)而又將對(duì)應(yīng)于該中斷源的惟一的中斷類(lèi)型號(hào)送給CPU。CPU獲得此中斷類(lèi)型號(hào)，就自動(dòng)轉(zhuǎn)入對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序。表10-28259A的中斷源表10-28259A的中斷源8259A輸入

中斷類(lèi)型號(hào)

設(shè)

備

IRQ008H定時(shí)器(通道0)

IRQ109H鍵盤(pán)

IRQ20AH彩色圖像接口

IRQ30BH未用

IRQ40CH串行(RS-232)接口

IRQ50DH未用

IRQ60EH軟盤(pán)

IRQ70FH打印機(jī)8259A中有一個(gè)中斷屏蔽寄存器(IMR)，它的I/O端口地址是21H。它的位0～7對(duì)應(yīng)于IRQ0～I(xiàn)RQ7，可以通過(guò)設(shè)置這個(gè)寄存器的任一位為0或1去控制任一中斷源的中斷允許或禁止。某位為0表示允許該中斷源發(fā)出的中斷請(qǐng)求信號(hào)經(jīng)8259A產(chǎn)生一個(gè)要發(fā)給CPU的中斷，為1則禁止該中斷源。例如，只允許鍵盤(pán)中斷，則可設(shè)置如下中斷屏蔽字：

MOVAL，0FDHOUT21H，AL使用8259A時(shí)，應(yīng)在主程序開(kāi)始處按上述原則初始化中斷屏蔽寄存器。在中斷服務(wù)程序的結(jié)束處應(yīng)發(fā)出“中斷結(jié)束”(EOI)命令(20H)給8259A的中斷命令寄存器(I/O端口地址20H)，具體程序如下：

MOVAL，20HOUT20H，AL

2．中斷過(guò)程在調(diào)用相應(yīng)的中斷服務(wù)程序前，CPU先將機(jī)器狀態(tài)用標(biāo)志位入棧的方法保存起來(lái)。接著CPU清除標(biāo)志位IF和TF，屏蔽新的中斷請(qǐng)求和單步中斷。然后，CPU把當(dāng)前的代碼段寄存器的內(nèi)容入棧保護(hù)，從矢量表(高兩個(gè)字節(jié))中取出新的代碼段寄存器值送至CS；接著CPU把當(dāng)前的指令指針值入棧，再?gòu)氖噶勘碇腥〕鲂碌腎P值，送至IP中。于是程序就轉(zhuǎn)到了中斷服務(wù)程序。中斷服務(wù)程序可按各個(gè)設(shè)備的要求來(lái)加以編制，但通常有保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)(入棧)指令，在返回前要恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)(退棧)指令，最后要用中斷返回指令I(lǐng)RET，恢復(fù)斷點(diǎn)處的CS值和IP值，并保存CPU的狀態(tài)。在中斷發(fā)生時(shí)，CPU自動(dòng)清除了IF和TF，其目的是使CPU轉(zhuǎn)入中斷處理程序后，不允許再產(chǎn)生新的中斷。如果在執(zhí)行中斷處理程序中，還允許外部中斷，可以通過(guò)STI指令再把IP置1。編寫(xiě)中斷處理程序和編寫(xiě)子程序一樣，所使用的匯編語(yǔ)言指令沒(méi)有特殊限制，只是中斷處理程序返回時(shí)使用IRET指令。這條指令的工作步驟和中斷發(fā)生的工作步驟正好相反。它首先把IP、CS和EFLAGS的內(nèi)容彈棧，然后返回中斷發(fā)生時(shí)緊接著的下一條指令，CPU接著執(zhí)行原來(lái)的程序。在中斷發(fā)生時(shí)，下述操作是由硬件自動(dòng)完成的：(1)取中斷類(lèi)型號(hào)n；(2)標(biāo)志寄存器(EFLAGS)內(nèi)容入棧；(3)當(dāng)前代碼段寄存器(CS)內(nèi)容入棧；(4)當(dāng)前指令指針(IP)內(nèi)容入棧；(5)禁止外部中斷和單步中斷(置IF=0，TF=0)；(6)從中斷矢量表中取4×n地址的內(nèi)容送IP，取4×n+2地址中內(nèi)容送CS；(7)轉(zhuǎn)中斷處理程序。10.2.3中斷程序設(shè)計(jì)舉例1．中斷和中斷返回指令I(lǐng)NT/INTO/IRET

指令格式：INTimm8

INTO

IRETINTimm8為軟中斷指令，用于產(chǎn)生一個(gè)由8位立即數(shù)指定中斷號(hào)的軟中斷。該指令首先將標(biāo)志寄存器和斷點(diǎn)地址(CS和IP的值)入棧，并將標(biāo)志位TF和IF清0(關(guān)單步和可屏蔽中斷)，然后轉(zhuǎn)向指定中斷號(hào)對(duì)應(yīng)的中斷服務(wù)程序。中斷服務(wù)程序的入口地址是以中斷號(hào)作為索引，查中斷矢量表或中斷描述符表得到的。

INTO為溢出中斷指令。它實(shí)際上是軟中斷指令I(lǐng)NT的特例，其中斷號(hào)隱含為1，所以INTO＝INT4。它只有當(dāng)OF置1時(shí)才產(chǎn)生中斷。

IRET為中斷返回指令，用于從中斷服務(wù)程序返回原程序。它執(zhí)行的操作是從堆棧中彈出原入棧保護(hù)的IP、CS和標(biāo)志寄存器值，并重新開(kāi)始被中斷程序的執(zhí)行。

2．中斷處理程序的編寫(xiě)前面已提及，當(dāng)一個(gè)可屏蔽中斷被響應(yīng)后，CPU進(jìn)入中斷響應(yīng)周期。此時(shí)被響應(yīng)的外設(shè)應(yīng)將本身的中斷類(lèi)型號(hào)送往數(shù)據(jù)總線(xiàn)。CPU讀取這個(gè)類(lèi)型號(hào)，將其乘4，就得到中斷矢量表中相應(yīng)的中斷矢量入口，并轉(zhuǎn)入中斷處理程序。具體的工作由中斷處理程序完成，外中斷和軟中斷程序設(shè)計(jì)不盡相同。1)外中斷處理程序外設(shè)中斷是隨機(jī)發(fā)生的，在中斷處理程序設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮這一點(diǎn)。外中斷處理程序的主要步驟如下：(1)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)，主要指各通用寄存器的內(nèi)容和除CS外代碼段寄存器的內(nèi)容，保護(hù)方法一般是入棧；(2)盡快完成中斷處理，以免影響其他外設(shè)的中斷請(qǐng)求；(3)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)；(4)中斷返回，用IRET指令返回。2)軟中斷處理程序由中斷指令引起的軟中斷盡管是不可屏蔽的，但只有在CPU執(zhí)行中斷指令后才會(huì)發(fā)生。中斷指令類(lèi)似于子程序調(diào)用指令，相應(yīng)的軟中斷處理程序在很大程度上類(lèi)似于子程序。(1)棧切換。由于軟中斷處理程序往往在開(kāi)中斷狀態(tài)下執(zhí)行，占用?？臻g量大，棧的切換不可避免，同時(shí)，為實(shí)現(xiàn)中斷的嵌套，也需要棧的切換。(2)開(kāi)中斷。只有在開(kāi)中斷后，CPU才響應(yīng)可屏蔽的外設(shè)請(qǐng)求，外設(shè)的中斷請(qǐng)求才能及時(shí)得到處理。如果此軟件中斷處理程序要被外設(shè)中斷處理程序“調(diào)用”，則是否要開(kāi)中斷或何時(shí)開(kāi)中斷，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，再作考慮。(3)保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)。應(yīng)保護(hù)中斷處理程序中要使用的寄存器，而這些寄存器在進(jìn)入中斷處理程序前，可能已被其他程序所使用。這樣在使用軟中斷指令時(shí)，可不必考慮有關(guān)寄存器內(nèi)容的保護(hù)問(wèn)題。(4)中斷處理。(5)恢復(fù)現(xiàn)場(chǎng)。依次恢復(fù)被保護(hù)寄存器的原有內(nèi)容。(6)再次實(shí)施棧切換。如果在開(kāi)始時(shí)切換了棧，那么也要再重新切換回原棧。(7)利用IRET指令實(shí)現(xiàn)中斷返回。

例10-2當(dāng)需要改變某個(gè)中斷矢量的內(nèi)容時(shí)，必須要先將原中斷矢量的入口地址保護(hù)起來(lái)，以便用完之后恢復(fù)。使用DOS的35號(hào)系統(tǒng)功能調(diào)用，讀取指定中斷矢量(由AL寄存器給出)的入口地址到寄存器對(duì)ES和BX中，ES寄存器用于存放段基址，BX寄存器存放偏移量。這就是取中斷矢量所要實(shí)現(xiàn)的功能。實(shí)現(xiàn)取中斷矢量功能的程序描述如下：

CSEGSEGMENTPARAPUBLIC'CODE'

ASSUMECS∶CSEGGETINTV PROCFAR PUSHAXMOV AH，35H；調(diào)用DOS功能35HINT 21HPOP AXRETGETINTV ENDPCSEG ENDS

END例10-3當(dāng)用戶(hù)需要建立一個(gè)指定的中斷矢量，使其指向用戶(hù)定義的中斷處理程序時(shí)，可以使用DOS的37號(hào)系統(tǒng)功能調(diào)用，將用戶(hù)定義的中斷處理程序的入口地址DS∶DX送入由AL寄存器指定中斷號(hào)的矢量地址中?，F(xiàn)要求編程實(shí)現(xiàn)置中斷矢量(60H號(hào))指向中斷處理程序MYINT的功能。此類(lèi)問(wèn)題求解的一般方法是：改變中斷矢量之前，必須將原中斷矢量的入口地址讀出，并保存到存儲(chǔ)器中，以便自定義的中斷程序處理完后進(jìn)行恢復(fù)。下述程序中，GETINTV子程序完成的就是將原中斷矢量的入口地址讀出的任務(wù)。程序描述如下：

EXTRNGETINTV：FAR，SETINTV：FARPUBLICOLDSEG，OLDOFFDATASEGMENTPARAPUBLIC'DATA'OLDSEG DW? ；保存段址

OLDOFF DW? ；保存偏移量

DATA ENDSCSEG SEGMENTPARAPUBLIC'CODE'

ASSUME CS：CSEG，DS：DATASTARTPROC FAR PUSH ES

；保護(hù)ES MOV AL，60H；取60H號(hào)中斷矢量

CALL GETINTV MOV OLDSEG，ES；并保存到存儲(chǔ)器中

MOV OLDOFF，BX POP ES；恢復(fù)ES PUSH DS PUSH CS POP DS

；使DS指向代碼段

LEA DX，MYINT；使DS∶DX指向MYINT CALL SETINTV；改變中斷矢量

POP DS RETSTART ENDPCSEG

ENDS ENDMYINT PROCNEAR ；中斷處理程序

IRETMYINT ENDP

…值得說(shuō)明的是，執(zhí)行上述程序段后，將60H號(hào)中斷矢量的內(nèi)容變?yōu)镸YINT。一般情況下，在處理完MYINT之后，需恢復(fù)60H號(hào)中斷矢量的原有內(nèi)容，可執(zhí)行下述程序段：

EXTRNOLDSEG：WORD，OLDOFF：WORDEXTRNSETINTV：FARPUSHDS

；保護(hù)程序的DSMOVDS，OLDSEG ；DS∶DX為原先中斷矢量

MOVDX，OLDOFFCALLSETINTV ；改變中斷矢量

POP DSCSEGSEGMENTPARAPUBLIC'CODE'

ASSUME CS∶CSEGSETINTVROC FAR

PUSH AX

MOV AH，25H ；調(diào)用DOS功能25H

INT 21H

POP AX

RETSETINTVENDPCSEGENDSEND

例10-4編一段中斷處理程序，在主程序運(yùn)行的過(guò)程中，每隔10秒鐘響鈴一次，同時(shí)在屏幕上顯示“Thebellisring!”

問(wèn)題分析：在系統(tǒng)定時(shí)器(中斷類(lèi)型為8)的中斷處理程序中，有一條中斷指令I(lǐng)NT1CH，時(shí)鐘中斷每發(fā)生一次(約每秒中斷18.2次)，都要調(diào)用一次中斷類(lèi)型1CH的處理程序。使用1CH中斷類(lèi)型時(shí)，應(yīng)注意：(1)在ROMBIOS中，1CH的處理程序只有一條IRET指令，實(shí)際上它并沒(méi)有做任何工作，只是為用戶(hù)提供了一個(gè)中斷類(lèi)型號(hào)。如果用戶(hù)有某種周期性的工作需要完成，就可以利用系統(tǒng)定時(shí)器的中斷間隔，用自己設(shè)計(jì)的處理程序來(lái)代替原有的1CH程序。(2)1CH是用戶(hù)的中斷類(lèi)型，可能已被其他功能的程序所引用，所以在編寫(xiě)新的中斷程序時(shí)，應(yīng)做下述工作：①在主程序的初始化部分，先保存當(dāng)前中斷矢量表的內(nèi)容，再置新的中斷矢量；②在主程序的結(jié)束部分恢復(fù)保存的1CH矢量。程序描述如下：

DATASEGMENTCOUNTDW1MESSDB'Thebellisring!'，0DH，0AH，'$'DATADNDSCODESEGMENT

ASSUMECS∶CODE，DS∶DATA，ES∶DATAMAIN PROC FARSTART： PUSH DS

SUB AX，AX PUSHAXMOV AX，DATAMOVDS，AX MOVAL，1CH ；取原中斷矢量

MOVAH，35HINT 21H PUSHES ；存原中斷矢量段址

PUSHBX ；存原中斷矢量偏移量

PUSHDSMOVDX，OFFSETRING ；新偏移量送DX MOVAX，SEGRING

MOVDS，AX

；新段址送DS MOV AL，1CH MOVAH，25H INT 21H ；寫(xiě)入新的中斷矢量

POP DS IN AL，21H ；讀取中斷屏蔽字

AND AL，11111110B ；允許定時(shí)器中斷

OUT 21H，ALSTI ；開(kāi)中斷

MOVDI，2000

DELAY： MOVSI，3000 ；延時(shí)

DELAY1： DEC SI JNZ DELAY1 DEC DI JNZ DELAY POP DX ；恢復(fù)原中斷矢量

POP DS MOV AL，1CH MOV AH，25H INT 21H RET

MAIN ENDPRING PROC NEAR PUSH DS ；各工作寄存器內(nèi)容入棧

PUSH AX PUSH CX PUSH DX MOV AX，DATA MOV DS，AX STI DEC COUNT；計(jì)秒值

JNZ EXIT MOV DX，OFFSETMESS MOV AH，09H

INT 21H MOV DX，100 IN AL，61H AND AL，0FCHSOUND： XOR AL，02 OUT 61H，AL ；揚(yáng)聲器發(fā)聲

MOV CX，140HWAIT1： LOOP WAIT1 ；延時(shí)等待

DEC DX JNE SOUND MOV COUNT，182EXIT： CLI ；關(guān)中斷

POP DX POP CX POP AX POP DS IRET ；中斷返回

RING ENDPCODE ENDS ENDSTART10.3DOS功能調(diào)用10.3.1概述為便于編程，DOS系統(tǒng)把涉及設(shè)備驅(qū)動(dòng)和文件管理等方面的子程序編寫(xiě)成相對(duì)獨(dú)立的程序模塊并編號(hào)，通過(guò)功能調(diào)用的方法來(lái)使用這些子程序，滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)設(shè)備驅(qū)動(dòng)、文件管理等的需要。減少對(duì)系統(tǒng)硬件環(huán)境的考慮和依賴(lài)，能使應(yīng)用程序的編制變得簡(jiǎn)單且有較好的通用性。DOS系統(tǒng)中，已編號(hào)的、可由程序員調(diào)用的子程序稱(chēng)為DOS的功能調(diào)用或系統(tǒng)調(diào)用。通常，DOS的各種命令是操作員與DOS的接口，而功能調(diào)用則是程序員與DOS的接口。DOS功能調(diào)用主要包括3方面的子程序：(1)設(shè)備驅(qū)動(dòng)(基本I/O)；(2)文件管理；(3)內(nèi)存管理、存取時(shí)間、存取終端矢量、終止程序等。10.3.2基本I/O功能調(diào)用1．調(diào)用方法為了使用方便，DOS已將所有子程序按功能順序編了號(hào)，調(diào)用時(shí)只要按如下方法使用就可以了。(1)將要調(diào)用功能的功能號(hào)送入AH寄存器；(2)根據(jù)所調(diào)用功能的規(guī)定設(shè)置入口參數(shù)；(3)用INT21H指令轉(zhuǎn)入子程序入口；(4)調(diào)用結(jié)束后，按規(guī)定取得出口參數(shù)。需要指出的是，有的子程序不要入口參數(shù)，但大部分需要將參數(shù)送入指定地點(diǎn)。編程時(shí)，只須給出這三個(gè)方面的信息，而不必關(guān)心具體程序如何，在內(nèi)存中的存放地址如何。DOS根據(jù)所給的信息，自動(dòng)轉(zhuǎn)入相應(yīng)的子程序去執(zhí)行。輸出的結(jié)果一般是在調(diào)用結(jié)束后通過(guò)出口參數(shù)送出，出口參數(shù)一般是寄存器。有些子程序，如屏幕顯示字符子程序，調(diào)用結(jié)束后會(huì)在屏幕上顯示結(jié)果。例10-5

MOV DL，'：'MOV AH，2INT 21H

這是2號(hào)功能調(diào)用(編號(hào)為2)，實(shí)現(xiàn)將字符送入屏幕(或打印機(jī))顯示的功能。它要求將要顯示的字符的ASCII碼值送入DL，調(diào)用結(jié)束，屏幕上顯示DL中的內(nèi)容“：”。

2．基本I/O功能調(diào)用1)鍵盤(pán)輸入(1號(hào)調(diào)用)1號(hào)系統(tǒng)功能調(diào)用等待從標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備輸入一個(gè)字符并送入寄存器AL，不需入口參數(shù)。例10-6

MOVAH，1INT21H

執(zhí)行上述指令，系統(tǒng)將掃描鍵盤(pán)，等待有鍵按下，一旦有鍵按下，就將鍵值(相應(yīng)字符的ASCII碼值)讀入，先檢查是否是Ctrl-Break，若是，則退出命令執(zhí)行；否則將鍵值送入AL寄存器，同時(shí)將這個(gè)字符顯示在屏幕上。2)控制臺(tái)輸入但無(wú)顯示(8號(hào)調(diào)用)8號(hào)調(diào)用與1號(hào)調(diào)用類(lèi)同，只是不在屏幕上顯示輸入的字符。3)打印輸出(5號(hào)調(diào)用)把DL中的字符輸出到打印機(jī)上。例10-7

MOVDL，'A'MOVAH，5INT21H4)直接控制臺(tái)輸入/輸出(6號(hào)調(diào)用)6號(hào)調(diào)用可從標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備輸入字符，也可以向屏幕上輸出字符，并且不檢查Ctrl-Break。若DL=0FFH時(shí)，表示從鍵盤(pán)輸入。若標(biāo)志ZF=0，表示AL中為鍵入的字符值。若標(biāo)志ZF=1，表示AL中不是鍵入的字符值，即尚無(wú)鍵按下。若DL≠0FFH時(shí)，表示向屏幕輸出，DL中為輸出字符的ASCII碼值。例10-8

MOVDL，0FFHMOVAH，6INT21H；從鍵盤(pán)輸入字符

MOVDL，24HMOVAH，6INT21H；將24H對(duì)應(yīng)的字符'$'輸出5)直接控制臺(tái)輸入但不顯示(7號(hào)調(diào)用)等待從標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備輸入字符，然后將其送入AL，如同6號(hào)調(diào)用，對(duì)字符不做檢查。6)輸出字符串(9號(hào)調(diào)用)調(diào)用時(shí)，要求DS∶DX必須指向內(nèi)存中一個(gè)以“$”作為結(jié)束標(biāo)志的字符串。字符串中每一個(gè)字符(不包括結(jié)尾標(biāo)志$)都輸出顯示或打印。例10-9

DATASEGMENTBUFDB'HOWDOYOUDO？$'

DATAENDSCODESEGMENT

MOVAX，DATAMOVDS，AX

MOVDX，OFFSETBUFMOVAH，9INT21H

CODEENDS執(zhí)行本程序，屏幕將顯示：HOWDOYOUDO？…………7)字符串輸入(0AH號(hào)調(diào)用)從鍵盤(pán)接收字符串到內(nèi)存輸入緩沖區(qū)。要求事先定義一個(gè)輸入緩沖區(qū)，緩沖區(qū)內(nèi)第一個(gè)字節(jié)指出緩沖區(qū)能容納的字符個(gè)數(shù)，不能為零。第二個(gè)字節(jié)保留以用作填寫(xiě)輸入的字符個(gè)數(shù)。從第三個(gè)字節(jié)開(kāi)始存放從鍵盤(pán)接收的字符。若實(shí)際輸入的字符數(shù)少于定義的字節(jié)數(shù)，緩沖區(qū)內(nèi)其余字節(jié)填零；若多于定義的字節(jié)數(shù)，則后來(lái)輸入的字符丟掉，且響鈴。調(diào)用時(shí)，要求DS：DX指向輸入緩沖區(qū)。例10-10

DATA SEGMENTBUF DB50 ；緩沖區(qū)長(zhǎng)度

DB？ ；保留為填入實(shí)際輸入的字符個(gè)數(shù)

DB50 DUP(？) ；定義50個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)空間

DATA ENDSCODEE SEGMENT

MOV AX，DATAMOV DS，AX

MOV DX，OFFSETBUFMOV AH，10INT 21HCODE ENDS………8)異步通信口輸入(03H)

從標(biāo)準(zhǔn)異步通信接口等待輸入一個(gè)字符，然后送到寄存器AL中。啟動(dòng)時(shí)DOS把一個(gè)異步通信端口初始化為2400波特，沒(méi)有奇偶校驗(yàn)位，一個(gè)停止位，字長(zhǎng)為8位。9)異步通信口輸出(04H)

在DL中的數(shù)據(jù)被輸出到異步通信接口去。關(guān)于異步通信口的輸入/輸出，推薦使用ROMBIOS中斷調(diào)用14H。10)日期設(shè)置(28H調(diào)用)調(diào)用時(shí)，CX：DX中必須有一個(gè)有效的日期，CX中存放年號(hào)(1900～2099)，DH中存放月號(hào)(1～12)，DL中存放日號(hào)。若日期有效，設(shè)置成功，AL＝0；否則AL＝0FFH。

例10-11將日期設(shè)置為2003年3月15日，程序段描述如下：

MOVCX，2003MOVDH，3MOVDL，15MOVAH，2BHINT21H11)取得日期(2AH)

調(diào)用后返回日期在CX∶DX中。CX中放年號(hào)，為二進(jìn)制數(shù)，DH中放月號(hào)，DL中放日號(hào)。如果日時(shí)鐘轉(zhuǎn)到下一天，日期將自動(dòng)調(diào)整，也考慮每月的天數(shù)和閏年。不需要入口參數(shù)。12)設(shè)置時(shí)間(2DH)

時(shí)間的格式是四個(gè)8位二進(jìn)制數(shù)，具體地說(shuō)：CH表示小時(shí)(0～23)，CL表示分(0～59)，DH表示秒(0～59)，DL表示百分之一秒(0～99)，這個(gè)格式可轉(zhuǎn)化為打印/顯示形式。也可用來(lái)計(jì)算，比如從一個(gè)時(shí)間值中減去另一個(gè)時(shí)間值。調(diào)用時(shí)，要求CX∶DX中存放要求的時(shí)間。若此時(shí)間是有效的，設(shè)置成功，AL返回0，若時(shí)間的組成部分無(wú)效，設(shè)置操作取消，AL返回0FFH。13)取得時(shí)間(2CH)

時(shí)間的格式如同2DH功能調(diào)用，不需要入口參數(shù)，調(diào)用結(jié)束時(shí)，CX∶DX中為返回的時(shí)間。例10-12執(zhí)行下述程序段：

MOVAH，2DHMOVCX，5FHMOVDX，900HINT21H將把系統(tǒng)時(shí)間設(shè)置為5點(diǎn)15分9秒。執(zhí)行下述程序段：

MOVAH，2CHINT21H將在CX∶DX中得到時(shí)間的二進(jìn)制值。10.3.3應(yīng)用舉例例10-13將內(nèi)存中BUF單元開(kāi)始的一個(gè)字符串(長(zhǎng)度為10個(gè)字節(jié))送CRT顯示，并回車(chē)換行。將一個(gè)字符串送CRT顯示，使用DOS的9號(hào)系統(tǒng)功能調(diào)用最為方便。9號(hào)系統(tǒng)功能調(diào)用要求兩個(gè)入口參數(shù)，一是要求DX中為字符串首字符的偏移地址，二是要求字符串必須以“$”字符結(jié)尾，回車(chē)符、換行符的ASCII碼分別是0DH和0AH。編程如下：

DATA SEGMENTBUF DB'Thisismyfirstprogram!'DATA ENDSCSEG SEGMENT'CODE'

ASSUMECS∶CSEG，DS∶DATASTART： MOV AX，DATA MOV DS，AX LEA BX，BUF MOV AX，0D0AH；回車(chē)換行符的ASCII碼送AX

MOV [BX+10]，AX ；字符串后加換行、回車(chē)符

MOV BYTEPTR[BX+12]，'$'；串尾加結(jié)尾符

MOV DX，BX ；字符串首地址送DX CALL LIST_1 ；顯示字符串

MOV AH，4CH INT 21H ；返回DOSCSEG ENDS END STARTCODESEGMENT

ASSUMECS∶CODELIST_1 PROC FAR

PUSH AX ；保護(hù)AX MOV AH，09H

INT 21H ；調(diào)用9號(hào)功能

POP AX ；取回AX RET ；返回LIST_1 ENDPCODE ENDS

例10-14利用DOS功能調(diào)用，模擬實(shí)現(xiàn)登錄網(wǎng)絡(luò)時(shí)口令的輸入。接收用戶(hù)的保密口令或其他特殊信息意味著從標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備上讀一個(gè)字符串，但不在輸出設(shè)備上顯示。具體實(shí)現(xiàn)方法是，從鍵盤(pán)輸入最多8個(gè)字符的口令(不顯示)，送入存儲(chǔ)器中，并將口令串的開(kāi)始地址送BX保存，然后返回。利用DOS的8號(hào)系統(tǒng)功能調(diào)用可實(shí)現(xiàn)讀一個(gè)字符不回顯的功能。該功能調(diào)用從標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備上接收一個(gè)ASCII字符，并送AL寄存器。程序描述如下：

DATASEGMENTPARAPUBLIC'DATA'PROMPTDB'P1easeenteryourPassword：$'BUFFERDB8DUP(?)

；存放口令

DATAENDSCSEGSEGMENTPARAPUBLIC'CODE'

ASSUMECS：CSEG，DS：DATAPASSWORDPROCFARSTART:

PUSHDX

；保存寄存器

PUSHCX

PUSHAX

LEADX，PROMPT ；給出提示

CALL LIST_1

MOV CX，8 ；輸入8個(gè)字符

LEA BX，BUFFER ；口令字符串存放處NEXTKEY：CALL GETCHR ；讀入下一鍵

CMP AL，0DH ；是回車(chē)?

JE LEAVE ；是的，轉(zhuǎn)LEAVEMOV [BX]，AL ；不是，存字符

INC BX ；并指向下一位置

LOOP NEXTKEY ；取另一鍵

LEAVE：LEA BX，BUFFER ；口令串地址送BX

POP AX ；恢復(fù)寄存器

POP CXPOP DX

RET ；返回調(diào)用程序

PASSWORDENDPCSEGENDSENDSTART

PUBLICGETCHRCSEGSEGMENTPARAPUBLIC'CODE'ASSUMECS：CSEGGETCHRPROC FARPUSH CXMOV CH，AHMOV AH，8HINT 21HMOV AH，CHPOP CXRETGETCHRENDPCSEGENDS如果輸入“Ctrl-C”字符，DOS則產(chǎn)生23H號(hào)中斷。為避免產(chǎn)生這種情況，用戶(hù)可用7號(hào)系統(tǒng)功能調(diào)用替換8號(hào)系統(tǒng)功能調(diào)用，即把子程序中的指令MOVAH，08H改成MOVAH，07H。另外，子程序需等待鍵盤(pán)上有鍵輸入后才返回調(diào)用程序，而很多情況下需要當(dāng)鍵盤(pán)上有鍵輸入時(shí)就讀入，否則返回調(diào)用程序，即并不等待鍵盤(pán)輸入。為此，該子程序就需將INT21H指令前的MOVAH，08H修改成下列形式：

MOVAH，06HMOVDL，0FFH子程序LIST_1為例10-13中的子程序LIST_1。

例10-15

編程清除屏幕并使光標(biāo)回到左上角的位置。要解決以上的問(wèn)題，首先使用軟中斷INT10H的15號(hào)子功能讀取屏幕的現(xiàn)行狀態(tài)，再使用0號(hào)子功能以同樣的模式設(shè)置顯示方式。這樣不僅完成了清屏功能，而且不改變屏幕的顯示模式。程序描述如下：CSEG SEGMENTPARAPUBLIC'CODE' ASSUMECS∶CSEGCLEARS PROC FARSTART： PUSH AX PUSH BX MOV AH，15 INT 10H MOV AH，0 INT 10H POP BX POP AX RETCLEARS ENDPCSEG ENDS ENDSTART10.4BIOS中斷調(diào)用10.4.1BIOS概述

BIOS(BasicInput/OutputSystem)是駐留在ROM中的程序，提供了系統(tǒng)加電自檢，引導(dǎo)裝入以及對(duì)主要I/O接口的控制等功能。對(duì)I/O接口的控制主要是對(duì)鍵盤(pán)、磁帶、磁盤(pán)、顯示器、打印機(jī)、異步串行通信接口等的控制，提供了最基本的系統(tǒng)硬件與軟件間的接口。BIOS在匯編語(yǔ)言一級(jí)上向用戶(hù)或操作系統(tǒng)提供微機(jī)所帶的一些主要外設(shè)的設(shè)備控制功能，包括開(kāi)機(jī)自檢，顯示器、鍵盤(pán)和打印機(jī)的字符傳送，圖形發(fā)生等，主要是I/O設(shè)備的處理程序和許多常用例行程序，以中斷處理程序的形式存在。這些操作均不需要用戶(hù)考慮外設(shè)的I/O地址等細(xì)節(jié)。例如，負(fù)責(zé)顯示輸出的顯示I/O中斷為10H號(hào)中斷，負(fù)責(zé)打印輸出的打印I/O程序?yàn)?7H中斷等等。在BIOS功能調(diào)用中，應(yīng)重點(diǎn)掌握10H、16H、17H和1AH四種類(lèi)型的功能調(diào)用。主要的BIOS中斷類(lèi)型有以下5種。1)CPU中斷類(lèi)型0除法錯(cuò)；1單步；2非屏蔽中斷；3斷點(diǎn)；4溢出；5打印屏幕；6保留；7保留。2)8259中斷類(lèi)型88254系統(tǒng)定時(shí)器；9鍵盤(pán)；A保留；B保留(通信)；

C保留(通信)；D保留(打印機(jī))；E軟盤(pán)；F打印機(jī)。3)BIOS中斷類(lèi)型10顯示器；11設(shè)備檢驗(yàn)；12內(nèi)存大小；13磁盤(pán)；14通信；15I/O系統(tǒng)擴(kuò)充；16鍵盤(pán)；17打印機(jī)；18駐留BASIC；19引導(dǎo)；1A時(shí)鐘；40軟盤(pán)。4)用戶(hù)應(yīng)用程序1B鍵盤(pán)Break；1C定時(shí)器；4A報(bào)警。5)數(shù)據(jù)表指針1D顯示器參量；1E軟盤(pán)參量；1F圖形字符擴(kuò)充；411#硬盤(pán)參量；462#硬盤(pán)參量。10.4.2BIOS中斷調(diào)用方法用戶(hù)在自己編制的程序中，可以調(diào)用BIOS提供的這些設(shè)備驅(qū)動(dòng)子程序，就像調(diào)用用戶(hù)自己編的子程序一樣。調(diào)用BIOS各子程序的方法是利用中斷指令I(lǐng)NT，先按調(diào)用類(lèi)型要求設(shè)置入口參數(shù)，再通過(guò)帶有類(lèi)型號(hào)的軟中斷指令進(jìn)行功能調(diào)用。CPU響應(yīng)中斷后就把控制權(quán)交給所調(diào)用的BIOS的子程序，由它提供中斷服務(wù)。BIOS調(diào)用的基本步驟是：(1)置入口參數(shù)；(2)使用中斷語(yǔ)句INTn，其中n為中斷號(hào)。例10-16MOVAH，0 ；功能號(hào)為0

INT1AH ；1AH為BIOS中斷號(hào)，功能為讀時(shí)間計(jì)數(shù)器的值10.4.3BIOS中斷調(diào)用與DOS功能調(diào)用的比較

BIOS中斷程序處于DOS功能調(diào)用和硬件環(huán)境之間，和DOS功能調(diào)用相比其優(yōu)點(diǎn)是效率高，缺點(diǎn)是編程相對(duì)復(fù)雜；和直接對(duì)硬件編程相比，優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)相對(duì)容易，缺點(diǎn)是效率相對(duì)較低。在一些情況下既能選擇DOS中斷也能選擇BIOS中斷來(lái)執(zhí)行同樣的功能。例如，打印機(jī)輸出一個(gè)字符的功能，可用DOS中斷21H的功能5，也可用BIOS中斷17H的功能0。因?yàn)锽IOS比DOS更靠近硬件。一般情況下，盡可能地使用DOS功能，但在少數(shù)情況下必須使用BIOS功能。例如，BIOS中斷17H的功能2為讀打印機(jī)狀態(tài)，DOS就沒(méi)有等效的功能。因此，對(duì)BIOS和DOS調(diào)用的選擇原則是，無(wú)法使用DOS功能調(diào)用或DOS沒(méi)有提供而B(niǎo)IOS提供了功能的情況下可以考慮使用BIOS中斷。例10-17根據(jù)顯示輸出不同的內(nèi)容，對(duì)顯示器的使用通常需要變換顯示模式。這時(shí)，可使用BIOS所提供的視頻顯示I/O驅(qū)動(dòng)程序來(lái)設(shè)置屏幕的顯示模式。屏幕顯示方式的設(shè)置使用軟中斷INT10H功能來(lái)實(shí)現(xiàn)，若需設(shè)置屏幕顯示模式為黑白字符方式，應(yīng)使用INT10H的0號(hào)子功能。0——40×25 黑白字符方式1——40×25 彩色字符方式2——80×25 黑白字符方式3——80×25 彩色字符方式4——320×200 彩色圖形方式(4種顏色)5——320×200 黑白圖形方式6——640×200 黑白圖形方式7——720×350 單色字符方式(與單色適配器兼容)8～0CH——保留0DH——320×200 彩色圖形方式(16種顏色)0EH——640×200 彩色圖形方式(16種顏色)0FH——640×350 單色圖形方式10H——640×350 彩色圖形方式(EGA卡)。顯存為64KB時(shí)4種顏色； 顯存大于64KB時(shí)16種顏色11H——640×480 單色圖形方式(僅VGA)12H——640×480 16色圖形方式(僅VGA)13H——320×200 256色圖形方式(僅VGA)輸入?yún)?shù)：AH中為顯示方式碼，編制的程序描述如下：

CSEG SEGMENTPARAPUBLIC'CODE' ASSUME CS∶CSEGSETSMODE PROC FAR

START： PUSH AX MOV AH，0 INT 10H POP AX RETSETSMODE ENDPCSEG ENDSEND START10.5輸入/輸出程序設(shè)計(jì)10.5.1程序直接控制方式1．直接輸入/輸出方式直接輸入/輸出方式，也稱(chēng)無(wú)條件傳送方式或稱(chēng)同步方式。這種傳送方式使用較少，只有在外部控制過(guò)程的各個(gè)動(dòng)作時(shí)間是固定的，且是已知的條件下才能夠應(yīng)用。它不考慮外設(shè)的狀態(tài)，輸入時(shí)，就只給出IN指令。輸出時(shí)，也只給出OUT指令，這種傳送方式的優(yōu)點(diǎn)是程序編寫(xiě)容易，硬件電路簡(jiǎn)單，調(diào)試方便。例10-18一個(gè)無(wú)條件傳送的例子如圖10-4所示。圖中10H、11H、20H是來(lái)自地址總線(xiàn)的端口地址信號(hào)。要求編程完成采集不同的模擬量。圖10-4無(wú)條件傳送舉例這是一個(gè)同步的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。被采樣的數(shù)據(jù)是八個(gè)模擬量，由繼電器繞組P0、P1、P2、…、P7控制觸點(diǎn)K0、K1、K2、…、K7逐個(gè)接通，用一個(gè)四位(十進(jìn)制數(shù))數(shù)字電壓表測(cè)量，把被采樣的模擬量轉(zhuǎn)換成十六位BCD代碼，高八位和低八位通過(guò)兩個(gè)不同的端口輸入。它們的地址分別為10H和11H。CPU通過(guò)端口20H輸出控制信號(hào)，以控制繼電器的吸合，從而實(shí)現(xiàn)采集不同的模擬量。數(shù)據(jù)采集過(guò)程可用下列程序?qū)崿F(xiàn)：START：MOVDX，0100H ；01→DH，設(shè)置合第一個(gè)繼電器代碼 ；00→DL，設(shè)置斷開(kāi)所有繼電器代碼

LEA BX，DSIOK ；輸入數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的地址偏移量→BX

XOR AL ；清AL及進(jìn)位標(biāo)志

AGAIN：MOV AL，DIOUT 20H，AL ；斷開(kāi)所有繼電器線(xiàn)圈

CALL NEARDELAY1 ；模擬繼電器觸點(diǎn)的釋放時(shí)間

MOV AL，DH

OUT 20H，AL ；使P0吸合CALL NEARDELAY2 ；模擬觸點(diǎn)閉合及數(shù)字電壓表的轉(zhuǎn)換時(shí)間IN AX，10H ；輸入MOV [BX]，AXINC BXINC BXRCL DH，1；DH左移一位，為下一個(gè)觸點(diǎn)閉合作準(zhǔn)備JNC AGAIN；8個(gè)模擬量未輸入完，循環(huán)此段程序

2．查詢(xún)輸入/輸出方式查詢(xún)輸入/輸出方式，也稱(chēng)條件傳送方式或稱(chēng)異步方式。當(dāng)CPU與外部操作同步時(shí)，采用無(wú)條件傳送是很方便的。但如果兩者不同步時(shí)，就很難確保其正確性。為解決這個(gè)問(wèn)題，可以采用查詢(xún)輸入/輸出方式。在傳送數(shù)據(jù)前，先去查詢(xún)一下外設(shè)的狀態(tài)，當(dāng)外設(shè)準(zhǔn)備好以后再進(jìn)行傳送。這樣就要求CPU與外設(shè)之間的接口部分除了傳送數(shù)據(jù)的端口以外，還必須設(shè)置傳送狀態(tài)信號(hào)的端口。端口數(shù)據(jù)一般是8位(或16位)的，而狀態(tài)信息往往是一位的。這樣，不同的外設(shè)狀態(tài)信息可以使用同一端口，只要使用不同的位就可以了，查詢(xún)輸入/輸出方式解決了高速CPU與慢速外設(shè)之間傳送數(shù)據(jù)的問(wèn)題，并能夠保證傳送的正確性。綜上，可得到查詢(xún)輸入/輸出方式的工作過(guò)程如下所述。1)查詢(xún)輸入工作過(guò)程當(dāng)輸入裝置的數(shù)據(jù)已準(zhǔn)備好后應(yīng)發(fā)一個(gè)信號(hào)給CPU，送出要傳送數(shù)據(jù)的同時(shí)給出“準(zhǔn)備好”(Ready)信號(hào)。數(shù)據(jù)與狀態(tài)是由不同的端口輸入至CPU數(shù)據(jù)總線(xiàn)。當(dāng)CPU要由外設(shè)輸入信息時(shí)，CPU先輸入狀態(tài)信息，檢查數(shù)據(jù)是否已準(zhǔn)備好，當(dāng)數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好后，才輸入數(shù)據(jù)，讀入數(shù)據(jù)的命令，使?fàn)顟B(tài)信息清“0”。讀入的數(shù)據(jù)是8位的；而讀入的狀態(tài)信息往往是一位的(比如用D7位)，如圖10-5所示。所以，不同外設(shè)的狀態(tài)信息，可以使用同一個(gè)端口的不同位。這種查詢(xún)輸入方式的程序流程圖如圖10-6所示。圖10-5查詢(xún)式輸入的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息圖10-6查詢(xún)式輸入程序流程圖工作過(guò)程描述如下：①?gòu)臓顟B(tài)端口讀入狀態(tài)信息；②測(cè)試Ready位是否為1，若不為1則轉(zhuǎn)①操作，循環(huán)等待；③從數(shù)據(jù)端口讀入數(shù)據(jù)到AX寄存器。

POLL：IN

AL，STATUS_PORT；從狀態(tài)端口輸入狀態(tài)信息

TESTAL，80H ；檢查READY是否是1

JE

POLL ；未準(zhǔn)備好，循環(huán)

IN

AL，AATA_PORT；準(zhǔn)備好，從數(shù)據(jù)端口輸入數(shù)據(jù)這種CPU與外設(shè)之間狀態(tài)信息的交換方式，稱(chēng)為應(yīng)答式，狀態(tài)信息稱(chēng)為“聯(lián)絡(luò)”(Han