汇编语言编写DOS下的内存驻留程序(4)

核心提示：4.5 使用驻留程序上面介绍了如何把程序加载到内存,并且让它永远留在内存中,接下来,介绍如何来使用驻留在内存中的程序.内存驻留程序的使用方法和它原先的设计有密切的关系.譬如,截获键盘输入的程序就必须通过键盘输入的软件中断,或是敲键盘所产生的硬件中断来使用.其它的驻留程序可能就必须靠:系统时钟,系统调用,或是其它的中断才

4.5 使用驻留程序
上面介绍了如何把程序加载到内存,并且让它永远留在内存中,接下来,介绍如何来使用驻留在内存中的程序.
内存驻留程序的使用方法和它原先的设计有密切的关系.譬如,截获键盘输入的程序就必须通过键盘输入的软件中断,或是敲键盘所产生的硬件中断来使用.其它的驻留程序可能就必须靠:系统时钟,系统调用,或是其它的中断才有办法使用.这些驻留程序必须要和以上的使用方法连结;而且在驻留程序安装好之后,至少必须建立一种使用的管道,否则驻留程序将无法使用.
IBM PC必须经由事件来驱动,譬如:键盘,系统时钟,或是软件中断.这些事件可以被截获,然后根据所发生的事件来执行一定的动作.因此必须让中断事件发生时,先执行我们的程序,而非系统的程序.
譬如,当我们设计一个截获键盘输入的驻留程序时,就必须把驻留程序和执行键盘输入的系统调用连结起来.当DOS或是应用程序希望从键盘读取一个字符时,它就必须执行INT 16H调用.因此如果我们能够在调用INT 16H时,先执行我们的驻留程序,那么驻留程序就可能变成应用程序和操作系统间的桥梁.
可以使用INT 21H中断调用中AH=25H来完成以上的要求.设置中断矢量可以更改INT 16H原先的中断矢量内容,让它改为指向我们的程序.譬如以下的例子所示:
cseg segment
assume cs:cseg,ds:cseg
org 100h
start:
jmp Initialize
;Section 1
new_keyboard_io proc far
sti
nop
iret
new_keyboard_io endp
;Section 2
Initialize:
mov dx,offset new_keyboard_io
mov al,16h
mov ah,25h
int 21h
;Section 3
mov dx,offset Initialize
int 27h
cseg ends
end start
上面的程序和4.3的程序结构是一样的,但是仍然有一些重要的改变.在Section 1和Section 2.在Section 1把驻留部分修改成子程序形式(Procedure),这样做是为了增加程序的可读性.另外,驻留部分多加了两个指令,STI和IRET.其中STI是设置中断标志(Set Interrupt Flag)和起始中断(Enable interrupts).
当CPU发生中断时,它就关闭中断标志,因此CPU就不再接受中断.事实上,CPU会专心地为目前发生的中断服务.当CPU停止接受中断时,任何硬件中断的信号都会被忽略,譬如:键盘,时钟脉冲,磁盘机信号,调制解调器的中断.如果CPU一直不接受中断,那么就会漏掉一些重要的信息,计算机系统也可能因此而死机.因此虽然CPU可以停止接受中断一段时间,但是却不能够久.

第二个重要的指令是IRET,从中断返回(Return from interrupt).IRET的功能和RET极相似,RET是用来从被调用 的子程序中返回,而IRET则是用来从中断程序返回.但是使用IRET返回时,它会从堆栈中先取出返回的地址值,然后再取出CPU的状态标志(State Flag).CPU的状态标志在CPU接受中断时,会自动地推入堆栈中.因此执行IRET指令后,CPU的状态就恢复成未中断前的状态;也就是说CPU就可以继续接受外界的中断(CPU状态标志中断包括了中断标志).严格地说,STI和IRET在这个例子中都是多余的,但是对于实际的中断处理程序而言,这两个指令都很重要.
另外,使用设置中断矢量的中断调用时,暂存器AL必须存入所要设置的中断矢量,而中断矢量指针则必须放到暂存器DS:DX中.
4.6 连接中断处理程序
若是把前一节的程序拿来执行时,键盘是无法输入的,事实上,处理键盘的硬件中断处理程序会继续地读取敲入的字符,并且放到等待队列中,直到队列填满为止;但是由于读取等待队列的软件中断INT 16H已经被改变了,因此队列的内容就永远取不出来.
现在写一个中断处理程序,这个中断处理程序只是调用原先的键盘中断处理程序,一旦做到这一点之后,接下来就可以根据键盘的输入做修改.以下就是调用原先键盘处理程序的驻留程序:
cseg segment
assume cs:cseg,ds:cseg
org 100h
start:
jmp Initialize
Old_Keyboard_IO dd ?
;Section 1
new_keyboard_io proc far
sti 
;Section 2
pushf
assume ds:nothing
call Old_Keyboard_IO
nop
iret
new_keyboard_io endp
;Section 3
Initialize:
assume cs:cseg,ds:cseg
mov bx,cs
mov ds,bx
mov al,16h
mov ah,35h
int 21h
mov word ptr Old_Keyboard_IO,bx
mov word ptr Old_Keyboard_IO[2],es
;End Section 3
mov dx,offset new_keyboard_io
mov al,16h
mov ah,25h
int 21h
mov dx,offset Initialize
int 27h
cseg ends
end start
上面的程序中,第一部分是两个字(Double word),这是用来存放旧的键盘中断矢量.因为COM的程序都只限制在一个段中,因此数据段和代码段都在同一段中.而原先的中断处理程序和我们所编写的中断处理程序未必会在同一段中,所以必须使用双字来储存地址值.
双字Old_Keyboard_IO可以放在驻留程序中的任何地方;但是一般来说,放在Jmp Initialize 之后会比较方便;因为如果必须使用DEBUG来检查程序的话,可以比较容易调试.
上面程序中的第二部分是驻留程序的主体,其中包括了一个调用原先键盘中断处理程序的模拟中断.因为原先的键盘中断处理程序必须使用INT的方式调用,而不是使用CALL的指令调用;因此必须先使用PUSHF把CPU状态标志压入堆栈中,然后配合上CALL来模拟INT的动作.
注意一点,assume ds:nothing这一行是汇编指示,而不是程序代码.它是用来告诉汇编器在产生下一行机器码时,不要更会目前DS的内容;这样做才可以让汇编器为下一个指令产生双字的地址值.
当Call Old_Keyboard_IO指令执行时,控制权就转移到旧的键盘中断处理程序.而当这个中断调用执行完时,它就执行IRET指令,于是控制权又交还到目前的驻留程序.这样做,不但可以让原先的键盘中断程序包为我们工作,同时也可以掌握控制权.如果只使用IMP指令,跳到旧的键盘中断处理程序包去,而不把CPU状态标志推入堆栈中,那么一旦执行到IRET时,就真正返回到中断的状态.
上面程序中的第三部分是启动代码部分,在这一部分中,设定好新的中断矢量,同时把旧的中断矢量存放在驻留程序代码中,以便让驻留程序使用.
4.7 检查驻留程序
到目前为止,已经成功地把驻留程序加在应用程序和DOS的键盘输入之间;接下来可以修改输入的字符.在这一节中,我们准备截获键盘的输入,并且把"Y"改成"y","y"改成"Y".