《汇编语言》王爽(第二版)第15章 外中断

《汇编语言》课件王爽著－清华大学出版社制作工具：MicrosoftPowerPoint2003本课件由汇编网（）制作提供本课件由汇编网（）制作提供第15章外中断15.1接口芯片和端口15.2外中断信息15.3PC机键盘的处理过程15.4编写int9中断例程15.5安装新的int9中断例程本课件由汇编网（）制作提供引言以前我们讨论的都是CPU对指令的执行。我们知道，CPU在计算机系统中，除了能够执行指令，进行运算以外，还应该能够对外部设备进行控制，接收它们的输入，向它们进行输出。也就是说，CPU除了有运算能力外，还要有I/O（Input/Output，输入/输出）能力。本课件由汇编网（）制作提供15.1接口芯片和端口第14章我们讲过，在PC系统的接口卡和主板上，装有各种接口芯片。这些外设接口芯片的内部有若干寄存器，CPU将这些寄存器当作端口来访问。本课件由汇编网（）制作提供15.1接口芯片和端口外设的输入不直接送入内存和CPU，而是送入相关的接口芯片的端口中；CPU向外设的输出也不是直接送入外设，而是先送入端口中，再由相关的芯片送到外设。本课件由汇编网（）制作提供15.1接口芯片和端口CPU还可以向外设输出控制命令，而这些控制命令也是先送到相关芯片的端口中，然后再由相关的芯片根据命令对外设实施控制。可见，CPU通过端口和外部设备进行联系。本课件由汇编网（）制作提供15.2外中断信息CPU在执行完当前指令后，可以检测到发送过来的中断信息，引发中断过程，处理外设的输入。在PC系统中，外中断源一共有两类：1、可屏蔽中断2、不可屏蔽中断本课件由汇编网（）制作提供15.2外中断信息可屏蔽中断是CPU可以不响应的外中断。CPU是否响应可屏蔽中断，要看标志寄存器的IF位的设置。当CPU检测到可屏蔽中断信息时：如果IF=1，则CPU在执行完当前指令后响应中断，引发中断过程；如果IF=0，则不响应可屏蔽中断。本课件由汇编网（）制作提供15.2外中断信息我们回忆一下内中断所引发的中断过程：（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)由此转去执行中断处理程序。本课件由汇编网（）制作提供15.2外中断信息可屏蔽中断所引发的中断过程，除在第1步的实现上有所不同外，基本上和内中断的中断过程相同。因为可屏蔽中断信息来自于CPU外部，中断类型码是通过数据总线送入CPU的；而内中断的中断类型码是在CPU内部产生的。本课件由汇编网（）制作提供15.2外中断信息现在，我们可以解释中断过程中将IF置为0的原因了。将IF置0的原因就是，在进入中断处理程序后，禁止其他的可屏蔽中断。当然，如果在中断处理程序中需要处理可屏蔽中断，可以用指令将IF置1。本课件由汇编网（）制作提供15.2外中断信息8086CPU提供的设置IF的指令如下：sti，用于设置IF=1；cli，用于设置IF=0。本课件由汇编网（）制作提供15.2外中断信息不可屏蔽中断是CPU必须响应的外中断。当CPU检测到不可屏蔽中断信息时，则在执行完当前指令后，立即响应，引发中断过程。对于8086CPU不可屏蔽中断的中断类型码固定为2。所以中断过程中，不需要取中断类型码。本课件由汇编网（）制作提供15.2外中断信息不可屏蔽中断的中断过程：1、标志寄存器入栈，IF=0，TF=0；2、CS、IP入栈；3、(IP)=(8)，(CS)=(0AH)。本课件由汇编网（）制作提供15.2外中断信息几乎所有由外设引发的外中断，都是可屏蔽中断。当外设有需要处理的事件（比如说键盘输入）发生时，相关芯片向CPU发出可屏蔽中断信息。不可屏蔽中断是在系统中有必须处理的紧急情况发生时用来通知CPU的中断信息。在我们的课程中，主要讨论可屏蔽中断。本课件由汇编网（）制作提供15.3PC机键盘的处理过程下面我们看一下键盘输入的处理过程，并以此来体会一下PC机处理外设输入的基本方法。1、键盘输入2、引发9号中断3、执行int9中断例程本课件由汇编网（）制作提供15.3PC机键盘的处理过程键盘上的每一个键相当于一个开关，键盘中有一个芯片对键盘上的每一个键的开关状态进行扫描。按下一个键时，开关接通，该芯片就产生一个扫描码，扫描码说明了按下的键在键盘上的位置。扫描码被送入主板上的相关接口芯片的寄存器中，该寄存器的端口地址为60H。松开按下的键时，也产生一个扫描码，扫描码说明了松开的键在键盘上的位置。松开按键时产生的扫描码也被送入60H端口中。本课件由汇编网（）制作提供15.3PC机键盘的处理过程一般将按下一个键时产生的扫描码称为通码，松开一个键产生的扫描码称为断码。扫描码长度为一个字节，通码的第7位为0，断码的第7位为1，即：断码=通码＋80H比如：g键的通码为22H，断码为a2H。键盘上部分键的扫描码本课件由汇编网（）制作提供15.3PC机键盘的处理过程本课件由汇编网（）制作提供15.3PC机键盘的处理过程键盘的输入到达60H端口时，相关的芯片就会向CPU发出中断类型码为9的可屏蔽中断信息。CPU检测到该中断信息后，如果IF=1，则响应中断，引发中断过程，转去执行int9中断例程。本课件由汇编网（）制作提供15.3PC机键盘的处理过程BIOS提供了int9中断例程，用来进行基木的键盘输入处理，主要的工作如下：（1）读出60H端口中的扫描码；本课件由汇编网（）制作提供15.3PC机键盘的处理过程（2）如果是字符键的扫描码，将该扫描码和它所对应的字符码（即ASCII码）送入内存中的BIOS键盘缓冲区；如果是控制键（比如Ctrl）和切换键（比如CapsLock）的扫描码，则将其转变为状态字节（用二进制位记录控制键和切换键状态的字节）写入内存中存储状态字节的单元。本课件由汇编网（）制作提供15.3PC机键盘的处理过程（3）对键盘系统进行相关的控制，比如说，向相关芯片发出应答信息。PC机键盘的处理过程演示本课件由汇编网（）制作提供本课件由汇编网（）制作提供15.3PC机键盘的处理过程BIOS键盘缓冲区是系统启动后，BIOS用于存放int9中断例程所接收的键盘输入的内存区。该内存区可以存储15个键盘输入，因为int9中断例程除了接收扫描码外，还要产生和扫描码对应的字符码，所以在BIOS键盘缓冲区中，一个键盘输入用一个字单元存放，高位字节存放扫描码，低位字节存放字符码。本课件由汇编网（）制作提供15.3PC机键盘的处理过程0040:17单元存储键盘状态字节，该字节记录了控制键和切换键的状态。键盘状态字节各位记录的信息如下：本课件由汇编网（）制作提供15.4编写int9中断例程从上面的内容中，我们可以看出键盘输入的处理过程：（1）键盘产生扫描码；（2）扫描码送入60h端口；（3）引发9号中断；（4）CPU执行int9中断例程处理键盘输入。本课件由汇编网（）制作提供15.4编写int9中断例程上面的过程中，第（1）、（2）、（3）步都是由硬件系统完成的。我们能够改变的只有int9中断处理程序。我们可以重新编写int9中断例程，按照自己的意图来处理键盘的输入。本课件由汇编网（）制作提供15.4编写int9中断例程但是，在课程中，我们不准备完整地编写一个键盘中断的处理程序，因为要涉及到一些硬件细节，而这些内容脱离了我们的内容主线。但是，我们却还要编写新的键盘中断处理程序，来进行一些特殊的工作，那么这些硬件细节如何处理呢？本课件由汇编网（）制作提供15.4编写int9中断例程这点比较简单，因为BIOS提供的int9中断例程已经对这些硬件细节进行了处理。我们只要在自己编写的中断例程中调用BIOS的int9中断例程就可以了。编程本课件由汇编网（）制作提供15.4编写int9中断例程编程：在屏幕中间依次显示“a”~“z”，并可以让人看清。在显示的过程中，按下Esc键后，改变显示的颜色。我们先来看一下如何依次显示“a”~“z”本课件由汇编网（）制作提供15.4编写int9中断例程assumecs:codecodesegmentstart:movax,0b800hmoves,axmovah,'a's:moves:[160*12+40*2],ahincahcmpah,'z'jnasmovax,4c00hint21hcodeendsendstart依次显示”a”~”z”本课件由汇编网（）制作提供15.4编写int9中断例程在上面的程序的执行过程中，我们无法看清屏幕上的显示。因为一个字母刚显示到屏幕上，CPU执行几条指令后，就又变成了另一个字母，字母之间切换得太快，无法看清。本课件由汇编网（）制作提供15.4编写int9中断例程我们应该在每显示一个字母后，延时一段时间，让人看清后，再显示下一个字母。那么如何延时呢？我们让CPU执行一段时间的空循环。本课件由汇编网（）制作提供15.4编写int9中断例程因为现在CPU的速度都非常快，所以循环的次数一定要大，我们用两个16位寄存器来存放32位的循环次数。如下：movdx,10hmovax,0s:subax,1sbbdx,0cmpax,0jnescmpdx,0jnes本课件由汇编网（）制作提供15.4编写int9中断例程上面的程序，循环100000h次。我们可以将循环延时的程序段写为一个子程序。现在，我们看程序源代码本课件由汇编网（）制作提供15.4编写int9中断例程显示“a”~“z”，并可以让人看清，这个任务己经实现。那么如何实现，按下Esc键后，改变显示的颜色呢？键盘输入到达60h端口后，就会引发9号中断，CPU则转去执行int9中断例程。本课件由汇编网（）制作提供15.4编写int9中断例程我们可以编写int9中断例程，功能如下：（1）从60h端口读出键盘的输入；（2）调用BIOS的int9中断例程，处理其他硬件细节；（3）判断是否为Esc的扫描码，如果是，改变显示的颜色后返回；如果不是则直接返回。我们对这些功能的实现一一进行分析本课件由汇编网（）制作提供15.4编写int9中断例程1、从端口60h读出键盘的输入inal,60h本课件由汇编网（）制作提供15.4编写int9中断例程2、调用BIOS的int9中断例程有一点要注意的是，我们写的中断处理程序要成为新的int9中断例程，主程序必须要将中断向量表中的int9中断例程的入口地址改为我们写的中断处理程序的入口地址。本课件由汇编网（）制作提供15.4编写int9中断例程那么