c语言中断处理
系统级C语言程序设计（中断原理简介）
摘要：本文主要介绍C语言中中断服务程序的编写、安装和使用。由于硬中断服务程序的编写涉及到硬件端口读写操作，使得用户直接和硬件打交道，在程序设计过程中要用到的数据（如硬件端口地址等）比较多，这就使程序员和计算机的硬件设备间缺少一种“缓冲”的作用，况且，用汇编语言来直接对硬件编程要方便得多。 本文仅对软中断程序的编写作个介绍。
关键词：软中断、中断向量、中断向量表、TSR内存驻留、DOS重入、中断请求、段地址、偏移量、寄存器、BIOS、DOS、setvect()、getvect()、keep ()、disable()、enable ()、geninterrupt ()、int86 ()、interrupt
对于一般的C语言爱好者而言，就如何在C中使用中断例程这一问题应该已经非常熟悉，例如，我们可以通过int86 ( )函数调用13H号中断直接对磁盘物理扇区进行操作，也可以通过INT86 ( )函数调用33H号中断在屏幕上显示鼠标光标等。其实，13H号也好，33H号也好，它们只不过就是一些函数，这些函数的参数通过CPU的寄存器传递。中 断号也只不过是间接地
指向函数体的起始内存单元，说它是间接的，也就是说，函数的起始段地址和偏移量是由中断号通过一种方法算得的（具体如何操作，下面会 作解释）。如此一来，程序员不必要用太多的时间去写操作硬件的程序了，只要在自己的程序中设置好参数，再调用BIOS或DOS提供的中断服务程序就可以 了，大大减小了程序开发难度，缩短了程序开发周期。那么中断既然是函数，就可以由用户任意的调用、由用户任意地编写。
计算机内存的前1024个字节（偏移量00000H到003FFH）保存着256个中断向量，每个中断向量占4个字节，前两个字节保存着中断服务程序的入 口地址偏移量，后两个字节保存着中断程序的入口段地址，使用时，只要将它们分别调入寄存器IP及CS中，就可以转入中断服务程序实现中断调用。每当中断发 生时，CPU将中断号乘以4，在中断向量表中得到该中断向量地址，进而获得IP及CS值，从而转到中断服务程序的入口地址，调用中断。这就是中断服务程序 通过中断号调用的基本过程。在计算机启动的时候，BIOS将基本的中断填入中断向量表，当DOS得到系统控制权后，它又要将一些中断向量填入表中，还要修 改一部分BIOS的中断向量。有一部分中断向量是系统为用户保留的，如60H到67H号中断，用户可以将自己的中断服务程序写入这些中断向量中。不仅如 此，用户还可以自己更改和完善系统已有的中断向量。
在C语言中，提供了一种新的函数类型interrupt，专门用来定义中断服务程序，比如我们可以写如下的中断服务程序：
/*例1：中断服务程序*/
void interrupt int60()
{
puts("This is an example");
}
该中断的功能就是显示一个字符串，为什么不用printf ( )函数呢？这就牵涉到DOS的重入问题，后面将作一些介绍。
一个简单的中断服务程序写好了，如何把它的函数入口地址填写到中断向量表中，以便在产生中断的时候能转入中断服务程序去执行呢？这里要用到setvect ( )和getvect ( )函数。setvect ( )有两个参数：中断号和函数的入口地址，其功能是将指定的函数安装到指定
的中断向量中，getvect ( )函数有一个参数：中断号，返回值是该中断的入口地址。在安装中断以前，最好用disable ( )函数关闭中断，以防止在安装过程中又产生新的中断而导致程序运行混乱，待安装完成后，再用enable ( )函数开放中断，使程序正常运行。现在我们可以把上面的例子再丰富一下：
/*例2：中断服务程序的编写、安装和使用*/
#include <dos.h>
#include <stdio.h>
#ifdef __cplusplus
#define __ARGU ...
#else
#define __ARGU
#endif
void interrupt int60 (__ARGU) /*中断服务函数*/
{
puts("This is an example");
}
void install (void interrupt (*fadd)(__ARGU),int num) /*安装中断*/
{
disable(); /*关闭中断*/
setvect(num, fadd); /*设置中断*/
enable(); /*开放中断*/
}
void main()
{
install (int60,0x60);/*将int60函数安装到0x60中断*/
geninterrupt (0x60); /*人为产生0x60号中断*/
}
有一定经验的读者很容易得到该程序的执行结果：在屏幕上显示“This is an example!”。
编写、安装中断服务程序的方法就介绍这些。下面再浅谈一下内存驻留程序（TSR）的编写和使用。在C语言中，可以用keep ( )函数将程序驻留内存。这个函数有两个参数：status和size。size为驻留内存长度，可以用size=_SS+_SP/16-_psp得到，当 然这也是一种估算的方法，并不是精确值。函数执行完以后，出口状态信息保存在status中。比如，对于上面的例子，将“geninterrupt (0x60);”改写成“keep(0,_SS+_SP/16-_psp);”后再执行程序，这一段程序就被驻留，此后在其它的任何软件或程序设计中，只 要用到了60H号中断，就会
在屏幕上显示“This is an example!”的字样。要恢复系统对60H号中断的定义，只能重新启动计算机。
像上面的例子其实还很不完善，它没有考虑DOS系统环境的状态、没有考虑程序是否已经驻留内存、没有考虑退出内存驻留等问题。对于第二个问题还是很容易解 决的：执行程序一开始就读取某一函数中断入口地址（如63H号中断）判断是否为空（NULL），如果为空就先将该地址置为非空再驻留内存，若为非空则表示 已经驻留并退出程序。这一步判断非常重要，否则将会因为重复驻留占用过多内存空间而最后造成系统崩溃。至于其它两个问题，在此不多作说明，有兴趣的读者可 以参考一些有关书籍。
不仅如此，我们还可以通过在DOS下使用热键（Hotkey）来调用内存驻留程序。比如将《希望汉字系统》自带的《希望词典》驻留内存后，在任意时刻按下 Ctrl+F11键，就能激活程序，出现词典界面。微机的键盘中有一个微处理芯片，用来扫描和检测每个按键的按下和释放状态。大多数按键都有一个扫描码， 告知CPU当前的状态，但一些特殊的键如PrintScreen、Ctrl+Break等不会产生扫描码，而直接产生中断。正因为如此，我们可以将 Ctrl+Break产生的中断号指向我们自己写好的程序入口地址，那么当按下Ctrl+Break后，系
统就会调用我们自己的程序去执行，这实际上也就 是修改了Ctrl+Break的中断向量。至于其它按键激活程序则可以利用9H号键盘中断捕获的扫描码来实现，在此不多作说明。例如，执行下面的程序后， 退回DOS系统，在任意的时候按下Ctrl+Break后，屏幕的底就会变成红。
/*例3：中断服务程序编写、安装和使用，内存驻留*/
#include <dos.h>
#include <conio.h>
#ifdef __cplusplus
#define __ARGU ...
#else
#define __ARGU
#endif
void interrupt newint(__ARGU); /*函数声明*/
void install (void interrupt (*fadd)(__ARGU), int num);
int main()
{
install (newint,0x1b); /*Ctrl+Break中断号:1BH*/
keep(0,_SS+(_SP/16)-_psp); /*驻留程序*/
return 0;
}
void interrupt newint(__ARGU)
{
textbackground(4); /*设置屏幕底为红*/
clrscr(); /*清除屏幕*/
}
c语言printf用法例子简单 void install (void interrupt (*fadd)(__ARGU), int num)
{
disable();
setvect(num,fadd); /*设置中断*/
enable();
}
由于13H号中断是BIOS提供的磁盘中断服务程序，对于DOS下的应用程序，它们的存盘、读盘功能都是通过调用这一中断来实现的。有许多DOS下的病毒就喜欢修改13H号中断来破坏系统，例如，修改13H号中断服务程序，将其改成：
/*例4：病毒体程序伪代码*/
void interrupt new13(__ARGU)
{
if (病毒发作条件成熟)
{ 修改入口参数指向病毒程序入口地址;
执行病毒代码;
}
调用原来的13H中断；
}
只要当任一软件（如EDIT.COM等）对磁盘有操作并且病毒发作条件成熟时，病毒就被激活。当然，这样做会导致可用内存空
Linux中断编程
在 Linux 下，硬件中断被称为 IRQs ［Interrupt Requests （这是Linux起源的Intel 架构上的标准术语。 ）的缩写］。有两种 IRQs，短的和长的。一个短的 IRQ 预期占用 非常短的一段时间，在那期间，机器的剩余部分被阻塞，没有其他的中断将被处理。长的 IRQ 占用的时间长些，在那期间其他中断有可能发生（但不能是来自同一设备）。只要是可能的，声明一个长中断是较好的。
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