DOS 系统功能调用(INT 21H)

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INT表示interrupt(中断), INT指令是X86汇编语言中最重要的指令之一,它的作用是引发中断,调用“中断例程”(interrupt routine)。
中断是由于软件或硬件的信号,使CPU暂停执行当前的任务,转而去执行另一段子程序。

  • 硬中断(外中断):由外部设备,如网卡、硬盘随机引发的,比如网卡收到数据包的时候,就会发出一个中断。
  • 软中断(内中断):由执行中的指令产生的,可以通过程序控制触发。

可以通过 “ INT 中断码 ” 实现中断,内存中有一张中断向量表,用来存放中断码处理中断程序的入口地址。CPU在接受到中断信号后,暂停当前正在执行的程序,跳转到中断码对应的向量表地址处去执行中断。

我们理解上可以当INT就是调用系统内置的一些功能。
常用的中断:

  • INT 21H:DOS系统功能调用
  • INT 10H:BIOS终端调用
  • INT 3H:断点中断,用于调试程序

这篇文章重点记录下DOS的系统功能调用,也就是INT 21H

本文环境:

  • 操作系统:虚拟机中的Windows 10
  • Visual Studio Code
  • VSCode 插件:MASM/TASM
    这个插件还蛮方便的,省去了自己配环境的麻烦,右键单击文件选择Run ASM code就可以执行代码:

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DOS系统功能调用格式都是一致的,步骤如下:

  1. AH寄存器中设置系统功能调用号。
  2. 在指定的寄存器中设置入口参数。
  3. INT 21H指令执行功能调用。
  4. 根据出口参数分析功能调用执行情况。

常见功能

DOS 系统功能调用 INT 21H,有数百种功能供用户使用。下面介绍几个常用的 DOS 系统功能调用,简要描述如表所示。

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4C肯定天天用,毕竟用来返回DOS的,这里写点其他功能的例子。

一些例子

汇编代码中,指令和寄存器名大写和小写没关系,所以这里ah和AH,dx和DX也没问题。但是4H和4还是有点不一样的,4H是16进制,不带h表示10进制。

显示一个字符

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assume cs:code, ds:data

; 数据段
data segment
message db 'hello'
data ends

; 代码段
code segment
start:
mov ax, data
mov ds, ax

mov dl, ds:[1h]

;调用DOS系统功能,2表示输出DL寄存器的字符到显示器
mov ah, 2h
int 21h

;返回DOS
mov ah, 4ch
int 21h

code ends
end start

这个程序会输出一个e的字符。

打印hello world

代码是用别人的,他的注释写的蛮好的:

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; 注:这里的关联并没有任何实际操作,相当于给我们自己的注释而已
; 相当于即使不写这一行也没有关系
assume cs:code, ds:data

; 数据段
data segment
; 创建字符串
; 汇编打印字符串要在尾部用 $ 标记字符串的结束位置
; 将字符串用hello做一个标记,方便后面使用它
hello db 'Hello World!$'
data ends

; 代码段
code segment
; 指令执行的起始,类似于C语言的main函数入口
start:
; 汇编语言不会自动把数据段寄存器指向我们程序的数据段
; 将数据段寄存器指向我们自己程序的数据段
mov ax, data
mov ds, ax

; 打印字符串的参数
; DS:DX=串地址,将字符串的偏移地址传入dx寄存器
; 字符串是在数据段起始创建的,它的偏移地址是0H
; offset hello 即找到标记为hello的数据段字符串的编译地址
; 还可以写成 mov dx, 0H
mov dx, offset hello
; 打印字符串,ah=9H代表打印
mov ah, 9h
int 21h

; 正常退出程序,相当于高级语言的 return 0
mov ah, 4ch
int 21h

code ends
end start

读取键盘输入两个数求和

这个例子复杂了点

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assume cs:code, ds:data, ss:stack

stack segment
dw 30h dup(0)
stack ends

; 数据段
data segment
buf db 20h, 0, 20h dup (0)
message db 'input a number:$'
num dw ?
data ends

code segment
start:
mov ax, data
mov ds, ax
call printMsg
call readInput
call atoi
push num

; again
call printMsg
call readInput
call atoi
push num

; cal summ
call sum
call printAx

mov ah, 4ch
int 21h

printMsg:
mov dx, offset message
mov ah, 9h
int 21h
ret

readInput:
; first byte to tell dos maximum characters buffer can hold
mov dx, 0h
mov ah, 0Ah
int 21h
; print \n
mov dl, 0Ah
mov ah, 02h
int 21h
ret

atoi proc
mov dx,0
mov bx,10
mov si,2
mov num,0
mov ax,0
lop:
mov al,buf[si]
cmp al,0Dh
je final
sub al,30h
cmp num,0
je do_delta
push ax
mov ax,num
mul bx
mov num,ax
pop ax
do_delta:
add num,ax
mov ax,0
inc si
jmp lop
final:
ret
atoi endp
; 内平衡
sum:
mov bp, sp
mov ax, ss:[bp+2]
add ax, ss:[bp+4]

ret 4


printAx proc
;initialize count
mov cx,0
mov dx,0
label1:
; if ax is zero
cmp ax,0
je print1
mov bx,10
div bx

;push it in the stack
push dx

;increment the count
inc cx

;set dx to 0
xor dx,dx
jmp label1
print1:
;check if count
;is greater than zero
cmp cx,0
je exit

;pop the top of stack
pop dx

;add 48 so that it
;represents the ASCII
;value of digits
add dx,48
; print character
mov ah,02h
int 21h

;decrease the count
dec cx
jmp print1
exit:
ret
printAx endp

code ends
end start

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调试工具DEBUG常用命令

R ——查看和修改寄存器
D ——查看内存单元

内存每16个字节单元为一小段,逻辑段必须从小段的首址开始。用D命令可以查看存储单元的地址和内容。
D命令格式为:

1
D  段地址:起始偏移地址 [结尾偏移地址] [L范围]

例如:

1
2
3
4
5
D DS:0      查看数据段,从0号单元开始  
D ES:0 查看附加段,从0号单元开始
D DS:100 查看数据段,从100H号单元开始
D 0200:5 15 查看0200H段的5号单元到15H号单元(在虚拟机上该命令不能执行)
D 0200:5 L 11 用L选择范围。查看0200H段的5号单元到15H号单元共10个单元
T /P——单步执行

P可以跳过子程序或系统调用,其他方面T和P是类型的。

参考: