DOS 系统功能调用（INT 21H）

发表于 更新于

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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. 在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. 用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： 

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D  段地址:起始偏移地址 [结尾偏移地址] [L范围]

例如： 

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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：