中断向量与向量地址

 
中断号——中段的编号
 
什么是中断向量？我们可以把它理解成中断服务程序的入口地址。
 比如说在 x86 系列当中，我们可以把中断向量理解成中断服务程序的段地址和偏移量组成的一个向量。
 有的时候也指程序状态字，比如说 CPU 发生中断的时候，一些非体系结构寄存器或者是表示程序状态的一些寄存器，这些寄存器指令无法进行读取，那么在计算机的内部就把它集成成一个字，这个字我们把它称为程序状态字。那这个时候所谓中断向量，实际上就是指，和中断服务程序相关的入口地址，包括段地址，或者是偏移量，也包括执行中断服务程序的时候需要的一些状态信息。这就是中断向量。
 
实际上，中断服务程序的入口地址可以由中断向量来生成。
 
向量地址，是指中断向量保存的内存单元的地址，比如说中断服务程序入口地址所保存的内存单元的地址。或者是我们可以利用一条跳转指令，通过这个跳转指令，把它跳转到中断服务程序。那这个时候，它的向量地址就是指这条跳转指令在内存当中保存的地址，我们把这个称为向量地址。
 
我们看一下，要形成向量地址，我们用一个硬部件来做，这个文件叫做中断向量地址形成部件。
 
它的输入（的值）是由排队器输出得到的——就是我们刚才讲的那个链式排队器，或者是其他类型的中断优先级的排队器。要记住，排队器输出的结果当中只有一位是高电平，其他的各位都是低电平。有多少个中断源，或者是对应了多少个中断服务程序，那么就会有多少位输入。
 
它的输出对应了中断向量地址（向量地址），也就是我们刚才讲的中断服务程序入口地址所保存的那个内存单元的地址，或者是那条跳转指令在内存当中保存的地址。

中断向量
 
每个中断源都有对应的处理程序，这个处理程序称为中断服务程序，其入口地址称为中断向量。所有中断的中断服务程序入口地址构成一个表，称为中断向量表；也有的机器把中断服务程序入口的跳转指令构成一张表，称为中断向量跳转表。
 
中断地址
 
中断向量表或中断向量跳转表中每个表项所在的内存地址或表项的索引值，称为向量地址或中断类型号。
 
向量中断
 
是指一种识别中断源的技术或方式。识别中断源的目的就是要找到中断源对应的中断服务程序的入口地址的地址，即获得向量地址。
 
 
 
 

一、实验要求
 
查看中断类型码 0H
查看中断类型码 60H
 
二、实现原理
 
1、中断类型码 0H
 功能：程序终止产生中断，所以我们可以写一个内存有问题的子程序，调用它就会产生一个 0H 中断
 
例如：200H / 0H 等于无穷，导致程序内存溢出终止，产生 0H 号中断
 
key_I:	MOV	AX,200H				;程序错误中断0（200H / 0 = ∞）	
		MOV	BL,0 
		DIV	BL
		JMP	wait
 
2、中断类型码 60H
 这是给用户自定义的中断类型码，所以要产生中断就要调用 60H 中断即可
 
例如：自己编写 60H 中断，然后调用即可
 
key_I:	int 60h          		;显示调用，自己定义 60H 中断
		NOP  					;空操作，延时一个机器周期，保证读写    
		JMP wait
 
三、代码及解释
 
wait——循环（自己定义的，和关键字重复了，可以修改）
 key_Q——程序正常退出
 key_I——调用中断
 store——保存原来这里的数据
 init——设置中断向量
 restore——恢复原来这里的数据
 newint——中断产生后执行程序
 
		ASSUME	DS:seg1,CS:seg2
		
seg1	SEGMENT
		intoff	DW	?			;用于保存原中断向量偏移地址
		intseg	DW	?			;用于保存原中断向量段地址
seg1	ENDS

seg2	SEGMENT
start:	MOV AX,seg1
		MOV	DS,AX
		MOV	AX,0
		MOV	ES,AX
		CALL store
		CALL init
		
wait:	MOV	AH,01H				;01H 键盘输入并回显
		INT	21H					;21H DOS系统功能调用
		CMP	AL,'Q'				;根据输入跳转子程序
		JE	key_Q
		CMP	AL,'I'
		JE	key_I
		JMP	wait

key_Q:	CALL restore			
		MOV	AH,4CH				;4CH 带返回码结束
		INT	21H

key_I:	MOV	AX,200H				;程序错误中断0（200H / 0 = ∞）	
		MOV	BL,0 
		DIV	BL
		JMP	wait

store:	MOV	AX,ES:[00H*4]		;保存原来这里的数据
		MOV	intoff,AX
		MOV	AX,ES:[00H*4+2]
		MOV	intseg,AX
		RET
		
init:	MOV	AX,OFFSET newint	;设置中断	;取中断程序偏移地址
		MOV	ES:[00H*4],AX		
		MOV	AX,SEG newint		;取中断程序段地址
		MOV	ES:[00H*4+2],AX
		RET
		
restore:MOV	AX,intoff			;恢复原来这里的数据
		MOV	ES:[00H*4],AX
		MOV	AX,intseg
		MOV	ES:[00H*4+2],AX
		RET
		
		
; key_I:	int 60h          		;显示调用，自己定义 60H 中断
		; NOP  					;空操作，延时一个机器周期，保证读写    
		; JMP wait
		
; store:	MOV	AX,ES:[60H*4]		;保存原来这里的数据
		; MOV	intoff,AX
		; MOV	AX,ES:[60H*4+2]
		; MOV	intseg,AX
		; RET
		
; init:	MOV	AX,OFFSET newint	;取中断程序偏移地址
		; MOV	ES:[60H*4],AX		
		; MOV	AX,SEG newint		;取中断程序段地址
		; MOV	ES:[60H*4+2],AX
		; RET
		
; restore:MOV	AX,intoff			;恢复原来这里的数据
		; MOV	ES:[60H*4],AX
		; MOV	AX,intseg
		; MOV	ES:[60H*4+2],AX
		; RET

newint:	MOV	BP,SP				;开中断，保护寄存器
		ADD	WORD PTR [BP],2
		MOV	AH,02H				;02H 显示输出
		MOV	DL,'A'				;输出 A
		INT	21H
		IRET

seg2	ENDS
		END	start
 
四、结果
 
调试输入
 
-u 				反汇编查看中断调用的地址
-g [address] 	执行到指定地址
-d DS:0 		查看保存原始数据
-d ES:0 		查看中断向量地址
-d ES:180 		查看中断向量地址
 
1、中断类型码 0H
 0H * 4 = 0
 可以看到在 ES 中 0000-0003 保存了调用中断的地址，DS 中是以前的保存数据
 
 
2、中断类型码 60H
 60H * 4 = 180H
 可以看到在 ES 中 0180-0183 保存了调用中断的地址，DS 中是以前的保存数据
 

什么是中断？什么是中断向量？中断向量表的地址范围？
 答：中断就是CPU在执行当前程序时由于内外部事件引起CPU暂时停止当前正在执行的程序而转向执行请求CPU暂时停止的内外部事件的服务程序，该程序处理完后又返回继续执行被停止的程序；中断向量是中断处理子程序的入口地址；地址范围是00000H-003FFH。
 
中断向量表的功能是什么？若中断向量号分别为1AH和20H，则它们的中断向量在中断向量表的什么位置上？
 答：中断向量表的功能是当中断源发出中断请求时，即可查找该表，找出其中断向量，就可转入相应的中断服务子程序。1AH在中断向量表的位置是1AH*4=68H在中断向量表0000：0068处；20H在中断向量表的位置是80H在中断向量表0000：0080处。