可以看出键盘输入的处理过程:①键盘产生扫描码;②扫描码送六60h端口;③引发9号中断;CPU执行int 9中断例程处理键盘输入
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int 9中断处理程序。我们可以重新编写int 9中断例程,按照自己的意图来处理键盘的输入。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?这点比较简单,因为BIOS提供的int 9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int 9中断例程就可以了。
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
assume cs:code data segment data ends code segment mov ax , 0b800h mov es , ax mov ah , 'a' s: mov es:[160*12+40*2],ah inc ah cmp ah,'z' jna s mov ax,4c00hg int 21h code ends end strt
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。
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。因为现在CPU的速度都非常快,所以循环的次数一定要大,用两个16位寄存器来存放32位的循环次数。如下:
mov dx,10h mov ax,0 s: sub ax,1 sbb dx,0 cmp ax,0 jne s cmp dx,0 jne s
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,我们的程序如下:
assume cs:code stack segment db 128 dup (0) stack ends start:mov ax,stack mov ss,ax mov sp,128 mov ax,0b800h mov es,ax mov ah, 'a' s: mov es:[160*12+40*2],ah call delay inc ah cmp ah,'z' jna s mov ax,4c00hg int 21h delay: push ax push dx mov dx, 1000h ;循环10000000h次 mov ax, 0 ;dx作高位,ax作低位,结合下面的循环,就会执行10000000h次 s1: sub ax, 1 sbb dx, 0 cmp ax, 0 jne s1 cmp dx, 0 jne s1 pop ax pop dx ret code ends end strt
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int 9中断例程。我
们可以编写int 9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int 9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。
下面对这些功能的实现一一进行分析。
1 从端口60h读出键盘的输入
in al,60h
2.调用sios的int 9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int 9中断例程,主程序必须要将中断向量表中的int 9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。
则在新的中断处理程序中调用原来的int 9中断例程时,中断向量表中的int 9中断例程的入口地址却不是原来的int 9中断例程的地址。所以不能使用int指令直接调用。
要能在我们写的新中断例程中调用原来的中断例程,就必须在将中断向量表中的中断例程的入口地址改为新地址之前,将原来的入口地址保存起来。这样,在需要调用的时候,我们才能找到原来的中断例程的入口。
对于我们现在的问题,假设将原来int 9中断例程的偏移地址和段地址保存在ds:[0]和ds:[2]单元中。那么我们在需要调用原来的int 9中断例程时候,就可以在ds: [0] , ds: [2]单元中找到它的入口地址。
那么,有了入口地址后,如何进行调用呢?
当然不能使用指令int 9来调用。我们可以用别的指令来对int指令进行一些模拟,从而实现对中断例程的调用。
我们来看,int指令在执行的时候,CPU进行下面的工作
。
(1)取中断类型码n;
(2)标志寄存器入栈:
(3)IF=0, TF=0;
(4)CS, IP入栈;
(5)(IP)=(n*4), (CS)=(n*4+2)
(6)(IP)=(n*4), (CS)=(n*4+2)
取中断类型码是为了定位中断例程的入口地址,在我们的问题中,中断例程的入口地址己经知道。所以,我们用别的指令模拟int指令时候,不需要做第(1)步。在假设要调用的中断例程的入口地址在ds:0和ds:2单元中的前提下,我们将int过程用下面几步模拟。
(1)标志寄存器入栈:
(2)IF=0, TF=0;
(3)CS, IP入栈;
(4)(IP)=((ds)*16+0), (CS)=((ds)*16+2)
可以注意到第(3), (4)步和call dword ptr ds:[0]的功能一样,call dword ptr ds: [O]的功能也是:
(1)CS, IP入栈;
(4)(IP)=((ds)*16+0), (CS)=((ds)*16+2)
所以int过程的模拟过程变为:
(1)标志寄存器入栈:
(2)IF=0, TF=0;
(3)call dword ptr ds: [O]
对于(1),可用pushf实现;
对于(2),可用下面的指令实现:
pushf pop ax and ah,11111100b ;iF和TF为标志寄存器的第9位和第8位 push ax popf
则模拟int指令的调用功能,调用入口地址在ds:0, ds:2中的中断例程的程序为:
pushf ;标志寄存器 pushf pop ax and ah,11111100b ;iF和TF为标志寄存器的第9位和第8位 push ax popf ;if=0 tf=0 call dword ptr ds: [O];CS,IP入栈 :(IP)=((ds)*16+0), (CS)=((ds)*16+2)
3.如果是Esc的扫描码,改变显示的颜色后返回
如何改变显示的颜色?
显示的位置是屏幕的中间,即第12行40列,显存中的偏移地址为:160*12+40*2所以字符的ASCII码要送入段地址b800h,偏移地址160*12+40*2处。而段地址b800h,偏移地址160*12+40*2+1处是字符的属性,只要改变此处的数据就可以改变在段地址b800h,偏移地址160*12+40*2处显示的字符的颜色了。
该程序的最后一个问题是,要在程序返回前,将中断向量表中的int 9中断例程的入口地址恢复为原来的地址。否则程序返回后,别的程序将无法使用键盘。
经过分析,完整的程序如下
assume cs:code stack segment db 128 dup (0) stack 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 int9 mov es:[9*4+2],cs mov ax ,0b800h mov es,ax mov ah,'a' s: moV es:[160*12+40*2],ah call delay inc ah cmp ah,'z' jna s mov ax,0 mov es,ax push ds:[0] pop es:[9*4] push ds:[2] pop es:[9*4+2] mov ax,4c00h int 21h delay: push ax push dx mov dx, 1000h ;循环10000000h次 mov ax, 0 ;dx作高位,ax作低位,结合下面的循环,就会执行10000000h次 s1: sub ax, 1 sbb dx, 0 cmp ax, 0 jne s1 cmp dx, 0 jne s1 pop ax pop dx ret ;-----------------------以下为新的int 9中断例程-------------------- int9: push ax push bx push cx push es in al , 60h pushf pushf pop bx and bh,11111100b push bx popf call dword prs ds:[0] ;对int指令进行模拟 cmp al,1 jne int9ret mov ax,0b800h mov es,ax inc byte ptr es:[160*12+40*2+1] int9ret:pop es pop bx pop ax iret code ends end start
注意,本章中所有关于键盘的程序,因要直接访问真实的硬件,则必须在DOS实模式下运行。在Windows 2000的DOS方式下运行,会出现一些和硬件工作原理不符合的现象。