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2004.4.18
一、课程设计之目的
学习DOS下内存驻留程序的基本思想，了解与熟悉用汇编语言编写程序。本课程设计将完成一个小的.com程序，运行程序后，你的所有按键输入（指在DOS或Windows的DOS模式下）将不被接受，所有输入将被替换成特定的字符串（回车键除外）。
二、内存驻留程序的基本框架（framework of a TSR）
内存驻留程序的基本思想就是让程序一直停留在内存中，不断的执行特定的命令。但内存驻留如何被执行呢？一般地，内存驻留程序都是通过修改BIOS或DOS的系统中断向量表来实现的。比如修改向量表中16H位置的中断（这个中断接收键盘的按键，在DOS中，按键按下，这个中断就会被调用），让其指向我的程序，这时若有按键被按下，则执行的是我的程序。下面是一个最简单的框架：
CSEG SEGMENT
ASSUME CS:CSEG, DS:CSEG
ORG 100H
Start:
JMP Initialize
new_keyboard_io PROC FAR // 这一部分是驻留在内存的内容
STI
NOP
IRET
new_keyboard_io ENDP // 到这里结束
Initialize:
MOV DX, OFFSET new_keyboard_io // 新的键盘处理程序
MOV AL, 16H // 需更改的向量号(interrupt index)
MOV AH, 25H // 更改系统中断向量表
INT 21H
MOV DX, OFFSET Initialize
INT 27H // 将标签Initialize前的程序驻留内存
CSEG ENDS
END Start
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三、实现原来设计程序
首先，我需要还是需要捕获用户的回车键，所以需要将原来的DOS本身的键盘处理程序保留起来。下面的代码：
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old_keyboard_io DD ?
……
Initialize:
……
MOV AL, 16H ; Interrupt index in vector table
MOV AH, 35H ; Get the interrupt dealing
INT 21H ; program's pointer
MOV old_keyboard_io, BX ; offset
MOV old_keyboard_io[2], ES ; base address
……
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old_keyboard_io用来储存原键盘处理程序的指针，其中INT 21H – AH=35H，是获得其指针，返回值在ES:BX中。ES是指针的基地址，BX是偏移量。
其次，就是实现我原来设计的功能，截获按键信息，并改为特定的字符串。下面的实现的代码：
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……
Hello_Msg DB 'Kasi, haha!' ; string to display when catch a key-press
Msg_Index DW 0 ; which char in the string been displayed(char index)
……
new_keyboard_io PROC FAR
ASSUME CS:CSEG, DS:CSEG
STI
CMP AH, 00H ; INT 16H - AH = 0 to catch
JE new_io_0 ; key-press func
ASSUME DS:nothing
JMP old_keyboard_io ; No catch, jump to old handler
new_io_0:
PUSHF
ASSUME DS:nothing
CALL old_keyboard_io
CMP AL, 0DH ; Is a ENTER been pressed ?
JNE new_io_1 ; no, output string 'Kasi, haha!'
MOV Msg_Index, 0 ; yes, reset the string index
JMP new_io_done ; and return
new_io_1:
PUSH SI
MOV SI, Msg_Index ; Get current char index
MOV AL, Hello_Msg[SI] ; Get current char
INC SI ; Next char in the Hello_Msg
CMP SI, 11 ; Reach the end of the Hello_Msg ?
JNE new_io_2 ; no, jump
MOV SI, 0 ; yes, set the char index to the beginning
new_io_2:
MOV Msg_Index, SI ; Save the char index
POP SI
new_io_done:
IRET
new_keyboard_io ENDP
…… |
下面的分段说明：
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CMP AH, 00H ; INT 16H - AH = 0 to catch
JE new_io_0 ; key-press func
ASSUME DS:nothing
JMP old_keyboard_io ; No catch, jump to old handler
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这一段代码是根据书上抄下来的，先检测AH中是否为０（INT 21H - AH=0表示用户按下键盘），不为０就进入old_keyboard_io，由系统原来的处理程序去处理用户的请求。这里”ASSUME DS:nothing”是告诉编译器忽略DS的内容，这样才能正确跳转。
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new_io_0:
PUSHF
ASSUME DS:nothing
CALL old_keyboard_io
CMP AL, 0DH ; Is a ENTER been pressed ?
JNE new_io_1 ; no, output string 'Kasi, haha!'
MOV Msg_Index, 0 ; yes, reset the string index
JMP new_io_done ; and return
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如果是有按键被按下，则先检测按键是否为回车键（0DH），如果不是则跳转到new_io_1去处理，否则将字符串的索引置0（Msg_Inedx = 0）并结束程序。
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new_io_1:
PUSH SI
MOV SI, Msg_Index ; Get current char index
MOV AL, Hello_Msg[SI] ; Get current char
INC SI ; Next char in the Hello_Msg
CMP SI, 11 ; Reach the end of the Hello_Msg ?
JNE new_io_2 ; no, jump
MOV SI, 0 ; yes, set the char index to the beginning
new_io_2:
MOV Msg_Index, SI ; Save the char index
POP SI |
若用户按下的不是回车键，将Hello_Msg[Msg_Index]这个字符放入AL中（因为AL是INT 21H – AH=16H调用的返回值）并让Msg_Index的值加1，然后判断Msg_Index是否指向Hello_Msg的尾部了，是的话将Msg_Index置0。
这样，就完成了整个程序。
四、调试程序
程序写好了，当然就要编译和运行。编译通过，但程序运行后却没有任何效果。
按理说，程序应该是没有问题的，但为何没有任何效果呢？我怀疑new_keyboard_io是不是没其作用，如何检查错误呢？用debug一步步跟踪显然不明智，于是我在这里加了一个断点：
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new_keyboard_io PROC FAR
ASSUME CS:CSEG, DS:CSEG
STI
INT 03H ; break point
CMP AH, 00H ; INT 16H - AH = 0 to catch
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编译运行，并在debug用a命令写入
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mov ah, 10
mov al, 00
int 21
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手动调用INT 21H – AH=16H，希望能在程序中停住，看new_keyboard_io是否被执行了。但我在debug中一t（trace），整个debug就出问题了，原因不明，看来不能用这种方法试验。
那我就换一个方法，用一个没有任何命令的new_keyboard_io作测试，代码如下：
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CSEG SEGMENT
ASSUME CS:CSEG, DS:CSEG
ORG 100H
Start:
JMP Initialize
new_keyboard_io PROC FAR
ASSUME CS:CSEG, DS:CSEG
STI
NOP
IRET
new_keyboard_io ENDP
Initialize:
ASSUME CS:CSEG, DS:CSEG
MOV DX, OFFSET new_keyboard_io
MOV AL, 16H
MOV AH, 25H
INT 21H
MOV DX, OFFSET Initialize
INT 27H
CSEG ENDS
END Start |
编译运行之后，任何按键输入都不起作用了，看来new_keyboard_io还是被执行了的，那问题就出现在我写的new_keyboard_io的代码里面了。我查了查书，INT 21H – AH=00H是接受按键消息的啊。但我还发现了一个INT 21H – AH=10H也是接受键盘消息的，会不会DOS在提示符（c:\>）下用的是AH=10H呢？我马上在原程序中加了一下代码：
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……
CMP AH, 00H ; INT 16H - AH = 0 to catch
JE new_io_0 ; key-press func
;-------------------------------
; In the DOS prompt(C:>), DOS uses
; INT 16H - AH = 10H to get a char, not
; AH = 00H
CMP AH, 10H ; new added codes
JE new_io_0
;-------------------------------
ASSUME DS:nothing
JMP old_keyboard_io ; No catch, jump to old handler
……
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然后编译运行，一切OK！看来是书上的代码给错了。（注：我只是在Win98的MS-DOS环境下调试的，不知道纯DOS用的是AH=00H还是AH=10H）
五、参考书目
《IBM PC Assembly Language and Programming（Fourth Edition）》, Peter Abel, Prentice Hall, 1998
《DOS内存驻留程序设计与实例》，李振格等，北京航空航天大学出版社，1994
附：
trick.asm 汇编源程序
trick.com 编译好的com程序
trick_d.asm 用于调试的源程序
trick_d.com 编译好的测试程 |
