BIOS 中断调用参数解析

BIOS(基本输入输出系统)是计算机启动时的固件,它负责硬件的初始化和操作系统的加载。在操作系统还未加载之前,BIOS 提供了一些基本的输入输出功能,这些功能通过中断(Interrupt)调用来实现。中断调用是 BIOS 和操作系统之间的桥梁,对于开发者和系统编程者来说,了解 BIOS 中断调用参数是至关重要的。

BIOS 中断调用的基本概念

在 BIOS 中,中断是一种机制,用于事先定义的一组功能和例程。通过串口、磁盘、显示器等硬件设备提供的中断调用,可以访问相应的功能。每个中断都有一个特定的编号,开发者可以通过调用这些中断实现特定的功能。例如,INT 13h 用于磁盘操作,INT 10h 用于视频服务。

中断调用的格式

BIOS 中断调用通常采用以下格式:

INT n

这里 n 是中断的编号。在进行中断调用时,某些寄存器必须设置为特定的值,以便正确传递参数。

中断调用参数解析

下面是一些常用的 BIOS 中断及其调用参数:

  1. INT 10h (视频服务)

    该中断用于处理视频输出。常见的功能有设置光标位置、文本输出、图形模式设置等。调用参数由寄存器指定:

    • AH 寄存器:功能号
    • AL 寄存器:字符 (对于文本输出)
    • BH 寄存器:页码
    • CX 寄存器:字符计数
    • DL 寄存器:光标位置(行和列)

    示例代码:

    ; 设置视频模式为 3(文本模式)
    mov ax, 0003h
    int 10h
    
  2. INT 13h (磁盘服务)

    该中断用于磁盘操作,例如读取和写入扇区。它的调用参数如下:

    • AH 寄存器:功能号
    • AL 寄存器:要读取的扇区数
    • CHCLDHDL 寄存器:用来指定要访问的扇区的位置

    示例代码:

    ; 读取 1 个扇区到缓冲区
    mov ah, 02h          ; 读取扇区
    mov al, 01h          ; 读取 1 个扇区
    mov ch, 00h          ; 磁道号
    mov cl, 02h          ; 扇区号
    mov dh, 00h          ; 磁头号
    mov dl, 80h          ; 硬盘号(0 为第一块硬盘)
    mov bx, buffer       ; 数据缓冲区的段地址
    int 13h              ; 调用磁盘中断
    

注意事项

在使用 BIOS 中断时,有几个关键的注意事项:

  • 寄存器的初始化:在进行中断调用之前,确保所有必要的寄存器均已正确初始化,以避免引起未定义的行为。
  • 中断返回值:许多中断会设置 AH 寄存器以返回错误代码,因此使用后需要检查返回值。
  • 恢复执行环境:在使用 BIOS 中断后,应确保程序环境能够恢复,以便继续执行其他操作。

中断调用示例序列图

使用中断调用的过程可以用序列图表示如下:

sequenceDiagram
    participant User
    participant BIOS

    User->>BIOS: INT 10h (设置视频模式)
    BIOS-->>User: 返回成功

    User->>BIOS: INT 02h (读取磁盘扇区)
    BIOS-->>User: 返回读取状态

总结

BIOS 中断调用为操作系统和应用程序提供了低级别的硬件访问接口。了解中断调用参数以及如何正确调用这些中断是开发底层系统软件的基础。在掌握这些知识的基础上,开发者可以编写高效、稳定的代码,在各种计算环境中实现复杂功能。

通过本文的介绍,我们回顾了 BIOS 中断的基本概念、常见的中断及其参数、示例代码以及注意事项。良好的理解和应用这些知识,无疑将提升开发者在系统编程中的能力。希望本文能够为您的学习和实践提供有价值的帮助。