X86汇编7.内部中断

Posted 2021-03-07

最近学习了X86汇编，其实无论是古老的8086还是现在i3/5/7/9,Xeon3/5，在最基本原理上，都是相通的，只是CPU位数，寻址空间，寄存器个数，指令集的扩充等方面有所不同，对于学习，8086永不过时。

依据中断来源，中断可以分为内部中断，和外部中断。

1.内部中断的产生
当CPU发生下列事情后，会产生中断：
（1）除法错误，中断号：0
（2）单步执行，中断号：1
（3）执行info指令，中断号：4
（4）执行int指令，中断号：int 指令后面跟随的立即数

CPU收到中断信息后，需要立即对中断进行处理，处理中断的程序叫中断处理程序。CPU用8位的中断码通过中断向量表找到相应的中断处理程序，中断向量就是中断处理程序入口地址。
中断向量表：
0号中断对应的中断处理程序的入口地址
1号中断对应的中断处理程序的入口地址
......
n号中断对应的中断处理程序的入口地址
这样，CPU通过中断号就能找到中断处理程序的入口地址。中断向量表在内存中存放，对于8086处理器，中断向量表指定放在内存地址0处，从0000:0000到0000:03FF的1024个地址单元中，不同CPU可能有不同的约定。
CPU响应中断的方式是：设置CS:IP的值，使他指向中断处理程序入口地址。
中断过程：
（1）（从中断信息中心）取得中断号
（2）标志寄存器的值入栈（因为在中断过程中要改变标志寄存器的值，所以先保存当前值在栈中）
（3）设置标志寄存器的第8位TF和第9位IF的值为0
（4）CS的内容入栈（保存中断现场，以备恢复）
（5）IP的内容入栈（保存中断现场，以备恢复）
（6）从内存地址为中段号4和中断号4+2的两字单元中读取中断处理程序的入口地址设置IP和CS。
（7）CPU开始执行程序员编写的中断处理程序
中断处理程序
（1）保存用到的寄存器
（2）处理中断
（3）恢复用到的寄存器
（4）用iret指令返回，CPU将回到中断前的程序继续执行

2.Bios和DOS所提供的中断例程
在系统板的ROM中存放着一套程序，成为BIOS程序，由以下部分组成：
（1）硬件系统的检测和初始化程序
（2）外部中断和内部中断的中断例程
（3）用于对硬件设备进行IO操作的中断例程
（4）其他和硬件系统相关的中断例程
DOS操作系统也提供了中断例程，从操作系统角度看，DOS的中断例程就是操作系统向程序员提供的编程资源。
可以用int指令直接调用BIOS和DOS提供的中断例程。
载入BIOS中断例程和DOS中断例程的过程：
（1）开机后，CPU加电，初始化CS、IP，自动从CS:IP处执行程序，jmp到bios中的硬件检查和初始化程序。
（2）初始化程序建立BIOS所支持的中断向量，将BIOS所支持的中断例程注册到中断向量表中。
（3）硬件初始化完成后，执行：int 19h，进行操作系统引导，从此将计算机转交给操作系统。
（4）DOS启动后，将他所提供的中断例程装入内存，注册到中断向量表中。