汇编语言程序设计第10章.pptx

第10章 中断和输入/输出程序设计第10章 中断和输入/输出程序设计10.1 概述概述10.2 中断处理程序设计中断处理程序设计10.3 DOS功能调用功能调用10.4 BIOS中断调用中断调用10.5 输入输入/输出程序设计输出程序设计第10章 中断和输入/输出程序设计10.1 概概 述述 在微型计算机中，CPU与外部设备之间的信息传送是通过接口进行的，每个接口由一组寄存器组成，这些寄存器用来存放命令、状态和数据，为了对这些寄存器进行存取，它们都分配有一个称为I/O端口的地址编码。在80 x86系统中，I/O端口编址在一个独立的地址空间中，这个空间对80 x86来讲，允许设置64K个8位端口或32K个16位端口；80386和80486提供了一个独立的I/O地址空间。I/O地址空间由216(64 K)个可独立编址的8位端口(即64 KB)组成。任意两个连续的8位端口可作为16位端口处理；4个连续的8位端口可作为32位端口处理。第10章 中断和输入/输出程序设计 因此，这个I/O地址空间对80486来讲，最多能提供64 K个8位端口、32 K个16位端口、16 K个32位端口或总容量不超过64 KB的不同位端口的组合。这64 K的I/O地址空间是指物理地址而不是线性地址，因为I/O指令不经过分段或分页部件。处理器要访问的是存储地址空间还是I/O地址空间是容易区分的。所有I/O端口与CPU之间的通信都是由输入/输出指令完成的。其中输入指令完成从I/O到CPU的信息传送；而输出指令完成从CPU到I/O的信息传送。第10章 中断和输入/输出程序设计 输入和输出设备是计算机系统的重要组成部分。程序、数据和各种现场采集到的信息要通过输入装置输入至计算机。计算结果或各种控制信息要输出到各种输出设备，以便显示、打印和实现各种控制操作。因此，CPU与输入/输出设备之间的信息交换也是计算机系统中非常重要和十分频繁的操作。输入过程是：输入设备把数据送到接口，由CPU执行输入程序把接口中的数据读入CPU，再根据需要放入存储器或寄存器中。处理程序完成对数据的处理并将处理结果放入指定的寄存器或存储器中。第10章 中断和输入/输出程序设计 输出过程：CPU执行输出程序，将存储器或寄存器中等待输出的内容送到输出接口中，然后启动输出设备，将接口中的数据通过输出设备输出。输入/输出的基本条件是：连接CPU与外设的接口电路和相应的软件驱动程序。第10章 中断和输入/输出程序设计10.1.1 I/O指令指令IN和和OUT1格式格式输入指令：IN OP1，OP2 IN AL，imm8 IN AX，imm8 IN EAX，imm8 IN AL，DX IN AX，DX IN EAX，DX第10章 中断和输入/输出程序设计输出指令：OUT OP1，OP2 OUT imm8，AL OUT imm8，AX OUT imm8，EAX OUT DX，AL OUT DX，AX OUT DX，EAX第10章 中断和输入/输出程序设计 2功能：功能：I/O指令IN和OUT用于在I/O端口和AL、AX或EAX累加器之间交换数据。输入指令IN完成从I/O到CPU的信息传送；输出指令OUT完成从CPU到I/O的信息传送。3端口访问方法端口访问方法 80486有16条I/O地址线，I/O端口范围是64 K。访问端口方法有两种：用1字节立即数指定的方法，可以访问0255的端口；采用DX寄存器间接寻址方法，可以访问0(64 K-1)个端口中的任一端口。第10章 中断和输入/输出程序设计 4举例举例 IN AL，0FAH ；从端口0FAH输入8位数到AL IN EAX，28H ；将端口28H、29H、2AH和2BH的32位数送EAX MOV DX，3AEH ；I/O地址大于255时，应通过DX间接寻址 IN AX，DX ；从DX指出的端口输入16位数到AX OUT 21H，AL ；将8位数从AL输出到端口21H OUT DX，EAX ；将32位数从EAX输出到DX指出的端口第10章 中断和输入/输出程序设计 5说明说明 在保护方式下，当处理器遇到一条I/O指令时，它首先检查现行任务的特权级是否高于或等于I/O特权级，即是否CPLIOP1。若是，则执行I/O操作；否则，处理器检查I/O允许位图，若I/O允许位图不允许访问，则会发生异常13。第10章 中断和输入/输出程序设计10.1.2 端口地址端口地址 通过以上叙述可以看出，在进行I/O程序设计时，需要对端口地址、控制及状态端口的各位含义有清楚的了解。IBM PC机的部分端口地址如表10-1所示。控制及状态端口各位的含义在讨论具体外设时描述。第10章 中断和输入/输出程序设计表表10-1 端口地址对照表端口地址对照表端口地址端口设备或接口芯片00H0FH DMA控制器0H21H 中断控制器40H43H 时钟/定时器60H63H 可编程外围接口芯片20020FH 游戏适配器2F8H2FEH COM1320H32FH 硬盘控制器378H37AH 2号并行口(打印机适配器)3B0H3BFH 单色显示及1号并行口3D0H3DFH 彩色/图形适配器3F0H3F7H 软盘控制器3F8H3FEH COM2第10章 中断和输入/输出程序设计10.1.3 CPU与外设之间的信息交换方式与外设之间的信息交换方式 CPU与外设通过硬件接口电路或控制器相连接，这些接口或控制器中都有数量不等的端口，用作CPU与外设之间传送数据及提供数据传送所需要的控制逻辑与信号。使用IN、OUT指令对这些端口进行操作，便可以实现CPU与外设的信息交换。概括起来，CPU与外设需要交换的信息有：数据信息、状态信息以及控制信息。例如，当需要在打印机上打印一个字符(数据)时，需要先检查打印机是否准备好(状态)，若准备好则输出选通命令(控制)，以便打印。第10章 中断和输入/输出程序设计 CPU与外设之间的信息交换通常有程序查询、中断传送、DMA(直接存储器存取)、通道、I/O处理机管理等几种方式。CPU寻址外设有两种方式，一种是存储器对应输入/输出方式，另一种是端口寻址方式。其中，存储器对应输入/输出方式把一个外设作为一个存储单元对待，一次输入/输出操作就相当于一次存储器的读/写操作，这种方式虽然优点不少，但实际应用却不多，因为它本身不直观，容易与正常的存储器读/写操作混淆，同时还需要占用存储器的部分空间并给存储器地址分配带来不便。CPU输入/输出端口寻址方式设有专门的输入/输出指令，并要求为外设接口分配端口地址。这种端口寻址方式为一个端口一个地址，使用专门的输入/输出指令，使用方便，不易出错，清楚直观。需要注意的是，端口寻址可以为直接方式寻址或间接方式寻址。直接方式可以寻址0255个端口地址。间接方式通过DX寄存器给出端口地址，可寻址64K个端口地址。第10章 中断和输入/输出程序设计 1数据信息数据信息 数据通常为8位或16位，可分为3种基本类型：数字量、模拟量和开关量。一般地，由键盘、光电输入机等提供的二进制形式的信息为数字量数据。电机的启停、开关的开合等可用两个状态表示的量，即用一位二进制数表示，这样的量称为开关量；由传感器等提供的信号往往是模拟量，它需先经模/数(A/D)转换后再输入到计算机中。例如，温度、电压等信号。CPU与外设进行数据传送的方式有串行传送(一位一位传送)和并行传送(n位同时传送)两种方式，但都要经过I/O指令实现。串行方式比较经济，但速度受限，而并行方式则速度较快，成本较高。第10章 中断和输入/输出程序设计 2状态信息状态信息 在输入时，有表示输入装置是否已准备好的信息(READY)；在输出时，有表示输出装置是否忙的信息(BUSY)等。3控制信息控制信息 控制信息有控制输入/输出装置的启停信号，工作方式、工作规约及格式选择信息等。值得指出的是，控制信息和状态信息与数据是不同性质的，必须要分别传送。但它们都通过IN和OUT指令在数据总线上进行传送，所以通常采用分配不同端口的方法将它们加以区别。第10章 中断和输入/输出程序设计10.2 中断处理程序设计中断处理程序设计10.2.1 中断处理程序的编写中断处理程序的编写 中断是指执行当前程序的过程中，由于某种随机出现的外设请求，使CPU暂停(即中断)正在执行的程序而转去执行为外设服务的程序；当服务完毕后，CPU再退回到暂停处(即断点)继续执行原来的程序。现在，中断的概念除了传统的外部事件(硬件)引起的中断外，又产生了内部软件中断的概念。在80386/80486中则把许多执行指令过程中产生错误的情况也纳入了中断处理的范围，并将它们和通常意义上的内部软件中断一起统称为异常中断，简称异常(Exceptions)，而将通常意义上的外部中断简称为中断。第10章 中断和输入/输出程序设计 中断和异常之间的区别在于，中断用来处理CPU外部的异步事件，而异常是用来处理在执行指令期间由CPU本身对检测出的某些条件作出响应的同步事件。用产生异常的程序和数据再次执行时，该异常总是可再现的，而中断通常与现行执行程序无关。但中断和异常在使处理器暂停执行其现行程序，以执行更高优先级程序方面是一样的。第10章 中断和输入/输出程序设计 引起中断的原因或发出中断请求的来源，称为中断源。可以根据重要性的不同为各中断源安排不同的优先级，CPU首先响应优先权高的中断。8086具备一个简单而灵活的中断系统，它能处理256种类型的中断，中断类型由类型号0255指定，中断源的情况可见图10-1。80286以后使用两片8259A级连结构，管理15级中断。第10章 中断和输入/输出程序设计图10-1 8086的中断源第10章 中断和输入/输出程序设计 1外部中断外部中断 8086有两条外部中断请求线NMI和INTR。NMI为非屏蔽中断，INTR为可屏蔽中断。NMI用于重要的中断源，如电源掉电等，它的类型号是2。CPU不禁止NMI线上的中断请求，但可由指令STI(中断允许标志置“1”)和CLI(中断允许标志置“0”)允许和禁止INTR线上的中断请求，即CPU可用STI和CLI指令开、关中断，当关中断时，CPU将不响应INTR线上的中断请求。第10章 中断和输入/输出程序设计 2内部中断内部中断 1)除法指令 在执行除法指令时，若发现除数为0或商超过了寄存器所能表达的范围，则立即产生一个类型0的内部中断。2)溢出中断指令INTO 若上一条指令使溢出标志OF置1，那么当执行溢出中断指令INTO时，立即产生一个类型4的中断；若标志OF为0，则此指令不起作用。第10章 中断和输入/输出程序设计 3)INT n指令 CPU执行完INTn指令时立即产生一个中断，所以又称它为“软件中断”。中断的类型由指令中的n指明。因为INT指令中可以指定任何的类型号，故此指令可方便地用来调试为外设编写好的中断服务程序。4)单步中断 若单步标志IF为1，则在每条指令执行后，CPU自动产生一个类型1的中断(单步中断)，使程序单步执行，它提供给用户强有力的调试手段。第10章 中断和输入/输出程序设计8086规定这些中断的优先权从高到低的顺序是：除法错误、INTO、INT n；NMI；INTR；单步中断。第10章 中断和输入/输出程序设计 3中断矢量表中断矢量表 中断矢量表占用内存中00000H到003FFH的1 KB空间。表中内容分为256项，对应于类型号0255，每一项占用4个字节，用来存放相应类型的中断服务程序的入口地址，高两字节存放入口地址的段地址部分，低两字节存放段内偏移地址部分，如图10-2所示。对于任一指定类型的中断，CPU只要将其类型号乘4就可以得到其中断矢量(即此类中断在中断矢量表中占用的4个字节的最低字节的地址)，然后取出它所占有的4个字节的内容分别送到IP和CS，就实现了中断服务程序的调用，所以中断矢量表是中断类型号与其对应的中断服务程序之间的连接链。第10章 中断和输入/输出程序设计图10-2 中断矢量表第10章 中断和输入/输出程序设计 采用中断矢量表的方法，CPU可以直接通过中断矢量转向相应的处理程序，而不必逐个检查和确定中断源，因而加快了中断处理的速度。80386到Pentium CPU使用中断描述表IDT来管理各种中断。当系统工作于实模式时，IDT变为8086中的中断矢量表。第10章 中断和输入/输出程序设计10.2.2 中断矢量的获取中断矢量的获取 1中断类型号的获取方法中断类型号的获取方法 (1)除法错误、单步中断、非屏蔽中断NMI、断点中断和溢出中断分别自动提供类型号05。第10章 中断和输入/输出程序设计 (2)对于外部中断INTR，可以有两种方法提供中断类型号。方法1：自己设计接口电路，利用寄存器/缓冲器或利用8212芯片这样的组件存放中断类型号。CPU响应中断后，接口电路将此类型号送入数据总线，CPU读数据总线从而获得中断类型号。图10-3给出了实现这一功能的接口电路的方框图。第10章 中断和输入/输出程序设计 某一外设的中断类型号可事先由输出指令送入它的中断类型号寄存器/缓冲器或预先将组件(如8212芯片)的引线接好。当外部设备已准备好数据可以向CPU输送，或外设已准备好可以接收来自CPU的信号时，状态信号线上发一脉冲信号，经中断请求触发器向CPU的INTR线发出中断请求，CPU响应中断后，进入中断响应周期，发INTA信号，此信号将已预先装入的或由硬件芯片提供的中断矢量号送入数据总线，CPU即可读得。在中断服务程序中可以安排与此外设的数据交换。可通过将图10-3中的中断屏蔽触发器设置为1或为0来控制是否让外设发中断请求。第10章 中断和输入/输出程序设计图10-3 中断方式接口电路方框图第10章 中断和输入/输出程序设计 例例10-1 已为某一外设指定中断类型号为6，编写此外设中断服务程序。程序描述如下：CODE SEGMENT MAIN：；主程序 HLT INTR6 PROC NEAR ；中断类型号为6的中断服务程序 STI IRET INTR6 ENDP CODE NED第10章 中断和输入/输出程序设计 做了以上安排后，应在主程序的初始化部分将此中断服务程序的入口地址送入中断矢量表内对应中断类型6的4个单元中。完成这个功能的程序段描述如下：MOV AX，0 MOV ES，AX MOV DI，06H*4 MOV AX，OFFSET INTR6 CLD STOSW MOV AX，CS STOSW第10章 中断和输入/输出程序设计 在所有中断服务程序的结尾处，应安排开中断指令STI和从中断返回的指令IRET。另一种方法：利用Intel 8259A芯片。Intel 8259A是可编程的中断控制器，如图10-1所示，它可以接收来自外设的8个各自独立的中断请求信号，分别为IRQ0IRQ7。8259A将它们按优先权的高低进行排队。IRQ0优先权最高，依次降低，IRQ7为最低。当某一时刻出现两个或两个以上的中断请求信号时，8259A首先响应优先权高者。将中断信号送到CPU的INTR线上，进而又将对应于该中断源的惟一的中断类型号送给CPU。CPU获得此中断类型号，就自动转入对应的中断服务程序。第10章 中断和输入/输出程序设计表表10-2 8259A的中断源表的中断源表10-2 8259A的中断源的中断源8259A输入 中断类型号 设 备 IRQ0 08H定时器(通道0)IRQ1 09H键盘 IRQ2 0AH彩色图像接口 IRQ3 0BH未用 IRQ4 0CH串行(RS-232)接口 IRQ5 0DH未用 IRQ6 0EH软盘 IRQ7 0FH打印机第10章 中断和输入/输出程序设计 8259A中有一个中断屏蔽寄存器(IMR)，它的I/O端口地址是21H。它的位07对应于IRQ0IRQ7，可以通过设置这个寄存器的任一位为0或1去控制任一中断源的中断允许或禁止。某位为0表示允许该中断源发出的中断请求信号经8259A产生一个要发给CPU的中断，为1则禁止该中断源。例如，只允许键盘中断，则可设置如下中断屏蔽字：MOV AL，0FDH OUT 21H，AL第10章 中断和输入/输出程序设计 使用8259A时，应在主程序开始处按上述原则初始化中断屏蔽寄存器。在中断服务程序的结束处应发出“中断结束”(EOI)命令(20H)给8259A的中断命令寄存器(I/O端口地址20H)，具体程序如下：MOV AL，20H OUT 20H，AL第10章 中断和输入/输出程序设计 2中断过程中断过程 在调用相应的中断服务程序前，CPU先将机器状态用标志位入栈的方法保存起来。接着CPU清除标志位IF和TF，屏蔽新的中断请求和单步中断。然后，CPU把当前的代码段寄存器的内容入栈保护，从矢量表(高两个字节)中取出新的代码段寄存器值送至CS；接着CPU把当前的指令指针值入栈，再从矢量表中取出新的IP值，送至IP中。于是程序就转到了中断服务程序。中断服务程序可按各个设备的要求来加以编制，但通常有保护现场(入栈)指令，在返回前要恢复现场(退栈)指令，最后要用中断返回指令IRET，恢复断点处的CS值和IP值，并保存CPU的状态。第10章 中断和输入/输出程序设计 在中断发生时，CPU自动清除了IF和TF，其目的是使CPU转入中断处理程序后，不允许再产生新的中断。如果在执行中断处理程序中，还允许外部中断，可以通过STI指令再把IP置1。编写中断处理程序和编写子程序一样，所使用的汇编语言指令没有特殊限制，只是中断处理程序返回时使用IRET指令。这条指令的工作步骤和中断发生的工作步骤正好相反。它首先把IP、CS和EFLAGS的内容弹栈，然后返回中断发生时紧接着的下一条指令，CPU接着执行原来的程序。在中断发生时，下述操作是由硬件自动完成的：第10章 中断和输入/输出程序设计 (1)取中断类型号n；(2)标志寄存器(EFLAGS)内容入栈；(3)当前代码段寄存器(CS)内容入栈；(4)当前指令指针(IP)内容入栈；(5)禁止外部中断和单步中断(置IF=0，TF=0)；(6)从中断矢量表中取4n地址的内容送IP，取4n+2地址中内容送CS；(7)转中断处理程序。第10章 中断和输入/输出程序设计10.2.3 中断程序设计举例中断程序设计举例 1中断和中断返回指令中断和中断返回指令INT/INTO/IRET 指令格式：INT imm8 INTO IRET INT imm8为软中断指令，用于产生一个由8位立即数指定中断号的软中断。该指令首先将标志寄存器和断点地址(CS和IP的值)入栈，并将标志位TF和IF清0(关单步和可屏蔽中断)，然后转向指定中断号对应的中断服务程序。中断服务程序的入口地址是以中断号作为索引，查中断矢量表或中断描述符表得到的。第10章 中断和输入/输出程序设计 INTO为溢出中断指令。它实际上是软中断指令INT的特例，其中断号隐含为1，所以INTOINT 4。它只有当OF置1时才产生中断。IRET为中断返回指令，用于从中断服务程序返回原程序。它执行的操作是从堆栈中弹出原入栈保护的IP、CS和标志寄存器值，并重新开始被中断程序的执行。第10章 中断和输入/输出程序设计 2中断处理程序的编写中断处理程序的编写 前面已提及，当一个可屏蔽中断被响应后，CPU进入中断响应周期。此时被响应的外设应将本身的中断类型号送往数据总线。CPU读取这个类型号，将其乘4，就得到中断矢量表中相应的中断矢量入口，并转入中断处理程序。具体的工作由中断处理程序完成，外中断和软中断程序设计不尽相同。第10章 中断和输入/输出程序设计 1)外中断处理程序 外设中断是随机发生的，在中断处理程序设计时必须考虑这一点。外中断处理程序的主要步骤如下：(1)保护现场，主要指各通用寄存器的内容和除CS外代码段寄存器的内容，保护方法一般是入栈；(2)尽快完成中断处理，以免影响其他外设的中断请求；(3)恢复现场；(4)中断返回，用IRET指令返回。第10章 中断和输入/输出程序设计 2)软中断处理程序 由中断指令引起的软中断尽管是不可屏蔽的，但只有在CPU执行中断指令后才会发生。中断指令类似于子程序调用指令，相应的软中断处理程序在很大程度上类似于子程序。(1)栈切换。由于软中断处理程序往往在开中断状态下执行，占用栈空间量大，栈的切换不可避免，同时，为实现中断的嵌套，也需要栈的切换。(2)开中断。只有在开中断后，CPU才响应可屏蔽的外设请求，外设的中断请求才能及时得到处理。如果此软件中断处理程序要被外设中断处理程序“调用”，则是否要开中断或何时开中断，应根据实际情况，再作考虑。第10章 中断和输入/输出程序设计 (3)保护现场。应保护中断处理程序中要使用的寄存器，而这些寄存器在进入中断处理程序前，可能已被其他程序所使用。这样在使用软中断指令时，可不必考虑有关寄存器内容的保护问题。(4)中断处理。(5)恢复现场。依次恢复被保护寄存器的原有内容。(6)再次实施栈切换。如果在开始时切换了栈，那么也要再重新切换回原栈。(7)利用IRET指令实现中断返回。第10章 中断和输入/输出程序设计 例例10-2 当需要改变某个中断矢量的内容时，必须要先将原中断矢量的入口地址保护起来，以便用完之后恢复。使用DOS的35号系统功能调用，读取指定中断矢量(由AL寄存器给出)的入口地址到寄存器对ES和BX中，ES寄存器用于存放段基址，BX寄存器存放偏移量。这就是取中断矢量所要实现的功能。第10章 中断和输入/输出程序设计实现取中断矢量功能的程序描述如下：CSEG SEGMENT PARA PUBLIC CODE ASSUME CSCSEG GETINTV PROC FAR PUSH AX MOV AH，35H ；调用DOS功能35H INT 21H POP AX RET GETINTV ENDP CSEG ENDS END第10章 中断和输入/输出程序设计 例10-3 当用户需要建立一个指定的中断矢量，使其指向用户定义的中断处理程序时，可以使用DOS的37号系统功能调用，将用户定义的中断处理程序的入口地址DSDX送入由AL寄存器指定中断号的矢量地址中。现要求编程实现置中断矢量(60H号)指向中断处理程序MYINT的功能。此类问题求解的一般方法是：改变中断矢量之前，必须将原中断矢量的入口地址读出，并保存到存储器中，以便自定义的中断程序处理完后进行恢复。下述程序中，GETINTV子程序完成的就是将原中断矢量的入口地址读出的任务。第10章 中断和输入/输出程序设计程序描述如下：EXTRN GETINTV：FAR，SETINTV：FAR PUBLIC OLDSEG，OLDOFF DATA SEGMENT PARA PUBLIC DATA OLDSEG DW?；保存段址 OLDOFF DW?；保存偏移量 DATA ENDS CSEG SEGMENT PARA PUBLIC CODE ASSUME CS：CSEG，DS：DATA第10章 中断和输入/输出程序设计START PROC FAR PUSH ES ；保护ES MOV AL，60H ；取60H号中断矢量 CALL GETINTV MOV OLDSEG，ES ；并保存到存储器中 MOV OLDOFF，BX POP ES ；恢复ES PUSH DS PUSH CS POP DS ；使DS指向代码段 LEA DX，MYINT ；使DSDX指向MYINT CALL SETINTV ；改变中断矢量 POP DS RET第10章 中断和输入/输出程序设计START ENDPCSEG ENDS ENDMYINT PROC NEAR ；中断处理程序 IRETMYINT ENDP 第10章 中断和输入/输出程序设计 值得说明的是，执行上述程序段后，将60H号中断矢量的内容变为MYINT。一般情况下，在处理完MYINT之后，需恢复60H号中断矢量的原有内容，可执行下述程序段：EXTRN OLDSEG：WORD，OLDOFF：WORD EXTRN SETINTV：FAR PUSH DS ；保护程序的DS MOV DS，OLDSEG ；DSDX为原先中断矢量 MOV DX，OLDOFF CALL SETINTV ；改变中断矢量 POP DS第10章 中断和输入/输出程序设计CSEG SEGMENT PARA PUBLIC CODE ASSUME CSCSEGSETINTV ROC FAR PUSH AX MOV AH，25H ；调用DOS功能25H INT 21H POP AX RETSETINTV ENDP CSEG ENDSEND第10章 中断和输入/输出程序设计 例例10-4 编一段中断处理程序，在主程序运行的过程中，每隔10秒钟响铃一次，同时在屏幕上显示“The bell is ring!”问题分析：在系统定时器(中断类型为8)的中断处理程序中，有一条中断指令INT 1CH，时钟中断每发生一次(约每秒中断18.2次)，都要调用一次中断类型1CH的处理程序。使用1CH中断类型时，应注意：第10章 中断和输入/输出程序设计 (1)在ROM BIOS中，1CH的处理程序只有一条IRET指令，实际上它并没有做任何工作，只是为用户提供了一个中断类型号。如果用户有某种周期性的工作需要完成，就可以利用系统定时器的中断间隔，用自己设计的处理程序来代替原有的1CH程序。(2)1CH是用户的中断类型，可能已被其他功能的程序所引用，所以在编写新的中断程序时，应做下述工作：在主程序的初始化部分，先保存当前中断矢量表的内容，再置新的中断矢量；在主程序的结束部分恢复保存的1CH矢量。第10章 中断和输入/输出程序设计程序描述如下：DATA SEGMENT COUNT DW 1 MESS DB The bell is ring!，0DH，0AH，$DATA DNDS CODE SEGMENT ASSUME CSCODE，DSDATA，ESDATA MAIN PROC FAR START：PUSH DS第10章 中断和输入/输出程序设计SUB AX，AX PUSH AX MOV AX，DATA MOV DS，AX MOV AL，1CH ；取原中断矢量 MOV AH，35H INT 21HPUSH ES ；存原中断矢量段址 PUSH BX ；存原中断矢量偏移量 PUSH DS MOV DX，OFFSETRING ；新偏移量送DX MOV AX，SEG RING第10章 中断和输入/输出程序设计MOV DS，AX ；新段址送DS MOV AL，1CH MOV AH，25H INT 21H ；写入新的中断矢量 POP DS IN AL，21H ；读取中断屏蔽字 AND AL，11111110B ；允许定时器中断 OUT 21H，AL STI ；开中断 MOV DI，2000第10章 中断和输入/输出程序设计 DELAY：MOV SI，3000 ；延时 DELAY1：DEC SI JNZ DELAY1 DEC DI JNZ DELAY POP DX ；恢复原中断矢量 POP DS MOV AL，1CH MOV AH，25H INT 21H RET第10章 中断和输入/输出程序设计 MAIN ENDP RING PROC NEAR PUSH DS ；各工作寄存器内容入栈 PUSH AX PUSH CX PUSH DX MOV AX，DATA MOV DS，AX STI DEC COUNT ；计秒值 JNZ EXIT MOV DX，OFFSET MESS MOV AH，09H第10章 中断和输入/输出程序设计 INT 21H MOV DX，100 IN AL，61H AND AL，0FCH SOUND：XOR AL，02 OUT 61H，AL ；扬声器发声 MOV CX，140H WAIT1：LOOP WAIT1 ；延时等待 DEC DX JNE SOUND MOV COUNT，182第10章 中断和输入/输出程序设计EXIT：CLI ；关中断 POP DX POP CX POP AX POP DS IRET ；中断返回 RING ENDP CODE ENDS END START第10章 中断和输入/输出程序设计10.3 DOS功能调用功能调用10.3.1 概述概述 为便于编程，DOS系统把涉及设备驱动和文件管理等方面的子程序编写成相对独立的程序模块并编号，通过功能调用的方法来使用这些子程序，满足用户对设备驱动、文件管理等的需要。减少对系统硬件环境的考虑和依赖，能使应用程序的编制变得简单且有较好的通用性。DOS系统中，已编号的、可由程序员调用的子程序称为DOS的功能调用或系统调用。通常，DOS的各种命令是操作员与DOS的接口，而功能调用则是程序员与DOS的接口。第10章 中断和输入/输出程序设计DOS功能调用主要包括3方面的子程序：(1)设备驱动(基本I/O)；(2)文件管理；(3)内存管理、存取时间、存取终端矢量、终止程序等。第10章 中断和输入/输出程序设计10.3.2 基本基本I/O功能调用功能调用 1调用方法调用方法 为了使用方便，DOS已将所有子程序按功能顺序编了号，调用时只要按如下方法使用就可以了。(1)将要调用功能的功能号送入AH寄存器；(2)根据所调用功能的规定设置入口参数；(3)用INT 21H指令转入子程序入口；(4)调用结束后，按规定取得出口参数。第10章 中断和输入/输出程序设计 需要指出的是，有的子程序不要入口参数，但大部分需要将参数送入指定地点。编程时，只须给出这三个方面的信息，而不必关心具体程序如何，在内存中的存放地址如何。DOS根据所给的信息，自动转入相应的子程序去执行。输出的结果一般是在调用结束后通过出口参数送出，出口参数一般是寄存器。有些子程序，如屏幕显示字符子程序，调用结束后会在屏幕上显示结果。第10章 中断和输入/输出程序设计 例例10-5 MOV DL，：MOV AH，2 INT 21H 这是2号功能调用(编号为2)，实现将字符送入屏幕(或打印机)显示的功能。它要求将要显示的字符的ASCII码值送入DL，调用结束，屏幕上显示DL中的内容“：”。第10章 中断和输入/输出程序设计 2基本基本I/O功能调用功能调用 1)键盘输入(1号调用)1号系统功能调用等待从标准输入设备输入一个字符并送入寄存器AL，不需入口参数。例10-6 MOV AH，1 INT 21H 执行上述指令，系统将扫描键盘，等待有键按下，一旦有键按下，就将键值(相应字符的ASCII码值)读入，先检查是否是Ctrl-Break，若是，则退出命令执行；否则将键值送入AL寄存器，同时将这个字符显示在屏幕上。第10章 中断和输入/输出程序设计 2)控制台输入但无显示(8号调用)8号调用与1号调用类同，只是不在屏幕上显示输入的字符。3)打印输出(5号调用)把DL中的字符输出到打印机上。例10-7 MOV DL，A MOV AH，5 INT 21H第10章 中断和输入/输出程序设计 4)直接控制台输入/输出(6号调用)6号调用可从标准输入设备输入字符，也可以向屏幕上输出字符，并且不检查Ctrl-Break。若DL=0FFH时，表示从键盘输入。若标志ZF=0，表示AL中为键入的字符值。若标志ZF=1，表示AL中不是键入的字符值，即尚无键按下。若DL0FFH时，表示向屏幕输出，DL中为输出字符的ASCII码值。第10章 中断和输入/输出程序设计例例10-8 MOV DL，0FFH MOV AH，6 INT 21H ；从键盘输入字符 MOV DL，24H MOV AH，6 INT 21H ；将24H对应的字符$输出第10章 中断和输入/输出程序设计 5)直接控制台输入但不显示(7号调用)等待从标准输入设备输入字符，然后将其送入AL，如同6号调用，对字符不做检查。6)输出字符串(9号调用)调用时，要求DSDX必须指向内存中一个以“$”作为结束标志的字符串。字符串中每一个字符(不包括结尾标志$)都输出显示或打印。第10章 中断和输入/输出程序设计例例10-9 DATA SEGMENT BUF DB HOW DO YOU DO？$DATA ENDS CODE SEGMENT MOV AX，DATA MOV DS，AX MOV DX，OFFSET BUF MOV AH，9 INT 21H CODE ENDS执行本程序，屏幕将显示：HOW DO YOU DO？第10章 中断和输入/输出程序设计 7)字符串输入(0AH号调用)从键盘接收字符串到内存输入缓冲区。要求事先定义一个输入缓冲区，缓冲区内第一个字节指出缓冲区能容纳的字符个数，不能为零。第二个字节保留以用作填写输入的字符个数。从第三个字节开始存放从键盘接收的字符。若实际输入的字符数少于定义的字节数，缓冲区内其余字节填零；若多于定义的字节数，则后来输入的字符丢掉，且响铃。调用时，要求DS：DX指向输入缓冲区。第10章 中断和输入/输出程序设计例10-10 DATA SEGMENT BUF DB 50 ；缓冲区长度 DB？；保留为填入实际输入的字符个数 DB 50 DUP(？)；定义50个字节存储空间 DATA ENDS CODEE SEGMENT MOV AX，DATA MOV DS，AX MOV DX，OFFSET BUF MOV AH，10 INT 21H CODE ENDS第10章 中断和输入/输出程序设计 8)异步通信口输入(03H)从标准异步通信接口等待输入一个字符，然后送到寄存器AL中。启动时DOS把一个异步通信端口初始化为2400波特，没有奇偶校验位，一个停止位，字长为8位。9)异步通信口输出(04H)在DL中的数据被输出到异步通信接口去。关于异步通信口的输入/输出，推荐使用ROM BIOS中断调用14H。第10章 中断和输入/输出程序设计 10)日期设置(28H调用)调用时，CX：DX中必须有一个有效的日期，CX中存放年号(19002099)，DH中存放月号(112)，DL中存放日号。若日期有效，设置成功，AL0；否则AL0FFH。例10-11 将日期设置为2003年3月15日，程序段描述如下：MOV CX，2003 MOV DH，3 MOV DL，15 MOV AH，2BH INT 21H第10章 中断和输入/输出程序设计 11)取得日期(2AH)调用后返回日期在CXDX中。CX中放年号，为二进制数，DH中放月号，DL中放日号。如果日时钟转到下一天，日期将自动调整，也考虑每月的天数和闰年。不需要入口参数。第10章 中断和输入/输出程序设计 12)设置时间(2DH)时间的格式是四个8位二进制数，具体地说：CH表示小时(023)，CL表示分(059)，DH表示秒(059)，DL表示百分之一秒(099)，这个格式可转化为打印/显示形式。也可用来计算，比如从一个时间值中减去另一个时间值。调用时，要求CXDX中存放要求的时间。若此时间是有效的，设置成功，AL返回0，若时间的组成部分无效，设置操作取消，AL返回0FFH。第10章 中断和输入/输出程序设计 13)取得时间(2CH)时间的格式如同2DH功能调用，不需要入口参数，调用结束时，CXDX中为返回的时间。第10章 中断和输入/输出程序设计例10-12 执行下述程序段：MOV AH，2DH MOV CX，5FH MOV DX，900H INT 21H将把系统时间设置为5点15分9秒。执行下述程序段：MOV AH，2CH INT 21H将在CXDX中得到时间的二进制值。第10章 中断和输入/输出程序设计10.3.3 应用举例应用举例 例10-13 将内存中BUF单元开始的一个字符串(长度为10个字节)送CRT显示，并回车换行。将一个字符串送CRT显示，使用DOS的9号系统功能调用最为方便。9号系统功能调用要求两个入口参数，一是要求DX中为字符串首字符的偏移地址，二是要求字符串必须以“$”字符结尾，回车符、换行符的ASCII码分别是0DH和0AH。第10章 中断和输入/输出程序设计编程如下：DATA SEGMENT BUF DB This is my first program!DATA ENDS CSEG SE