2026年4月

前言

在8086汇编中,“中断安装中断”可以理解为通过一个自定义中断来统一管理其他中断服务程序的安装/卸载,实现中断向量的动态配置。以下是一个实现这一功能的代码,通过int 62h作为“中断安装中断”,支持注册新中断、卸载已有中断。

代码实现

; 常量定义
VECTOR_TABLE_SEG equ 0 ; 中断向量表段地址(固定为0段)
MAX_INT_NUM equ 0FFh ; 最大中断号(0-255)
 
code segment
    assume cs:code, ds:data
 
; ------------------------------
; 中断安装中断服务程序(入口:AH=功能号)
; 功能:
; AH=00h:安装中断(AL=中断号,DS:SI=中断服务程序地址)
; AH=01h:卸载中断(AL=中断号,恢复为默认处理程序)
; AH=02h:查询中断(AL=中断号,返回DS:SI=当前中断服务程序地址)
; ------------------------------
install_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
 
    ; 检查中断号合法性(0-255)
    cmp al, MAX_INT_NUM
    ja int_end ; 中断号超出范围,不处理
 
    ; 根据功能号跳转
    cmp ah, 00h
    je install ; 安装中断
    cmp ah, 01h
    je uninstall ; 卸载中断
    cmp ah, 02h
    je query ; 查询中断
    jmp int_end
 
; ------------------------------
; 功能00h:安装中断
; 入口:AL=中断号,DS:SI=中断服务程序(段:偏移)
; 操作:将DS:SI写入中断向量表对应位置
; ------------------------------
install:
    ; 计算中断向量在表中的地址:中断号×4(每个向量占4字节:偏移2字节+段2字节)
    mov bl, al
    mov bh, 0
    shl bx, 2 ; BX = 中断号×4(向量表偏移)
 
    ; 指向中断向量表(0段)
    mov ax, VECTOR_TABLE_SEG
    mov es, ax
 
    ; 关中断,保证写入向量的原子性
    cli
    ; 保存原中断向量(用于卸载时恢复)
    mov ax, es:[bx] ; 原偏移
    mov [old_vector + bx], ax
    mov ax, es:[bx + 2] ; 原段
    mov [old_vector + bx + 2], ax
    ; 写入新中断向量(DS:SI)
    mov ax, si ; 新偏移
    mov es:[bx], ax
    mov ax, ds ; 新段
    mov es:[bx + 2], ax
    sti ; 开中断
 
    jmp int_end
 
; ------------------------------
; 功能01h:卸载中断
; 入口:AL=中断号
; 操作:恢复中断向量表中该中断号的原始值
; ------------------------------
uninstall:
    mov bl, al
    mov bh, 0
    shl bx, 2 ; BX=中断号×4
 
    mov ax, VECTOR_TABLE_SEG
    mov es, ax
 
    cli ; 关中断
    ; 恢复原向量(从保存的old_vector中读取)
    mov ax, [old_vector + bx] ; 原偏移
    mov es:[bx], ax
    mov ax, [old_vector + bx + 2] ; 原段
    mov es:[bx + 2], ax
    sti ; 开中断
 
    jmp int_end
 
; ------------------------------
; 功能02h:查询中断
; 入口:AL=中断号;返回:DS:SI=当前中断服务程序地址
; ------------------------------
query:
    mov bl, al
    mov bh, 0
    shl bx, 2 ; BX=中断号×4
 
    mov ax, VECTOR_TABLE_SEG
    mov es, ax
 
    ; 读取当前向量(偏移→SI,段→DS)
    mov si, es:[bx] ; 当前偏移
    mov dx, es:[bx + 2] ; 当前段
    mov ds, dx ; DS=当前段
 
    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
install_int endp
 
; ------------------------------
; 初始化:安装"中断安装中断"自身(int 62h)
; ------------------------------
init proc
    cli ; 关中断
    mov ax, VECTOR_TABLE_SEG
    mov es, ax
    mov di, 62h * 4 ; int 62h的向量地址:62h×4=0000:0188
    ; 保存int 62h的原向量(用于程序退出时恢复)
    mov ax, es:[di]
    mov [orig_62h_off], ax
    mov ax, es:[di + 2]
    mov [orig_62h_seg], ax
    ; 写入自定义中断服务程序地址
    mov ax, offset install_int
    stosw ; 偏移
    mov ax, cs
    stosw ; 段
    sti ; 开中断
    ret
init endp
 
; ------------------------------
; 退出:恢复int 62h的原始向量
; ------------------------------
exit proc
    cli
    mov ax, VECTOR_TABLE_SEG
    mov es, ax
    mov di, 62h * 4
    mov ax, [orig_62h_off]
    stosw
    mov ax, [orig_62h_seg]
    stosw
    sti
    ; 调用DOS退出
    mov ah, 4Ch
    int 21h
    ret
exit proc
 
; ------------------------------
; 测试用的示例中断服务程序(如键盘中断处理)
; ------------------------------
test_int proc far
    push ax
    mov ah, 02h
    mov dl, 'A' ; 触发时显示'A'
    int 21h
    pop ax
    iret
test_int endp
 
; ------------------------------
; 主程序:测试中断安装功能
; ------------------------------
main:
    mov ax, data
    mov ds, ax ; 初始化数据段
 
    call init ; 安装int 62h(中断安装中断)
 
    ; 测试1:通过int 62h安装test_int到int 63h
    mov ah, 00h ; 功能:安装
    mov al, 63h ; 目标中断号63h
    mov si, offset test_int ; 中断服务程序偏移
    ; DS已指向data,此处需将DS改为test_int所在段(即CS)
    push cs
    pop ds
    int 62h ; 调用中断安装中断
    ; 恢复DS为data段
    mov ax, data
    mov ds, ax
 
    ; 测试2:调用int 63h,验证是否安装成功
    int 63h ; 应显示'A'
 
    ; 测试3:通过int 62h查询int 63h的当前服务程序
    mov ah, 02h ; 功能:查询
    mov al, 63h ; 中断号63h
    int 62h ; 返回DS:SI=test_int地址(可自行验证)
 
    ; 测试4:通过int 62h卸载int 63h
    mov ah, 01h ; 功能:卸载
    mov al, 63h ; 中断号63h
    int 62h
 
    ; 退出程序(恢复环境)
    call exit
 
code ends
 
; 数据段:保存原始中断向量
data segment
    orig_62h_off dw 0 ; int 62h原始偏移
    orig_62h_seg dw 0 ; int 62h原始段
    ; 保存各中断的原始向量(每个中断占4字节,共256个中断)
    old_vector dw MAX_INT_NUM * 2 dup(0) ; 256×4字节=1024字节
data ends
 
    end main

代码说明

  1. 核心功能设计:自定义int 62h作为“中断安装中断”,提供三类操作:a.安装中断(AH=00h):将指定中断号与服务程序绑定,保存原始向量以便后续恢复。b.卸载中断(AH=01h):将中断号的向量恢复为安装前的原始值。c.查询中断(AH=02h):获取指定中断号当前绑定的服务程序地址。
  2. 中断向量表操作:中断向量表位于0段,每个中断号对应4字节(偏移2字节+段2字节)。通过 中断号×4 计算向量地址,操作时需关中断( cli )保证原子性,避免写入过程被其他中断打断。
  3. 自安装与恢复:程序初始化时,将自身的 install_int 服务程序注册到int 62h,并保存int 62h的原始向量;程序退出时恢复原始向量,避免破坏系统环境。
  4. 测试逻辑:主程序通过int 62h安装一个测试中断(int 63h),调用该中断验证效果,再查询、卸载,完整演示中断安装中断的使用流程。

前言

int 8h是8086系统中由8253定时器通道0触发的系统时钟中断,主要用于维持系统时间、触发定时任务等,默认由BIOS或DOS内核实现。以下是一个模拟int 8h核心功能的自定义中断服务程序,包含系统时间更新、定时中断处理等功能。

代码实现

; 常量定义
TIMER_CTRL_PORT equ 43h ; 8253定时器控制端口
TIMER_CH0_PORT equ 40h ; 定时器通道0端口
BASE_FREQ equ 1193180 ; 定时器基准频率(Hz)
CLK_TICKS_PER_SEC equ 18 ; 每秒时钟滴答数(DOS默认,18.2次/秒)
BIOS_TIME_SEG equ 0040h ; BIOS时间存储段地址
BIOS_TIME_OFF equ 006Ch ; BIOS时间存储偏移(dword:自午夜起的滴答数)
 
code segment
    assume cs:code, ds:data

; 自定义int 8h中断服务程序
; 功能:
; 1. 定时器中断处理(维持系统时钟)
; 2. 更新BIOS时间(滴答数累计)
; 3. 调用原int 8h服务程序(链式调用,保留系统功能)

int8_proc 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

    ; 步骤1:更新BIOS系统时间(滴答数)
    mov ax, BIOS_TIME_SEG
    mov es, ax ; ES指向BIOS数据段
    inc dword ptr es:[BIOS_TIME_OFF] ; 滴答数+1(每中断一次加1)

    ; 步骤2:触发int 1Ch(用户定时中断,默认无操作,可由用户扩展)
    int 1Ch ; 调用用户定时中断钩子
 
    ; 步骤3:发送EOI信号给8259A中断控制器,允许后续中断
    mov al, 20h ; EOI命令
    out 20h, al ; 发送给主8259A

    ; 步骤4:链式调用原int 8h服务程序(保留系统默认功能)
    call dword ptr cs:[orig_int8] ; 调用原int 8h
 
    ; 恢复寄存器并返回
    pop ds
    pop es
    pop di
    pop si
    pop dx
    pop cx
    pop bx
    pop ax
    iret ; 中断返回
int8_proc endp
 
; 初始化定时器通道0(设置中断频率)
; 频率 = BASE_FREQ / 计数初值 → 计数初值 = BASE_FREQ / 目标频率
init_timer proc
    ; 计算计数初值(18.2Hz对应的初值:1193180 / 18.2 ≈ 65536)
    mov ax, 0 ; 计数初值=65536(0000h,16位最大值)
    ; 配置定时器通道0:模式3(方波输出),16位计数
    mov al, 00110110b ; 控制字:通道0,读写高8+低8,模式3,二进制
    out TIMER_CTRL_PORT, al
    ; 写入计数初值(65536的低8位和高8位均为00h)
    mov al, 0
    out TIMER_CH0_PORT, al ; 低8位
    out TIMER_CH0_PORT, al ; 高8位
    ret
init_timer endp
 
; 安装自定义int 8h中断(替换系统默认中断)
install_int8 proc
    cli ; 关中断,防止安装过程被打断
    mov ax, 0
    mov ds, ax ; DS指向中断向量表(0段)
    ; 保存原int 8h中断向量(段:偏移)
    mov ax, ds:[8*4] ; 原偏移
    mov word ptr cs:[orig_int8], ax
    mov ax, ds:[8*4 + 2] ; 原段
    mov word ptr cs:[orig_int8 + 2], ax
    ; 写入自定义中断服务程序地址到int 8h向量
    mov ax, offset int8_proc
    mov ds:[8*4], ax ; 偏移
    mov ax, cs
    mov ds:[8*4 + 2], ax ; 段
    sti ; 开中断
    ret
install_int8 end

; 恢复原int 8h中断向量(程序退出时调用)
restore_int8 proc
    cli
    mov ax, 0
    mov ds, ax
    ; 恢复原向量
    mov ax, word ptr cs:[orig_int8]
    mov ds:[8*4], ax
    mov ax, word ptr cs:[orig_int8 + 2]
    mov ds:[8*4 + 2], ax
    sti
    ret
restore_int8 endp

; 测试用的int 1Ch用户定时中断(每秒显示一次)
int1c_proc proc far
    push ax
    push bx
    push cx
    push dx
    push ds
    mov ax, data

    mov ds, ax ; 初始化数据段
    ; 每CLK_TICKS_PER_SEC次中断(约1秒)执行一次
    inc word ptr [tick_count]
    mov ax, [tick_count]
    cmp ax, CLK_TICKS_PER_SEC
    jne int1c_end

    ; 1秒到,显示字符'.'
    mov ah, 02h
    mov dl, '.'
    int 21h
    mov word ptr [tick_count], 0 ; 重置计数器

int1c_end:
    pop ds
    pop dx
    pop cx
    pop bx
    pop ax
    iret
int1c_proc endp

; 安装int 1Ch用户定时中断
install_int1c proc
    cli
    mov ax, 0
    mov ds, ax
    ; 保存原int 1Ch向量
    mov ax, ds:[1Ch*4]
    mov word ptr cs:[orig_int1c], ax
    mov ax, ds:[1Ch*4 + 2]
    mov word ptr cs:[orig_int1c + 2], ax
    ; 写入自定义int 1Ch处理程序
    mov ax, offset int1c_proc
    mov ds:[1Ch*4], ax
    mov ax, cs
    mov ds:[1Ch*4 + 2], ax
    sti
    ret
install_int1c endp

; 恢复原int 1Ch中断
restore_int1c proc
    cli
    mov ax, 0
    mov ds, ax
    mov ax, word ptr cs:[orig_int1c]
    mov ds:[1Ch*4], ax
    mov ax, word ptr cs:[orig_int1c + 2]
    mov ds:[1Ch*4 + 2], ax
    sti
    ret
restore_int1c proc

; 主程序:安装中断并测试
main:
    mov ax, data
    mov ds, ax ; 初始化数据段

    ; 安装int 8h和int 1Ch中断
    call install_int8
    call install_int1c
    call init_timer ; 初始化定时器

    ; 等待用户按键退出
    mov ah, 01h
    int 21h ; 等待按键

    ; 恢复系统中断
    call restore_int1c
    call restore_int8

    ; 程序退出
    mov ah, 4Ch
    int 21h

; 数据区(在代码段中定义,避免额外段操作)
orig_int8 dd 0 ; 原int 8h中断向量(段:偏移)
orig_int1c dd 0 ; 原int 1Ch中断向量
tick_count dw 0 ; 用于int 1Ch的滴答计数器


code ends
data segment
data ends ; 数据段仅作占位

    end main

代码说明

  1. 核心功能:自定义int 8h中断服务程序模拟了系统时钟中断的核心功能,包括:a.每触发一次中断,更新BIOS数据区的滴答数(自午夜起的累计中断次数,用于系统时间计算)。b.调用int 1Ch(用户定时中断钩子),允许用户扩展定时任务(如示例中每秒显示一个点)。c.发送EOI信号给8259A中断控制器,确保后续中断能被响应。d.链式调用原int 8h服务程序,保留系统默认功能(如DOS的时间管理)。
  2. 定时器配置:8253定时器通道0被配置为模式3(方波输出),计数初值为65536,对应中断频率约18.2次/秒(DOS系统默认),计算公式为:计数初值=基准频率(1193180Hz)/目标频率(18.2Hz≈65536。
  3. 中断安装与恢复:a.安装时保存原int 8h和int 1Ch的中断向量,将自定义处理程序地址写入中断向量表。b.程序退出前恢复原向量,避免破坏系统正常运行。
  4. 测试逻辑:主程序安装中断后,通过int 1Ch的自定义处理程序实现每秒显示一个点,直观展示定时中断的效果,按任意键退出并恢复系统环境。