微机接口技术实验.doc

微机接口技术实验五 计算机学院05级微机接口技术实验实验五 保护模式下的中断处理姓名：胡诣嵩 学号：20053449日期:2008-5-30一 实验名称保护模式下的中断处理二 实验目的1通过本实验了解、熟悉保护模式下的中断以及它的处理方式。2巩固微机接口课程学习的80386DX在保护模式下相关的知识点。三 简述程序执行过程1、作切换到保护方式的准备2、切换到保护方式3、程序循环等待，当有键盘和时钟中断时，调用中断服务程序显示字符4、切换回实模式四 实验源程序;功能:演示保护方式下的中断处理过程.386P;-;存储段描述符结构类型定义;-Desc STRUCLimitL DW 0 ;段界限(BIT0-15)BaseL DW 0 ;段基地址(BIT0-15)BaseM DB 0 ;段基地址(BIT16-23)Attributes DB 0 ;段属性LimitH DB 0 ;段界限(BIT16-19)(含段属性的高4位)BaseH DB 0 ;段基地址(BIT24-31)Desc ENDS;-;伪描述符结构类型定义(用于装入全局或中断描述符表寄存器);-PDesc STRUCLimit DW 0 ;16位界限Base DD 0 ;32位基地址PDesc ENDS;-;门描述符结构类型定义;-Gate STRUCOffsetL DW 0 ;32位偏移的低16位Selector DW 0 ;选择子DCount DB 0 ;双字计数GType DB 0 ;类型OffsetH DW 0 ;32位偏移的高16位Gate ENDS;-;存储段描述符类型值说明;-ATDR EQU 90h ;存在的只读数据段类型值ATDW EQU 92h ;存在的可读写数据段属性值ATDWA EQU 93h ;存在的已访问可读写数据段类型值ATCE EQU 98h ;存在的只执行代码段属性值ATCER EQU 9ah ;存在的可执行可读代码段属性值ATCCO EQU 9ch ;存在的只执行一致代码段属性值ATCCOR EQU 9eh ;存在的可执行可读一致代码段属性值DA_386IGateEQU8Eh ;386 中断门类型值;-DSEG SEGMENT USE16 ;16位数据段;-_SavedIMREG_M db 0 ; 中断屏蔽寄存器值_SavedIMREG_S db 0 ; DB 512 dup (0)TopOfStack LABEL BYTEGDT LABEL BYTE ;全局描述符表DUMMY Desc ;空描述符Code Desc ;代码段描述符DataV Desc ;源数据段描述符DataP Desc ;目标数据段描述符Code32 Desc ;代码段描述符;-GDTLen = $-GDT ;全局描述符表长度VGDTR PDesc ;伪描述符;-Code_Sel = Code-GDT ;代码段选择子DataV_Sel = DataV-GDT ;源数据段选择子DataP_Sel = DataP-GDT ;目标数据段选择子Code32_Sel = Code32-GDT ;目标数据段选择子;-; IDTALIGN 32IDTLABELBYTEIDT_00_1F Gate 32 dup ()IDT_20 Gate 1 dup ()IDT_21 Gate 1 dup () ;IDT_21_7F Gate 94 dup ()IDT_80 Gate 1 dup ()IDTLen = $-IDT ;中断描述符表长度VIDTR PDesc ;伪描述符_wSSValueInRealMode dw 0_wSPValueInRealModedw0_SavedIDTRdd0; 用于保存 IDTRdd0;-DSEG ENDS ;数据段定义结束;-;打开A20地址线;-EnableA20 MACRO push ax in al,92h or al,00000010b out 92h,al pop ax ENDM;-;关闭A20地址线;-DisableA20 MACRO push ax in al,92h and al,11111101b out 92h,al pop ax ENDM;-;16位偏移的段间直接转移指令的宏定义(在16位代码段中使用);-JUMP16 MACRO Selector,Offset DB 0eah ;操作码 DW Offset ;16位偏移量 DW Selector ;段值或段选择子 ENDM;-CSEG SEGMENT USE16 ;16位代码段 ASSUME CS:CSEG,DS:DSEG;-Start PROC mov ax,DSEG mov ds,ax mov _wSSValueInRealMode,ss ;堆栈段 mov _wSPValueInRealMode,sp ;堆栈指针 ;准备要加载到GDTR的伪描述符 mov bx,16 mul bx add ax,OFFSET GDT ;计算并设置基地址 adc dx,0 ;界限已在定义时设置好 mov WORD PTR VGDTR.Base,ax mov WORD PTR VGDTR.Base+2,dx ;准备要加载到IDTR的伪描述符 mov ax,SEG IDT mov bx,16 mul bx add ax,OFFSET IDT ;计算并设置基地址 adc dx,0 ;界限已在定义时设置好 mov WORD PTR VIDTR.Base,ax mov WORD PTR VIDTR.Base+2,dx ;设置代码段描述符 mov ax,cs mul bx mov WORD PTR Code.BaseL,ax ;代码段开始偏移为0 mov BYTE PTR Code.BaseM,dl ;代码段界限已在定义时设置好 mov BYTE PTR Code.BaseH,dh mov ax,seg SpuriousHandler mul bx mov WORD PTR Code32.BaseL,ax ;代码段开始偏移为0 mov BYTE PTR Code32.BaseM,dl ;代码段界限已在定义时设置好 mov BYTE PTR Code32.BaseH,dh mov ax,8000h mov dx,000BH mov WORD PTR DataV.BaseL,ax mov BYTE PTR DataV.BaseM,dl mov BYTE PTR DataV.BaseH,dh ;设置目标数据段描述符 mov ax,ds mul bx ;计算并设置目标数据段基址 mov WORD PTR DataP.BaseL,ax mov BYTE PTR DataP.BaseM,dl mov BYTE PTR DataP.BaseH,dh ; 保存中断屏蔽寄存器(IMREG)值 inal, 21h mov _SavedIMREG_M, al ;主片IMR=21h in al, 0A1h mov _SavedIMREG_S, al ;从片IMR=A1h ; 保存 IDTR sidtQWORD PTR _SavedIDTR ;加载GDTR lgdt QWORD PTR VGDTR cli ;关中断 EnableA20 ;打开地址线A20 lidt QWORD PTR VIDTR ;加载IDT ;切换到保护方式 mov eax,cr0 or eax,1 mov cr0,eax ;清指令预取队列,并真正进入保护方式 JUMP16 Code_Sel,ALIGN 32Virtual: ;现在开始在保护方式下运行 mov ax,DataV_Sel mov gs,ax ;加载源数据段描述符 mov ax,DataP_Sel mov ds,ax ;加载源数据段描述符 movss,ax ; 堆栈段选择子 mov sp,offset TopOfStack call Init8259Amovah, 0Ch; 0000 黑底 1100 红字moval, !movgs:(80 * 0 + 72) * 2), ax; 屏幕第 0 行, 第 72 列。; x: jmp xint 080hstimov ebx,0 xor ecx,ecxWaitLoop: ; cmp ebx, 100 ;jb WaitLoop cmp ecx,1;等到Esc jnz WaitLoopcli call SetRealmode8259A ;切换回实模式 mov eax,cr0 and al,11111110b mov cr0,eax ;清指令预取队列,进入实方式 JUMP16 ,; Init8259A -Init8259A:moval, 011hout020h, al; 主8259, ICW1.callio_delayout0A0h, al; 从8259, ICW1.callio_delaymoval, 020h; IRQ0 对应中断向量 0x20out021h, al; 主8259, ICW2.callio_delaymoval, 028h; IRQ8 对应中断向量 0x28out0A1h, al; 从8259, ICW2.callio_delaymoval, 004h; IR2 对应从8259out021h, al; 主8259, ICW3.callio_delaymoval, 002h; 对应主8259的 IR2out0A1h, al; 从8259, ICW3.callio_delaymoval, 001hout021h, al; 主8259, ICW4.callio_delayout0A1h, al; 从8259, ICW4.callio_delaymoval, 11111100b; out021h, al; 主8259, OCW1.callio_delaymoval, 11111111b; 屏蔽从8259所有中断out0A1h, al; 从8259, OCW1.callio_delayret; Init8259A -; SetRealmode8259A -SetRealmode8259A:moval, 011hout020h, al; 主8259, ICW1.callio_delayout0A0h, al; 从8259, ICW1.callio_delay mov al, 08h ; IRQ0 对应中断向量 0x20out021h, al ; 主8259, ICW2.callio_delay mov al, 70h ; IRQ8 对应中断向量 0x28out0A1h, al ; 从8259, ICW2.callio_delaymoval, 004h; IR2 对应从8259out021h, al; 主8259, ICW3.callio_delaymoval, 002h; 对应主8259的 IR2out0A1h, al; 从8259, ICW3.callio_delaymoval, 001hout021h, al; 主8259, ICW4.callio_delayout0A1h, al; 从8259, ICW4.callio_delay moval, 11111111b; 屏蔽从8259所有中断out0A1h, al; 从8259, OCW1.callio_delay mov al, _SavedIMREG_M ; 恢复中断屏蔽寄存器(IMREG)的原值out021h, al; callio_delay ;mov al, _SavedIMREG_S ; 恢复中断屏蔽寄存器(IMREG)的原值 ;out 0A1h, al ; ;callio_delayret; SetRealmode8259A -io_delay:nopnopnopnopret Real: ;现在又回到实方式 DisableA20 lidt QWORD PTR _SavedIDTR mov ax,DSEG mov ds,ax mov ss,_wSSValueInRealMode mov sp,_wSPValueInRealMode sti mov ax,4c00h int 21hStart ENDP;-CSEG ENDS ;代码段定义结束;-CSEG32 SEGMENT USE32; interrupt handler -ASSUME CS:CSEG32,DS:DSEGClockHandler: inc ebxincbyte ptr gs:(80 * 0 + 70) * 2) ; 屏幕第 0 行, 第 70 列。moval, 20hout20h, al; 发送 EOIiretdEscHandler: ; in al,60h cmp al,1 jnz Nesc mov ecx,1Nesc: inc byte ptr gs:(80*1+70)*2) mov al,20h out 20h,al iretdUserIntHandler:movah, 0Ch; 0000 黑底 1100 红字moval, Imovgs:(80 * 0 + 71) * 2), ax; 屏幕第 0 行, 第 71 列。iretdSpuriousHandler:movah, 0Ch; 0000 黑底 1100 红字moval, !movgs