中断与端口读写

亦凉 2021-05-03 16:02 505阅读 0赞

中断：CPU不再接着刚执行完的指令向下执行，而是转去处理中断信息  
内中断：由CPU内部发生的事件而引起的中断  
如：除法错误，单步执行，执行into指令，执行int n指令  
外中断：由外部设备发生的事件引起的中断

# 中断过程： #

1）从中断信息中取得中断类型码N  
2）pushf 标志寄存器的值入栈–中断过程中要改变标志寄存器的值，需要先行保护  
3）设置标志寄存器的第八位TF和第九位IF的值为0–TF:陷阱标志，用于单步调试；IF：中断标志  
4）push CS  
5）push IP  
6）从中断向量表读取中断处理程序的入口地址，设置IP,CS  
![这里写图片描述][SouthEast]

# 端口读写： #

in: CPU从端口读取数据  
out: CPU往端口写入数据

eg：提取CMOS RAM中存储的时间信息，在屏幕的左上角能动态显示时间

该芯片内部有两个端口，端口地址为70h和71h，CPU 通过这两个端口读写CMOS RAM。  
70h地址端口，存放要访问的CMOS RAM单元的地址；  
71h数据端口，存放从选定的单元中读取的数据，或要写入到其中的数据。  
读取CMOS RAM的两个步骤  
1）将要读取的单元地址送入70h地址端口；  
2）从数据端口71h读出指定单元的内容

当前时间在CMOS RAM中用6个字节存放  
![这里写图片描述][SouthEast 1]

assume cs:code
    code segment
    start:mov al,2   ;分
          out 70h,al
          in al,71h  ;具体数据读入到cpu
          ;分离十、个位
          mov ah,al
          mov cl,4
          shr ah,cl
          and al,00001111b
          add ah,30h  ;转换为ASCII码
          add al,30h
          mov bx,0b800h
          mov es,bx
          mov byte ptr es:[0],ah
          mov byte ptr es:[1],01001111b
          mov byte ptr es:[2],al
          mov byte ptr es:[3],01001111b
          mov byte ptr es:[4],':'
          mov byte ptr es:[5],01001111b
    
          mov al,0    ;秒
          out 70h,al
          in al,71h
          mov ah,al
          mov cl,4
          shr ah,cl
          and al,00001111b
          add ah,30h
          add al,30h
          mov bx,0b800h
          mov es,bx
          mov byte ptr es:[6],ah
          mov byte ptr es:[7],01001111b
          mov byte ptr es:[8],al
          mov byte ptr es:[9],01001111b
          jmp start
    
          mov ax,4c00h
          int 21h
    
    code ends
    end start

## PC机键盘的处理过程(int 9 中断例程) ##

![这里写图片描述][SouthEast 2]

eg：编写程序，模仿射击游戏中，用上、下、左、右键控制跳上、跳下、装子弹、射击的动作，ESC键退出游戏

assume cs:code, ss:stack, ds: data
    stack segment
         db 256 dup (0)
    stack ends
    data segment
            dw 0,0
      run   db 'Game is runing...',0dh,0ah,'$'
      up    db 'Jump up...',0dh,0ah,'$'
      down  db 'Jump down...',0dh,0ah,'$'
      right  db 'shoot...',0dh,0ah,'$'
      left   db 'get bullet...',0dh,0ah,'$'
      over  db 'Byebye...',0dh,0ah,'$'
    data ends
    code segment
    start:
        ;设置各段地址
        mov ax,stack
        mov ss,ax
        mov sp,256
        mov ax,data
        mov ds,ax
        mov ax,0
        mov es,ax
        ;保存原中断例程入口地址
        push es:[9*4]
        pop ds:[0]
        push es:[9*4+2]
        pop ds:[2]
        ;改变后中断的入口地址
        mov word ptr es:[9*4],offset int9  ;IP
        mov word ptr es:[9*4+2],cs       ;CS
        ;游戏进行中
        op_run:lea dx,run
        call show
        call delay
        jmp op_run
        ;延时程序
    delay:push ax
         push dx
         mov dx,10h
         mov ax,0
       s1:sub ax,1 sbb dx,0 cmp ax,0 jne s1 cmp dx,0 jne s1 pop dx pop ax ret ;定义新的9号中断
        ;调用原int9指令的中断例程,模拟对原中断例程的调用
    int9:push ax
        push bx
        push es
        in al,60h
        pushf  ;标志寄存器入栈
        ;IF,TF置为0
        pushf
        pop bx
        and bh,11111100b
        push bx
        popf
        call dword ptr ds:[0]  ;调用原来的int9中断例程，处理硬件细节
    
        cmp al,1   ;esc
        jne op_up
        lea dx,over
        call show
        jmp finish
    op_up: cmp al,72  ;up
        jne op_down
        lea dx,up
        call show
    op_down:cmp al,80  ;down
        jne op_left
        lea dx,down
        call show
    op_left:cmp al,75  ;left
        jne op_right
        lea dx,left
        call show
    op_right:cmp al,77  ;right
        jne int9ret
        lea dx,right
        call show
    int9ret:pop es
        pop bx
        pop ax
        iret
    int9_end:nop        
        ;21号中断的九号功能：输出一个字符串
        show:mov ah,09h
        int 21h
        ret
        ;恢复原来的int9中断并退出
    finish:push ds:[0]
        pop es:[9*4]
        push ds:[2]
        pop es:[9*4+2]
        mov ax,4c00h
        int 21h
    code ends
    end start

[SouthEast]: /images/20210502/22144f465171492e9fcabbe85ab2b801.png
[SouthEast 1]: /images/20210502/653ad6d5bbf1495182c3046dc4ae0b6d.png
[SouthEast 2]: /images/20210502/e13ae42ec5d148bdb8c4cf8fc725f617.png