外中断
CPU在计算机系统中，除了能够执行指令，进行运算以外，还应该能够对外部设备进行控制，接收它们的输入，向它们进行输出。也就是说，CPU除了有运算能力外，还要有I/O(Input/Output，输入／输出）能力。比如，按下键盘上的一个键，CPU最终要能够处理这个键。在使用文本编辑器时，按下a键后，可以看到屏幕上出现“a"'是CPU将从键盘上输入的键所对应的字符送到显示器上的。
接口芯片和端口
PC系统的接口卡和主板上，装有各种接口芯片。这些外设接口芯片的内部有若干寄存器，CPU将这些寄存器当作端口来访问。
外设的输入不直接送入内存和CPU，而是送入相关的接口芯片的端口中；CPU向外设的输出也不是直接送入外设，而是先送入端口中，再由相关的芯片送到外设。CPU还可以向外设输出控制命令，而这些控制命令也是先送到相关芯片的端口中，然后再由相关的芯片根据命令对外设实施控制。
可见，CPU通过端口和外部设备进行联系。
外中断信息
当CPU外部有需要处理的事情发生的时候，比如说，外设的输入到达，相关芯片将向CPU发出相应的中断信息。CPU在执行完当前指令后，可以检测到发送过来的中断信息，引发中断过程，处理外设的输入。
在PC 系统中，外中断源一共有以下两类:
1. 可屏蔽中断
可屏蔽中断是CPU可以不响应的外中断。CPU是否响应可屏蔽中断，要看标志寄存器的IF位的设置。当CPU检测到可屏蔽中断信息时，如果IF=l，，则CPU在执行完当前指令后响应中断，引发中断过程；如果IF=0，则不响应可屏蔽中断。
2. 不可屏蔽中断
不可屏蔽中断是CPU必须响应的外中断。当CPU检测到不可屏蔽中断信息时，则在执行完当前指令后，立即响应，引发中断过程。
不可屏蔽中断的中断类型码固定为2，所以中断过程中，不需要取中断类型码。则不可屏蔽中断的中断过程为：
(1) 标志寄存器入栈，IF=O,TF=O:
(2) cs、IP 入栈；
(3) (IP)=(8),(CS)=(OAH) 。
几乎所有由外设引发的外中断，都是可屏蔽中断。当外设有需要处理的事件（比如说键盘输入）发生时，相关芯片向CPU发出可屏蔽中断信息。不可屏蔽中断是在系统中有必须处理的紧急情况发生时用来通知CPU的中断信息。
PC机键盘的处理过程
键盘输入
键盘上的每一个键相当于一个开关，键盘中有一个芯片对键盘上的每一个键的开关状态进行扫描。
按下一个键时，开关接通，该芯片就产生一个扫描码，扫描码说明了按下的键在键盘上的位置。扫描码被送入主板上的相关接口芯片的寄存器中，该寄存器的端口地址为60h。
松开按下的键时，也产生一个扫描码，扫描码说明了松开的键在键盘上的位置。松开按键时产生的扫描码也被送入60h端口中。
一般将按下一个键时产生的扫描码称为通码，松开一个键产生的扫描码称为断码。扫
描码长度为一个字节，通码的第7位为0，断码的第7位为1，即：
断码＝通码＋80h
比如，g键的通码为22h，断码为a2h。
引发9号中断
键盘的输入到达60h端口时，相关的芯片就会向CPU发出中断类型码为9的可屏蔽中断信息。CPU检测到该中断信息后，如果IF=1，则响应中断，引发中断过程，转去执行int9中断例程。
执行int 9中断例程
编写int 9 中断例程
1.键盘产生扫描码；2.扫描码送入60h端口；3.引发9号中断；4.CPU执行int 9中断例程处理键盘输入。
第1 、2 、3步都是由硬件系统完成的。能够改变的只有int 9中断处理程序。
显示a~z
assume cs:code
stack segment
db 128 dup (0)
stack ends
code segment
start: mov ax,stack
mov ss,ax
mov sp,128
mov ax,0b800h
mov es,ax
mov ah,'a'
s:mov es:(160*12+40*2),ah
call delay
inc ah
cmp ah,'z'
jna s
mov ax,4c00h
int 21h
delay:push ax
push dx
mov dx,l000h ;循环10000000h次，读者可以根据自己机器的速度调整循环次数
mov ax,0
s1: sub ax,1
sbb dx,0
cmp ax,0
jne s1
cmp dx,O
jne s1
pop dx
pop ax
ret
code ends
end start
按下Esc键后改变颜色
(1) 从60h端口读出键盘的输入；
(2) 调用BIOS的int 9中断例程，处理其他硬件细节；
(3) 判断是否为Esc的扫描码，如果是，改变显示的颜色后返回；如果不是则直接返回。
1.从端口60h 读出键盘的输入
in al,60h
2.调用BIOS 的int 9中断例程
int 9
int 指令在执行的时候，CPU 进行下面的工作。
(1) 取中断类型码n;
(2) 标志寄存器入栈；
(3) IF=0, TF=0;
(4) cs 、IP入栈；
(5) (IP)=((ds)16+0), (CS)=((ds)16+2)。
第(4) 、（5)步和call dword ptr ds:[O] 的功能一样
call dword ptr ds:[0] 的功能：
(1) cs 、JP 入栈；
(2) (IP)=((ds)16+0), (CS)=((ds)16+2) 。
int 过程的模拟过程变为：
(1) 标志寄存器入栈；
(2) IF=0, TF=0:
(3) call dword ptr ds:[0] 。
对于(1) ，可用pushf 实现；
对于(2) ，可用下面的指令实现：
pushf
pop ax
and ah,11111100b ;IF 和TF 为标志寄存器的第9位和第8位
push ax
popf
则模拟int指令的调用功能，调用入口地址在ds:0 、ds:2中的中断例程的程序为：
pushf ;标志寄存器入栈
pushf
pop ax
and ah, 11111100b
push ax
popf ;IF=0, TF=0
call dword ptr ds:[0] ;CS、IP入栈；(IP)= ((ds)*16+0), (CS)= ((ds)*16+2)
显示的位置是屏幕的中间，即第12行40列，显存中的偏移地址为：160 * 12+40 * 2 。所以字符的ASCII 码要送入段地址b800h, 偏移地址16012+402 处。段地址b800h，偏移地址160 * 12+40 * 2+1 处是字符的属性，只要改变此处的数据就可以改变在段地址b800h, 偏移地址160* 12+40* 2处显示的字符的颜色了。
assume cs:code
stack segment
db 128 dup (0)
stack ends
data segment
dw 0,0
data ends
code segment
start: mov ax,stack
mov ss,ax
mov sp,128
mov ax,data
mov ds,ax
mov ax,0
mov es,ax
push es:[9*4]
pop ds:[0]
push es:[9*4+2]
pop ds:[2] ;将原来的int 9中断例程的入口地址保存在ds:0、ds:2单元中
mov word ptr es:[9*4],offset int9
mov es:[9*4+2],cs ;在中断向量表中设置新的int 9中断例程的入口地址
mov ax,0b800h
mov es,ax
mov ah,'a'
s:mov es:[160*12+40*2],ah
call delay
inc ah
cmp ah,'z'
jna s
mov ax,O
mov es,ax
push ds:[0]
pop es:[9*4]
push ds:[2]
pop es:[9*4+2] ;将中断向量表中int 9中断例程的入口恢复为原来的地址
mov ax,4c00h
int 21h
delay:push ax
push dx
mov dx,1000h
mov ax,0
s1: sub ax,1
sbb dx,0
cmp ax,0
jne s1
cmp dx,0
jne s1
pop dx
pop ax
ret
;－－－－－－－－－－－以下为新的int 9 中断例程－－－－－－－－－－－－－－－－－
int9:push ax
push bx
push es
in al,60h
pushf
pushf
pop bx
and bh, 11111100b
push bx
popf
call dword ptr ds:[0] ;对int 指令进行模拟，调用原来的int 9 中断例程
cmp al,1
jne int9ret
mov ax,0bB00h
mov es,ax
inc byte ptr es:[160*12+40*2+1] ;将属性值加1, 改变颜色
int9ret:pop es
pop bx
pop ax
iret
code ends
end start
关于键盘的程序，因要直接访问真实的硬件，则必须在DOS 实模式下运行。在Windows 2000 的DOS 方式下运行，会出现一些和硬件工作原理不符合的现象。
安装新的int 9中断例程
(1) 改变屏幕的显示颜色
改变从B8000H 开始的4000个字节中的所有奇地址单元中的内容，当前屏幕的显示颜色即发生改变。
mov ax,0b800h
mov es,ax
mov bx,l
mov cx,2000
s:inc byte ptr es:[bx]
add bx,2
loops
(2) 其他键照常处理
可以调用原int 9中断处理程序，来处理其他的键盘输入。
(3) 原int 9中断例程入口地址的保存
因为在编写的新int 9中断例程中要调用原int 9中断例程，所以，要保存原int 9中断例程的入口地址。将地址保存在0:200单元处。
(4) 新int 9 中断例程的安装
将新的int 9 中断例程安装在0:204 处。
assume cs:code
stack segment
db 128 dup(0)
stack ends
code segment
start: mov ax,stack
mov ss,ax
mov sp,128
push cs
pop ds
mov ax,O
mov es,ax
mov si,offset int9 ;设置ds:si指向源地址
mov di,204h ;设置es:di 指向目的地址
mov cx,offset int9end-offset int9 ;设置ex 为传输长度
cld ;设置传输方向为正
rep movsb
push es:[9*4]
pop es:[200h]
push es:[9*4+2]
pop es:[202h]
cli
mov word ptr es:[9*4],204h
mov word ptr es:[9*4+2],0
sti
mov ax,4c00h
int 21h
int9:push ax
push bx
push cx
push es
in al,60h
pushf
call dword ptr cs:[200h] ;当此中断例程执行时(CS)=O
cmp al,3bh ;Fl的扫描码为3bh
jne int9ret
mov ax,Ob800h
mov es,ax
mov bx,1
mov cx,2000
s: inc byte ptr es:[bx]
add bx,2
loop s
int9ret:pop es
pop cx
pop bx
pop ax
iret
int9end:nop
code ends
end start
总结
CPU 对外设输入的通常处理方法:
(1) 外设的输入送入端口；
(2) 向CPU 发出外中断（可屏蔽中断）信息；
(3) CPU检测到可屏蔽中断信息，如果IF=1, CPU在执行完当前指令后响应中断，执行相应的中断例程；
(4) 可在中断例程中实现对外设输入的处理。
端口和中断机制，是CPU 进行I/O 的基础。
