【汇编&硬件】屏幕输出中断的具体实现

时间:2026-02-27 19:39:00


前言

在8086汇编中,屏幕输出常用的中断是int 10h(BIOS视频服务中断),其功能涵盖文字模式(如文本显示)和图形模式(可模拟简单视频输出)。以下实现一个模拟int 10h核心功能的自定义屏幕输出中断程序,支持文字模式字符显示、光标控制和图形模式像素点绘制,并添加详细注释。

代码实现

; 常量定义
VIDEO_SEG_TEXT equ 0b800h ; 文本模式显存段地址(80x25彩色文本)
VIDEO_SEG_GRAPH equ 0a000h ; 图形模式显存段地址(320x200 256色)
MAX_ROW_TEXT equ 24 ; 文本模式最大行号(0-24)
MAX_COL_TEXT equ 79 ; 文本模式最大列号(0-79)
CURSOR_PORT_H equ 03d4h ; 光标控制端口(高8位)
CURSOR_PORT_L equ 03d5h ; 光标控制端口(低8位)

code segment
    assume cs:code, ds:data

; 自定义屏幕输出中断服务程序(入口:AH=功能号)
; 功能:
; AH=00h:设置显示模式(0=文本模式,13h=320x200图形模式)
; AH=02h:设置光标位置(BH=页号,DH=行,DL=列)
; AH=09h:在当前位置显示字符(AL=字符,BH=页号,BL=属性,CX=重复次数)
; AH=0Ch:图形模式画点(AL=颜色,CX=X坐标,DX=Y坐标)
video_int proc far
    push ax
    push bx
    push cx
    push dx
    push si
    push di
    push es
    push ds ; 保存所有寄存器
    push bp
    mov bp, sp ; 建立栈帧(便于访问参数)

    ; 读取功能号(AH),跳转至对应处理逻辑
    cmp ah, 00h
    je set_mode ; 设置显示模式
    cmp ah, 02h
    je set_cursor ; 设置光标位置
    cmp ah, 09h
    je print_char ; 文本模式显示字符
    cmp ah, 0Ch
    je draw_pixel ; 图形模式画点
    jmp int_end ; 不支持的功能,直接返回

; 功能00h:设置显示模式
; 入口:AL=模式号(0=80x25文本,13h=320x200图形)
set_mode:
    ; 保存当前模式(实际中可存入内存变量)
    mov [current_mode], al
    ; 调用BIOS原int 10h完成硬件模式切换(简化处理,实际需直接操作显卡端口)
    int 10h
    jmp int_end

; 功能02h:设置光标位置(仅文本模式有效)
; 入口:BH=页号(文本模式),DH=行号,DL=列号
set_cursor:
    ; 检查当前模式是否为文本模式(0)
    cmp byte ptr [current_mode], 0
    jne int_end ; 非文本模式不处理

    ; 计算光标位置(80列/行,公式:位置=行*80 + 列)
    mov al, dh ; AL=行号
    mov cl, 80 ; CL=每行字符数
    mul cl ; AX=行*80
    add ax, dx ; AX=行*80 + 列(光标位置)

    ; 向光标端口写入位置(高8位+低8位)
    mov dx, CURSOR_PORT_H ; 端口:光标高8位
    mov al, 0Eh ; 命令:设置光标高8位
    out dx, al
    mov dx, CURSOR_PORT_L ; 端口:光标低8位
    mov al, ah ; 高8位数据
    out dx, al

    mov dx, CURSOR_PORT_H
    mov al, 0Fh ; 命令:设置光标低8位
    out dx, al
    mov dx, CURSOR_PORT_L
    mov al, al ; 低8位数据(AX低8位)
    out dx, al
    jmp int_end

; 功能09h:文本模式显示字符
; 入口:AL=字符,BH=页号,BL=属性(高4位背景,低4位前景),CX=重复次数
print_char:
    cmp byte ptr [current_mode], 0
    jne int_end ; 非文本模式不处理

    ; 获取当前光标位置(简化:从内存变量读取,实际应读光标端口)
    mov dh, [cursor_row] ; DH=当前行
    mov dl, [cursor_col] ; DL=当前列

    ; 计算显存地址:文本模式显存 = 0b800h:[(行*80 + 列)*2]
    mov ax, VIDEO_SEG_TEXT
    mov es, ax ; ES=显存段地址
    mov al, dh
    mov cl, 80
    mul cl ; AX=行*80
    add ax, dx ; AX=行*80 + 列
    shl ax, 1 ; AX=地址偏移量(每个字符占2字节:ASCII+属性)
    mov di, ax ; DI=显存偏移

    ; 循环显示字符(CX=重复次数)
print_loop:
    mov es:[di], al ; 写入字符ASCII码
    mov es:[di+1], bl ; 写入属性(颜色)
    add di, 2 ; 下一个字符位置
    inc dl ; 列号+1
    cmp dl, MAX_COL_TEXT+1 ; 判断是否超出列边界
    jle next_char
    mov dl, 0 ; 列号归零
    inc dh ; 行号+1
    cmp dh, MAX_ROW_TEXT+1 ; 判断是否超出行边界
    jle next_char
    mov dh, 0 ; 行号归零(滚屏简化处理)
next_char:
    loop print_loop

    ; 更新光标位置
    mov [cursor_row], dh
    mov [cursor_col], dl
    jmp int_end

; 功能0Ch:图形模式画点(320x200 256色)
; 入口:AL=颜色,CX=X坐标(0-319),DX=Y坐标(0-199)
draw_pixel:
    cmp byte ptr [current_mode], 13h
    jne int_end ; 非13h图形模式不处理

    ; 计算像素地址:320x200模式下,地址=Y*320 + X
    mov ax, VIDEO_SEG_GRAPH
    mov es, ax ; ES=图形显存段地址
    mov ax, dx ; AX=Y坐标
    mov bx, 320
    mul bx ; AX=Y*320
    add ax, cx ; AX=Y*320 + X(像素偏移量)
    mov di, ax ; DI=显存偏移
    mov es:[di], al ; 写入颜色值
    jmp int_end

; 中断结束:恢复寄存器并返回
int_end:
    pop bp
    pop ds
    pop es
    pop di
    pop si
    pop dx
    pop cx
    pop bx
    pop ax
    iret ; 中断返回
video_int endp

; 安装自定义中断向量(替换int 10h)
install proc
    cli ; 关中断,防止安装过程被打断
    mov ax, 0
    mov es, ax ; ES指向中断向量表(0段)
    mov di, 10*4 ; int 10h的向量地址:10*4=40(0000:0028)
    mov ax, offset video_int ; 中断服务程序偏移地址
    stosw ; 写入偏移量到向量表
    mov ax, cs ; 中断服务程序段地址(当前代码段)
    stosw ; 写入段地址到向量表
    sti ; 开中断
    ret
install endp

; 主程序:初始化并测试自定义中断
main:
    mov ax, data
    mov ds, ax ; 初始化数据段

    call install ; 安装自定义屏幕输出中断

    ; 测试1:设置文本模式(00h)
    mov ah, 00h
    mov al, 00h
    int 10h ; 调用自定义中断

    ; 测试2:显示字符"Hello, World!"(文本模式)
    mov ah, 09h
    mov al, 'H'
    mov bl, 07h ; 属性:黑底白字
    mov cx, 1
    int 10h
    ; 此处可继续添加其他字符的显示代码...

    ; 测试3:切换到图形模式(13h)并画点
    mov ah, 00h
    mov al, 13h
    int 10h
    mov ah, 0Ch
    mov al, 0Ch ; 颜色:红色
    mov cx, 100 ; X=100
    mov dx, 50 ; Y=50
    int 10h ; 画点

    jmp $ ; 无限循环,保持程序运行

code ends

; 数据段:保存当前模式和光标位置
data segment
    current_mode db 0 ; 当前显示模式(0=文本,13h=图形)
    cursor_row db 0 ; 当前光标行号
    cursor_col db 0 ; 当前光标列号
data ends

    end main

代码说明

  1. 中断功能设计:模拟int 10h的核心功能,包括显示模式设置(文本/图形)、光标控制、文本字符显示和图形像素绘制,覆盖基本屏幕输出需求。
  2. 文本模式实现:a.显存地址为 0b800h ,每个字符占2字节(低字节为ASCII码,高字节为属性,控制前景/背景色)。b.光标位置通过显卡端口 03d4h 和 03d5h 设置,计算方式为 行号×80 + 列号 (80列文本模式)。
  3. 图形模式实现:- 320x200 256色模式的显存地址为 0a000h ,每个像素直接对应一个字节(存储颜色值),地址计算为 Y×320 + X 。
  4. 中断安装:通过修改中断向量表(0段)中int 10h的入口地址,将其指向自定义服务程序,安装时需关中断( cli )保证操作原子性。
  5. 测试逻辑:主程序安装中断后,依次测试文本模式字符显示和图形模式画点功能,验证中断有效性。

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