文章目录
- 前言
- 1. int 指令
- 1.1 格式以及功能
- 1.2 举例说明
- 1.2.1 源程序
- 1.2.2 分析源程序
- 1.3 总结
- 2. 编写供应用程序调用的中断例程
- 2.1 实例一
- 2.1.1 问题
- 2.1.2 分析与解答
- 2.2 实例二
- 2.2.1 问题
- 2.2.2 分析与解答
- 3. 对int、iret和栈的深入理解
- 3.1 问题引入
- 3.2 分析
- 3.2.1 中断例程应该具备的功能
- 3.2.2 如何实现目标地址的转移？
- 3.3 得到中断例程程序
- 结语
前言
????
汇编语言是很多相关课程（如数据结构、操作系统、微机原理）的重要基础。但仅仅从课程的角度出发就太片面了，其实学习汇编语言可以深入理解计算机底层工作原理，提升代码效率，尤其在嵌入式系统和性能优化方面有重要作用。此外，它在逆向工程和安全领域不可或缺，帮助分析软件运行机制并增强漏洞修复能力。
本专栏的汇编语言学习章节主要是依据王爽老师的《汇编语言》来写的，和书中一样为了使学习的过程容易展开，我们采用以8086CPU为*处理器的PC机来进行学习。
1. int 指令
中断信息可以来自CPU的内部和外部，当CPU的内部有需要处理的事情发生的时候，将产生需要马上处理的中断信息，引发中断过程。在前面一个章节中，我们讲解了中断过程和两种内中断的处理。
这一章中，我们讲解另一种重要的内中断。
是什么呢？
那就是DOS时代大名鼎鼎的int中断。
1.1 格式以及功能
int指令的格式为： int n，n为中断类型码。它的功能是引发中断过程。
CPU 执行int n指令，相当于引发一个 n号中断的中断过程，执行过程如下：
-
（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)。
从此处转去执行n号中断的中断处理程序。
1.2 举例说明
可以在程序中使用int指令调用任何一个中断的中断处理程序。
1.2.1 源程序
例如，下面的程序：
assume cs:code
code segment
start:
mov ax,0b800h
mov es,ax
mov byte ptr es:[12*160+40*2],'!'
int 0
code ends
end start
1.2.2 分析源程序
这个程序在 Windows 2000 中的DOS方式下执行时，将在屏幕中间显示一个“!”，然后显示“Divide overflow”后返回到系统中。
“!”是我们编程显示的，而“Divide overflow”是哪里来的呢？
我们的程序中又没有做除法，不可能产生除法溢出。
程序是没有做除法，但是在结尾使用了int 0指令。CPU执行int 0指令时，将引发中断过程，执行0号中断处理程序，而系统设置的0号中断处理程序的功能是显示“Divide overflow”，然后返回到系统。
1.3 总结
可见，int指令的最终功能和cal指令相似，都是调用一段程序。
一般情况下，系统将一些具有一定功能的子程序，以中断处理程序的方式提供给应用程序调用。
我们在编程的时候，可以用int指令调用这些子程序。当然，也可以自己编写一些中断处理程序供别人使用。
以后，我们可以将中断处理程序简称为中断例程。
2. 编写供应用程序调用的中断例程
前面，我们已经编写过中断0的中断例程了，现在我们讨论可以供应用程序调用的中断例程的编写方法。
下面通过两个实例来讨论。
2.1 实例一
2.1.1 问题
-
问题：编写、安装中断 7ch 的中断例程
-
功能：求一个word 型数据的平方。
-
参数：(ax)=要计算的数据。
-
返回值：dx、ax中存放结果的高16位和低16位。
应用举例：求 2*3456^2，示例代码如下：
assume cs:code
code segment
start:
mov ax,3456 ;(ax)=3456
int 7ch ;调用中断7ch的中断例程，计算ax中的数据的平方
add ax,ax
adc dx,dx ;存放结果，将结果乘以2
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end start
2.1.2 分析与解答
分析一下，我们要做三部分工作：
-
（1）编程实现求平方功能的程序；
-
（2）安装程序，我们将其安装在0:200处；
-
（3）设置中断向量表，将程序的入口地址保存在7ch表项中，使其成为中断7ch的中断例程。
安装程序如下：
assume cs:code
code segment
start:
mov ax,cs
mov ds,ax
mov si,offset sqr ;设置ds:si指向源地址
mov ax,0
mov es,ax
mov di,200h ;设置es:di指向目的地址
mov cx,offset sqrend - offset sqr ;设置cx为传输长度
cld ;设置传输方向为正
rep movsb
mov ax,0
mov es,ax
mov word ptr es:[7ch*4],200h
mov word ptr es:[7ch*4+2],0
mov ax,4c00h
int 21h
sqr:
mul ax
iret
sqrend: nop
code ends
end start
❗注意，在中断例程 sqr的最后，要使用iret指令。
用汇编语法描述，iret指令的功能为：
pop IP
pop CS
popf
CPU执行int 7ch指令进入中断例程之前，标志寄存器、当前的CS和IP被压入栈中，在执行完中断例程后，应该用iret指令恢复int 7ch 执行前的标志寄存器和CS、IP的值，从而接着执行应用程序。
✍int指令和 iret指令的配合使用与call指令和ret指令的配合使用具有相似的思路。
2.2 实例二
2.2.1 问题
-
问题：编写、安装中断7ch的中断例程。
-
功能：将一个全是字母，以0结尾的字符串，转化为大写。
-
参数：ds:si指向字符串的首地址。
应用举例： 将data段中的字符转化为大写，示例代码如下：
assume cs:code
data segment
db 'conversation',0
data ends
code segment
start: mov ax,data
mov ds,ax
mov si,0
int 7ch
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end start
2.2.2 分析与解答
安装程序如下：
assume cs:code
code segment
start:
mov ax,cs
mov ds,ax
mov si,offset capital
mov ax,0
mov es,ax
mov di,200h
mov cx,offset capitalend - offset capital
cld
rep movsb
mov ax,0
mov es,ax
mov word ptr es:[7ch*4],200h
mov word ptr es:[7ch*4+2],0
mov ax,4c00h
int 21h
capital:
push cx
push si
change:
mov cl,[si]
mov ch,0
jcxz ok
and byte ptr [si],11011111b
inc si
jmp short change
ok:
pop si
pop cx
iret
capitalend:nop
code ends
end start
最后，在中断例程capital中用到了寄存器 si和cx，编写中断例程和编写子程序的时候具有同样的问题，就是要避免寄存器的冲突。
应该注意例程中用到的寄存器的值的保存和恢复。
3. 对int、iret和栈的深入理解
3.1 问题引入
问题：用7ch中断例程完成 loop指令的功能。
loop s 的执行需要两个信息，循环次数和到s的位移，所以，7ch中断例程要完成loop指令的功能，也需要这两个信息作为参数。
我们用cx存放循环次数，用bx存放位移。
应用举例：在屏幕中间显示80个‘！’，示例代码如下：
assume cs:code
code segment
start:
mov ax,0b800h
mov es,ax
mov di,160*12
mov bx,offset s - offset se ;设置从标号se到标号s的转移位移
mov cx,80
s: mov byte ptr es:[di],'!'
add di,2
int 7ch ;如果(cx)≠0，转移到标号s处
se: nop
mov ax,4c00h
int 21h
code ends
end start
在上面的程序中，用int 7ch调用7ch中断例程进行转移，用 bx 传递转移的位移。
3.2 分析
3.2.1 中断例程应该具备的功能
分析：为了模拟loop指令，7ch中断例程应具备下面的功能：
-
（1）dec cx
-
（2）如果(cx)≠0，转到标号s 处执行，否则向下执行。
3.2.2 如何实现目标地址的转移？
-
（1）转到标号s显然应设(CS)=标号s的段地址，(IP)=标号s的偏移地址。
-
（2）那么，中断例程如何得到标号s的段地址和偏移地址呢？
int 7ch 引发中断过程后，进入 7ch 中断例程，在中断过程中，当前的标志寄存器、CS和IP都要压栈，此时压入的CS和IP中的内容，分别是调用程序的段地址（可以认为是标号s的段地址）和 int 7ch后一条指令的偏移地址（即标号se的偏移地址）。
可见，在中断例程中，可以从栈里取得标号s的段地址和标号se的偏移地址，而用标号se的偏移地址加上bx中存放的转移位移就可以得到标号s的偏移地址。
- （3）现在知道，可以从栈中直接和间接地得到标号s的段地址和偏移地址，那么如何用它们设置CS:IP呢？
可以利用iret指令，我们将栈中的se的偏移地址加上bx中的转移位移，则栈中的 se的偏移地址就变为了s的偏移地址。
我们再使用iret指令，用栈中的内容设置CS、IP，从而实现转移到标号s处。
3.3 得到中断例程程序
7ch中断例程如下：
lp: push bp
mov bp,sp
dec cx ;cx自减一
jcxz lpret
add [bp+2],bx
lpret: pop bp
iret
因为要访问栈，使用了bp，在程序开始处将bp入保存，结束时出恢复。
当要修改栈中se的偏移地址的时候，栈中的情况为：
-
栈顶处是bp原来的数值，
-
下面是se的偏移地址，
-
再下面是s的段地址，
-
再下面是标志寄存器的值。
而此时，bp中为顶的偏移地址，所以((ss)*16+(bp)+2)处为se的偏移地址，将它加上bx中的转移位移就变为s的偏移地址。
最后用iret出栈返回，CS:IP即从标号s处开始执行指令。
如果(cx)=0，则不需要修改栈中 se 的偏移地址，直接返回即可。CPU 从标号 se 处向下执行指令。
结语
今天的分享到这里就结束啦！如果觉得文章还不错的话，可以三连支持一下。
也可以点点关注，避免以后找不到我哦！
Crossoads主页还有很多有趣的文章，欢迎小伙伴们前去点评，您的支持就是作者前进的动力！
