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输入/输出和中断本章结构7.2数据的传送方式7.1输入/输出的基本概念7.3中断7.4

DOS中断和BIOS中断7.1输入/输出的基本概念7.1.1

I/O端口地址7.1.2

I/O指令7.1输入/输出的基本概念7.1.1I/O端口地址CPU和外设

CPUMEMI/O设备总线I/O接口7.1输入/输出的基本概念7.1.2I/O指令1）输入指令ININAL/AX,PortNo/DX2）输出指令OUTOUTPortNo/DX,AL/AXI/O指令7.2数据的传送方式7.2.1程序方式7.2.2中断方式7.2.3

DMA方式7.2数据的传送方式7.2.1程序方式

I/O指令是主机与外设进行通信的最基本途径。DOS功能调用和BIOS例行程序中的输入/输出功能也是由IN和OUT指令完成的。7.2数据的传送方式7.2.1程序方式举例例：循环测试某状态寄存器的第2位是否为1AGAIN:INAL,STATUS_PORTTESTAL,00000100BJZAGAINMOVAL,DATAOUTDATA_PORT,AL

读I/O状态准备好？

传送数据NYLOGO123DEV1: INAL,STAT1TESTAL,STAT1_BITJZDEV2CALLFARPTRPROC17.2.1程序方式DEV2: INAL,STAT2TESTAL,STAT2_BITJZDEV3CALLFARPTRPROC2DEV3: INAL,STAT3TESTAL,STAT3_BITJZDEV1CALLFARPTRPROC3优：程序安排或修改设备的优先次序缺：查询等待浪费CPU大量有效时间轮流查询几种I/O设备：7.2数据的传送方式7.2.1程序方式举例例：Sound程序2.modeltiny.code.startupcallspeaker_onmovah,1int21hcallspeaker_off.exit07.2数据的传送方式7.2.1程序方式举例例：Sound程序2speaker_onprocpushax

inal,61horal,3

out61h,alpopaxretspeaker_onendpspeaker_offprocpushax

inal,61handal,0fchout61h,alpopaxretspeaker_offendpend7.2数据的传送方式7.2.1程序方式举例printprocnearpushaxpushdxmovdx,378h

;数据寄存器

outdx,almovdx,379h

;状态寄存器again:inal,dxtestal,80h;(dx)7=busyjeagain;=0,打印机忙

movdx,37ah

;控制寄存器

moval,0dhoutdx,al;送选通信号

jmp$+2;展宽选通信号

moval,0choutdx,alpopdxpopaxretprintendp00001101选通位自动换行初始化选择位中断位37AH7.2数据的传送方式7.2.3DMA方式完整DMA数据传送过程步骤123DMA控制器接受I/O接口的DMS请求，向CPU发出总线请求信号HOLD。当CPU发出总线回答信号HLDA将总线让出后，DMA接管对总线的控制，进入DMA方式。DMA控制器通知I/O接口开始DMA数据传送。CPU对DMA控制器初始化，对I/O接口发出操作命令，I/O接口提出DMA请求。4DMA控制器发出读写命令，直接控制内存与I/O进行批量数据的快递传递。如字计数器为0，则停止数据传送，向CPU发出中断请求，DMA控制器释放总线控制权，并向I/O接口发出结果信号，DMA数据传送过程结束。7.3中断7.3.2

IBM-PC的中断源及其优先级7.3.5外同步指令和空操作指令7.3.3中断向量表7.3.6中断和子程序的比较7.3.4软中断及中断指令7.3.1中断的概念7.3中断7.3.1中断的概念外中断（硬中断）：外设的I/O请求——可屏蔽中断电源掉电/奇偶错——非屏蔽中断中断源：引起中断的事件内中断（软中断）：

INT指令/CPU错（除法错、溢出）/

为调试程序设置的中断7.3中断7.3.2IBM-PC的中断源及其优先级

中断源分为两大类外部中断内部中断7.3中断7.3.2IBM-PC的中断源及其优先级80x86中断源：非屏蔽中断请求

中断逻辑INTnINTO除法错单步n401CPU2NMI8259A可编程中断控制器(PIC)IR0系统定时器IR1键盘IR2彩色/图形接口IR3保留IR4串行通讯口IR5保留IR6软盘IR7打印机INTR08090A0B0C0D0E0F7.3中断7.3.2IBM-PC的中断源及其优先级中断的条件：设置CPU中断允许位：

FLAGS中的IF位=1允许中断（STI）

=0禁止中断（CLI）设置中断屏蔽位：

中断屏蔽寄存器的中断屏蔽位=0允许I/O设备请求中断

=1禁止I/O设备请求中断7.3中断7.3.2IBM-PC的中断源及其优先级

76543210定时器键盘打印机中断屏蔽寄存器21H76543210中断命令寄存器20HEOIMOVAL,20HOUT20H,AL8259A7.3中段7.3.2IBM-PC的中断源及其优先级123（2）保护现场：FLAGS、CS、IP入栈（1）取中断类型：CPU←typeN4CPU中断过程5（3）IF=0，TF=0（4）取中断向量：（4×N）→IP

（4×N＋2）→CS（5）转中断处理程序7.3中断7.3.3中断向量表中断向量表

类型0的(IP)

类型0的(CS)

类型1的(IP)

类型1的(CS)

类型N的(IP)

类型N的(CS)

类型255的(IP)

类型255的(CS)00000000044*N003FC中断向量—中断处理程序的入口地址（段址）:（偏址）用户可利用保留的中断类型号扩充自己需要的中断功能。7.3中断7.3.4软中断及中断指令举例例：为中断类型N设置中断向量

……MOVAX,0MOVES,AXMOVBX,N*4MOVAX,OFFSETINTHANDMOVES:WORDPTR[BX],AX

;偏移地址(N*4)MOVAX,SEGINTHANDMOVES:WORDPTR[BX+2],AX

;段地址(N*4+2)……INTHAND:;中断处理程序

……IRET7.3中断7.3.5外同步指令和空操作指令例:

编写一个中断处理程序，要求在主程序运行期间，每隔10秒响铃一次，同时显示‘bell’

定时器中断18.2次/SEC

;INT_TIMER∶∶

INT1CH∶∶

IRET

INT_1CHPROC

IRET

INT_ICHENDPRINGPROC1.计数182(10秒)2.显示字符串

IRETRINGENDP7.3中断7.3.5外同步指令和空操作指令.modelsmall.stack.datacntdw1mesdb'bell',0ah,0dh,'$'.codemainprocfarstart:movax,@datamovds,ax

moval,1chmovah,35hint21hpushespushbxpushdsmovdx,offsetringmovax,segringmovds,axmoval,1chmovah,25hint21hpopdsinal,21handal,11111110bout21h,alsti7.3中断7.3.5外同步指令和空操作指令movdi,30000dly:movsi,60000dly1:decsijnzdly1decdijnzdly;主程序

popdxpopdsmoval,1chmovah,25hint21h

movax,4c00hint21hmainendp

7.3中断7.3.5外同步指令和空操作指令ringprocnear……

;保存寄存器

movax,@datamovds,ax

sti;开中断

deccntjnzexitmovdx,offsetmesmovah,09int21h

callsoundmovcnt,182exit:cli;关中断

……;恢复寄存器

iretringendpendstart7.3中断7.3.6中断和子程序的比较中断程序的编写步骤：主程序：设置中断向量设置CPU的中断允许位IF设置设备的中断屏蔽位中断处理子程序：保存寄存器内容如允许中断嵌套，则开中断(STI)中断处理功能关中断送中断结束命令(EOI)给中断命令寄存器恢复寄存器内容IRET中断返回7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能7.4.4打印输出的中断功能7.4.6目录和文件的中断功能7.4.3屏幕显示的中断功能7.4.7返回DOS操作系统7.4.5串行通信口的中断功能7.4.1概述7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.1概述DOS功能调用（21H）存取中断向量取中断向量：AH=35HAL=中断类型号INT21H返回时送ES:BX=中断向量设置中断向量：AH=25HAL=中断类型号DS:DX=中断向量INT21H7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.1概述MOVAL,NMOVAH,35HINT21H;取原中断向量;保存原中断向量PUSHDSMOVAX,SEGINTHANDMOVDS,AXMOVDX,OFFSETINTHANDMOVAL,NMOVAH,25HINT21H;设置新的中断向量POPDS……POPDXPOPDSMOVAL,NMOVAH,25HINT21H;恢复原中断向量……INTHAND:;中断处理程序……IRET用DOS功能调用存取中断向7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.1概述

主程序

……CALLSUBP

……

子程序

……

……RETDOS/BIOS调用

源程序

……INTn

……DOS/BIOS

例行程序

……

……IRET实现机制不同7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.1概述调用方法：1、将调用参数装入指定的寄存器中；2、BIOS或DOS功能号装入AH；3、如需子功能号，把它装入AL；4、按中断号调用DOS或BIOS中断(INT);5、检查或取得返回参数。BIOS和DOS基本调用7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能键盘模拟程序字符码：采用ASCII码表示字母、数字、专用字符和一些非打印字符，键盘上的控制键和功能键的ASCII码为0，必须用扫描码来识别。扫描码：键盘上的每个键都对应一个扫描码，扫描码是按键的位置来排列的。7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能datasegmentscatabdb0,0,'1234567890-=',8,0db'qwertyuiop[]',0dh,0db'asdfghjkl;',0,0,0,0db'zxcvbnm,./',0,0,0db'',0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0db'789-456',0dataendsmainprocfar

……leabx,scatabkey_in:

inal,60htestal,80h;通码？

jnzkey_inpushax

inal,61horal,80h;置应答位

out61h,al

andal,7fhout61h,al;复位应答位

popaxcmpal,01jzexit;按Esc退出

7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能

xlatbcmpal,0jzno_dispcalldisp_charno_disp:jmpkey_inexit:……mainendp

disp_charprocnearmovah,2movdl,alint21hretdisp_charendp

76543210设备控制寄存器61H键盘7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能MAINBUFFER满

CALLCALL

IRETNKBD中断32次TYP中断17次KBINTIRETRETDISPRETINTIP例；从键盘接收字符，同时对32字节的输入缓冲区进行测试；如缓冲区已满，将键盘挂起，由打印机输出一个提示信息7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能程序包括以下几个部分：main

初始化部分

kbint

键盘中断处理程序

intip

初始化打印机

prtint

打印机中断处理程序

disp

用十六进制显示al中的内容7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能dsegsegmentaddrdw?；缓冲区指针

countdw?bufferdb20hdup('')promptdb'pleaseinput:',0dh,0ah,'$'messagedb'bufferoverflow',0dh,0ah

save_ip9dw?save_cs9dw?save_ipfdw?save_csfdw?dsegendsmainprocfar

……

movaddr,offsetbuffermovcount,07.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能moval,09;键盘movah,35hint21h

movsave_ip9,bxmovsave_cs9,esmovdx,offsetkbintpushdsmovax,segkbintmovds,axmoval,09movah,25hint21hpopdsinal,21handal,0fdhout21h,almoval,0fh;打印机movah,35hint21h

movsave_ipf,bxmovsave_csf,esmovdx,offsetprtintpushdsmovax,segprtintmovds,axmoval,0fhmovah,25hint21hpopdsmovah,9leadx,promptint21h7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能

sti

movdi,8000hdly:movsi,9000hdly1:decsijnzdly1decdijnzdly

movah,2movdl,'$'int21hclipushdsmovdx,save_ip9movax,save_cs9movds,axmoval,09movah,25hint21hpopds7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能

pushdsmovdx,save_ipfmovax,save_csfmovds,axmoval,0fhmovah,25hint21hpopdsinal,21handal,0fdhout21h,al

sti……mainendp

7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能

kbintprocnearpushaxpushbxinal,60hpushaxinal,61hmovah,aloral,80hout61h,al;送键盘应答信号

xchgah,alout61h,al;复位键盘

popax

testal,80hjnzret1;通码时处理通码：(60h)7=0断码：(60h)7=17.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能

movbx,addrmov[bx],al

calldispincbxinccountmovaddr,bxcheck:cmpcount,32jbret1;判断是否溢出

inal,21horal,02

;屏蔽键盘中断

andal,7fhout21h,al

;允许打印机中断

callintipret1:climoval,20hout20h,al;结束键盘中断

popbxpopax

iretkbintendp

7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能

intipprocnearpushaxpushbxpushdxclimovbx,offsetmessagemovaddr,bxmovdx,378hmoval,0dhoutdx,al

;输出回车

movdx,37ahmoval,1dhoutdx,al

;送选通信号

jmp$+2;展宽选通信号

moval,1choutdx,alpopdxpopbxpopax

retintipendp

7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能

pushdsprtintprocnearpushaxpushbxpushdx

movbx,addrmoval,[bx]movdx,378houtdx,al

pushaxmovdx,37ahmoval,1dhoutdx,aljmp$+2moval,1choutdx,alpopax7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能

incbxmovaddr,bxcmpal,0ahjnzret2

inal,21horal,80hout21h,al;屏蔽打印机中断ret2:moval,20hout20h,al

;结束打印机中断

popdxpopbxpopax

iretprtintendp

7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能

dispprocnear

;显示扫描码

pushaxpushcxpushdxmovch,2movcl,4nextb:rolal,clpushaxmovdl,alanddl,0fhordl,30hcmpdl,3ahjldispitadddl,7dispit:movah,2int21hpopaxdecchjnznextbmovah,2movdl,','int21h

popdxpopcxpopax

retdispendp7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能例：DOS调用：键盘输入，显示输出

MOV AH,01 ;DOS功能号:键盘输入

INT 21H ;DOS调用

MOVCHAR,AL ;返回参数:(AL) MOVDL,’A’ ;调用参数:输出字符

MOV AH,02 ;DOS功能号:显示输出

INT 21H ;DOS调用

7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能键盘I/O(1)BIOS键盘中断（INT16H）AH功能返回参数

0

从键盘读一字符AL=字符码，AH=扫描码

1

读键盘缓冲区的字符如ZF=0，AL=字符码，

AH=扫描码如ZF=1，缓冲区空

2

取键盘状态字节AL=键盘状态字节7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能

字符数字键字符码为ASCII码功能键、控制键字符码为0对应一个扫描码DOS键盘中断（INT21H）7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能

AH

功能调用参数返回参数

1

从键盘输入一个字符并回显在屏幕上AL=字符

6

读键盘字符，不回显DL=0FFH若有字符可取，AL=字符，ZF=0

若无字符可取，AL=0，ZF=1

7

从键盘输入一个字符，不回显AL=字符

8

从键盘输入一个字符，不回显，AL=字符检测Ctrl-Break

A

输入字符到缓冲区DS:DX=缓冲区首址

B

读键盘状态AL=0FFH有键入，AL=00无键入

C

清除键盘缓冲区，AL=键盘功能号并调用一种键盘功能（1，6，7，8或A）7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.2键盘输入的中断功能例:输入字符串到缓冲区STRING

DATASEGMENT

MAXLENDB32

MAXLENDB32,0,32DUP(?)ACTLENDB?MAXLENDB32,33DUP(?)STRINGDB32DUP(?)DATAENDSCODE SEGMENT

… LEA DX,MAXLEN MOV AH,0AH INT 21H …CODE ENDS END32568H61H70H70H79H0DHMAXLENACTLENSTRING7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.3屏幕显示的中断功能显示器I/O

文本方式ASCII字符

76543210

76543210前景000=黑111=白亮度0=正常亮度1=加强亮度闪烁0=正常显示1=闪烁显示背景000=黑111=白单色属性

76543210

前景闪烁背景BL

R

G

B

IRGB16色属性7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.3屏幕显示的中断功能

BIOS显示中断INT10H

功能号AH=0,1,2,3,5,6,7,8,9,0AH,0EH13H(p.328)例：清除屏幕

mov ah,6 ;屏幕初始化

mov al,0 ;全屏空白

mov bh,7 ;卷入行属性

mov ch,0 ;左上角行号

mov cl,0 ;左上角列号

mov dh,24 ;右下角行号

mov dl,79 ;右下角列号

int 10h ;BIOS调用

7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.3屏幕显示的中断功能例:

在品红背景下，显示5个浅绿色闪烁的星号。

MOV AH，09

；光标位置下显示

MOV AL，’*’ ；显示字符

MOV BH，0

；显示页0MOV BL，0DAH;1

101

1010

(表9.7)MOV CX，05 ；显示次数

INT 10H

；BIOS调用7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.3屏幕显示的中断功能例:在屏幕上以红底兰字显示字符串：“WORLDSCENERY”STRING DB ‘WORLDSCENERY’;定义在ES段

LEN_TR DW 13 ┇ MOV AL，3 ;80×25,16色文本方式

MOV AH，0

INT 10H MOV BP，SEGSTRING MOV ES，BP ;串地址ES:BP MOV BP，OFFSETSTRING MOV CX，LEN_STR;串长度

MOV DX，0 ;起始行列

MOV BX，0041H ;0100

0001（属性）

MOV AL，1 ;子功能

MOV AH，13H

;显示字符串

INT 10H

7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.3屏幕显示的中断功能(2)DOS显示功能调用中断

INT21H

AH

功能调用参数

2

显示一个字符(检验Ctrl-Break)DL=字符光标跟随字符移动

6

显示一个字符(不检验Ctrl-Break)DL=字符 光标跟随字符移动

9

显示字符串DS:DX=串地址

串必须以$结束， 光标跟随串移动7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.3屏幕显示的中断功能例：显示字符串

MESSAGEDB‘Thesortoperationisfinished.’,13,10,’$’……

MOVAH，9 MOVDX，SEGMESSAGE MOVDS，DX MOVDX，OFFSETMESSAGE

INT21H7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.3屏幕显示的中断功能例:输入字符串到缓冲区STRING

DATASEGMENT

MAXLENDB32

MAXLENDB32,0,32DUP(?)ACTLENDB?MAXLENDB32,33DUP(?)STRINGDB32DUP(?)DATAENDSCODE SEGMENT

… LEA DX,MAXLEN MOV AH,0AH INT 21H …CODE ENDS END32568H61H70H70H79H0DHMAXLENACTLENSTRING7.4

DOS中断和BIOS中断7.4.4打印输出的中断功能INTAH功能调用参数返回参数21H5

打印一个字符

DL=字符

17H0

打印一个字符

AL=字符AH=状态字节

并回送状态字节

DX=打印机号

17H1

初始化打印机

DX