内中断04 - 零基础入门学习汇编语言63

第十二章：内中断04

让编程改变世界

Change the world by program

单步中断

什么是单步中断？

CPU为什么要提供这样的功能呢？

我们在使用Debug的T命令的时候，有没有想过这样的问题，Debug如何能让CPU在执行一条指令后，就显示各个寄存器的状态？

假想：如果CPU不提供其他功能的话，就按正常方式工作，只要CPU一加电，它就从预设的地址开始一直执行下去……不可控制！

可是，我们在Debug中看到的情况却是，Debug可以控制CPU执行被加载程序中的一条指令，然后让它停下来，显示寄存器的状态。

Debug有特殊的能力吗？

我们只能说Debug利用了CPU提供的一种功能。

只有CPU提供了在执行一条指令后就转去做其他事情的功能，Debug或是其他的程序才能利用CPU提供的这种功能做出我们使用T命令时的效果。

好了，我们先来谈谈CPU是如何实现单步中断机制，然后再来简要地考虑一下Debug是如何利用CPU所提供的单步中断的功能的。

CPU在执行完一条指令之后，如果检测到标志寄存器的TF位为1，则产生单步中断，引发中断过程。

单步中断的中断类型码为1，则它所引发的中断过程如下：

（1）取得中断类型码1；

（2）标志寄存器入栈，TF、IF设置为0；

（3） CS、IP入栈；

（4）(IP)=(1*4)，(CS)=(1*4+2)。

如上所述，如果TF=1，则执行一条指令后，CPU就要转去执行1号中断处理程序。

同样的道理，Debug提供了单步中断的中断处理程序，功能为显示所有寄存器中的内容后等待输入命令。

在使用 T 命令执行指令时，Debug 将TF设置为 1，使得CPU在工作于单步中断方式下，则在CPU执行完这条指令后就引发单步中断，执行单步中断的中断处理程序，所有寄存器中的内容被显示在屏幕上，并且等待输入命令。

总之，当TF=1时，CPU在执行完一条指令后将引发单步中断，转去执行中断处理程序。执行完中断处理程序后，又返回原来的位置继续……

我们再来看一下中断过程

（1）取得中断类型码N；

（2）标志寄存器入栈，TF=0、IF=0；

（3）CS、IP入栈；

（4）(IP) = (N*4)，(CS) = (N*4+2)

最后，CPU提供单步中断功能的原因就是，为单步跟踪的执行过程，提供了实现机制。

响应中断的特殊情况

一般情况下，CPU在执行完当前指令后，如果检测到中断信息，就响应中断，引发中断过程。

可是，在有些情况下，CPU 在执行完当前指令后，即便是发生中断，也不会响应。

对于这些情况，我们不一一列举，大家结合实际运用多加体会，这里我们举一种比较典型的情况来进行说明。

例如，在执行完向 ss寄存器传送数据的指令后，即便检测到中断信号，CPU 也不会响应。

这样做的主要原因是，ss:sp联合指向栈顶，而对它们的设置应该连续完成。
因为，如果在执行完设置ss的指令后，CPU响应中断，引发中断过程，要在栈中压入标志寄存器、CS和IP的值。

而ss改变，sp并未改变，ss:sp指向的不是正确的栈顶，将引起错误。

所以CPU在执行完设置ss的指令后，不响应中断。

这给连续设置 ss和sp，指向正确的栈顶提供了一个时机。

即，我们应该利用这个特性，将设置ss和sp的指令连续存放，使得设置sp的指令紧接着设置ss的指令执行，而在此之间，CPU不会引发中断过程。

比如，我们要将栈顶设为1000:0

我们应该
mov ax,1000h

mov ss,ax

mov sp,0

mov ax,0

而不应该
mov ax,1000h

mov ss,ax

mov ax,0

mov sp,0

好了，现在我们回过来看一下，实验2 中的“（3）下一条指令执行了吗？”。

现在你知道原因了吧？ ！

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