汇编语言I/O控制方式与中断系统解析

"该文档是关于汇编语言课程的课后习题答案，主要涵盖了第10章的内容，包括I/O数据传送控制方式、I/O接口与端口的概念、CPU与I/O设备的信息传递、输入输出指令的编写、中断相关知识以及中断处理的指令序列等。" 在汇编语言中，I/O数据传送控制方式主要有四种：无条件传送、查询传送、中断传送和直接存储器传送。无条件传送是最简单的数据传输方式，数据总是立即发送或接收；查询传送是指CPU不断查询I/O设备是否准备好进行数据传输；中断传送允许CPU在执行其他任务时，由外部设备发起中断请求，CPU响应后进行数据交换；直接存储器传送（DMA）则允许设备直接与内存交换数据，无需CPU介入。 I/O接口是连接CPU和外部设备的关键，它包含一组端口，这些端口是CPU访问I/O设备的通道，用于传递控制信息、状态信息和数据信息。端口是接口中的寄存器，它们位于计算机主机一方，而不是外部设备上。 在汇编语言编程中，与端口交互的指令通常包括`IN`和`OUT`。例如，读取61H端口的指令是`IN AL, 61H`，而向20H端口写入数据的指令是`OUT 20H, AL`。类似地，读取3F8H端口和写入3F9H端口的指令分别是`MOV DX, 3F8H; IN AL, DX`和`MOV DX, 3F9H; OUT DX, AL`。 中断是CPU响应外部或内部事件的方式。中断类型号用于标识不同的中断源，中断向量包含了中断处理程序的入口地址，即段地址和偏移地址。中断向量表是存储所有中断向量的内存区域，通常位于存储器的最低1KB空间。例如，INT 8指令对应的中断向量在内存的地址是00020H。 中断分为内中断和外中断。内中断是由执行INT指令触发，而外中断也称为硬件中断，如电源故障。中断又分为可屏蔽中断和不可屏蔽中断，如定时器通常是可屏蔽的，而某些关键的硬件中断，如时钟中断，是不可屏蔽的。开中断允许系统响应中断请求，而关中断则阻止中断发生。在关中断状态下，内中断仍然可以被响应，但可屏蔽中断不会被处理，而不可屏蔽中断则可以被响应。 为了仅使特定设备的中断不被屏蔽并开启中断，可以使用如下指令序列（假设使用8086处理器）：首先设置中断允许标志，如`STI`指令，然后通过`OUT`指令设置中断控制器的中断屏蔽字，例如`MOV AL, 01011100B; OUT 21H, AL`，这将允许定时器、键盘、硬盘和打印机的中断请求。 以上内容详细阐述了汇编语言中关于I/O操作、中断处理以及与之相关的指令和概念，这些都是学习和理解底层系统操作的基础。