汇编语言（王爽）ch5

第五部分:中断II

Abstract

CPU实现I/O功能的两个问题:从何处获得外设的输入？如何解决外设输入随时可能发生的问题？首先外设芯片内部有若干寄存器，CPU将这些寄存器当做端口来访问。外设的输入输出不直接送入CPU和内存而是通过这些寄存器。第二，CPU通过外中断控制I/O的随时性。

端口

CPU可以直接读写三个地方的数据:

• 内部寄存器
• 内存单元
• 端口

CPU通过端口地址来定位不同的端口，最多可以定位64KB个端口，则端口地址范围为0~65535。端口的读写指令in和out。只能使用al和ax来存放对端口进行读写的数据。

外中断

外中断是由相关芯片发送给CPU中的。分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断。不可屏蔽中断指那些CPU一定需要响应的中断，这种中断很少，中断类型码固定为2。大多数外中断指的是可屏蔽中断。
CPU要不要响应可屏蔽中断完全取决于状态寄存器的IF位。为1则响应，否则不响应。8086中手动设置IF的指令:

• sti:设置为1
• cli:设置为0

实验 编写9号中断例程

PC机键盘的处理过程

键盘中有一个芯片扫描每一个键的状态——按下还是松开。按下产生一个扫描码称为通码，松开也产生一个扫描码称为断码。断码=通码+80h。扫描码被送到60h端口中。
int 9h是BIOS提供的不可屏蔽中断。一旦CPU收到该信号:

• 读出60h端口的扫描码
• 如果是字符键的扫描码，将该扫描码和所对应的字符码送入内存中的BIOS键盘缓存区(16个字单元)。如果是控制键(Ctrl)和切换键(CapsLock)的扫描码，则将其转变为状态字节写进内存中存储状态字节的单元。
• 对键盘系统进行相关的控制。

实验

在屏幕中间依次显示"a"~"z",在显示的过程中按下Esc键后改变颜色。
实验有意思的地方在于:因为键盘上所有的键都会触发int 9h中断，需要在保证其他键无效的情况下，Esc键触发中断————就相当于出现了两个中断例程，两个中断向量。更有趣的是需要这两个中断同时有效，在一个int 9h中断下！
方法也很简单，就是使用if_else判断扫描码。当然汇编中没有if_else。

中断向量和中断例程

键盘无论是哪一个键当然只会触发int 9h中断这个不会变。不过得分别写例程:

assume cs:code
	stack segment
		db 128 dup (0)
	stack ends
	
	data segment
		dw 0,0
	data ends
	
	code segment
	start:
		mov ax,stack
		mov ss,ax
		mov sp,128
		
		mov ax,data
		mov ds,ax
		
		mov ax,0
		mov es,ax
		
		push es:[9*4]
		pop ds:[0]
		push es:[9*4+2]
		pop ds:[2]
		
		mov word ptr es:[9*4],offset int 9
		mov es:[9*4+2],cs

上面的代码主要就是设置了中断向量表。可以看到讲原来的int 9h中断例程地址保存在ds:0,ds:2地址处，换上新的例程地址cs:(offset int 9)。新的例程代码:

int9:	push ax
	push bx
	push es

	in al,60h

	pushf
	call dword ptr ds:[0]   ;这里的实际上模拟了int 9中断例程的功能，实现子程序中的调用

	cmp al,1
	jne int9ret

	;下面是Esc例程代码
	
	mov ax,0b800h
	mov es,ax
	inc byte ptr es:[160*12+40*2+1]  ;改变属性值，改变颜色

int9ret:pop es
	pop bx
	pop ax
	iret

其中cmp al,1和jne int9ret就相当于if_else的功能。在主程序中有了栈，栈在中断例程中的主要作用就是保护现场，分析一下:

• 需要保护最开始的int 9h的中断向量号
• 因为在显示字符的主程序中，ax,es,bx都保存了重要的中间参数，所以需要保护

除此之外,栈并没有起到什么作用。这样看下来其实源程序也简单了不少。