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2004.4.18
一、課程設計之目的
學習DOS下內存駐留程序的基本思想，了解與熟悉用匯編語言編寫程序。本課程設計將完成一個小的.com程序，運行程序后，你的所有按鍵輸入（指在DOS或Windows的DOS模式下）將不被接受，所有輸入將被替換成特定的字符串（回車鍵除外）。
二、內存駐留程序的基本框架（framework of a TSR）
內存駐留程序的基本思想就是讓程序一直停留在內存中，不斷的執行特定的命令。但內存駐留如何被執行呢？一般地，內存駐留程序都是通過修改BIOS或DOS的系統中斷向量表來實現的。比如修改向量表中16H位置的中斷（這個中斷接收鍵盤的按鍵，在DOS中，按鍵按下，這個中斷就會被調用），讓其指向我的程序，這時若有按鍵被按下，則執行的是我的程序。下面是一個最簡單的框架：
CSEG SEGMENT
ASSUME CS:CSEG, DS:CSEG
ORG 100H
Start:
JMP Initialize
new_keyboard_io PROC FAR // 這一部分是駐留在內存的內容
STI
NOP
IRET
new_keyboard_io ENDP // 到這里結束
Initialize:
MOV DX, OFFSET new_keyboard_io // 新的鍵盤處理程序
MOV AL, 16H // 需更改的向量號(interrupt index)
MOV AH, 25H // 更改系統中斷向量表
INT 21H
MOV DX, OFFSET Initialize
INT 27H // 將標簽Initialize前的程序駐留內存
CSEG ENDS
END Start
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三、實現原來設計程序
首先，我需要還是需要捕獲用戶的回車鍵，所以需要將原來的DOS本身的鍵盤處理程序保留起來。下面的代碼：
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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用來儲存原鍵盤處理程序的指針，其中INT 21H – AH=35H，是獲得其指針，返回值在ES:BX中。ES是指針的基地址，BX是偏移量。
其次，就是實現我原來設計的功能，截獲按鍵信息，并改為特定的字符串。下面的實現的代碼：
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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
……
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下面的分段說明：
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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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這一段代碼是根據書上抄下來的，先檢測AH中是否為０（INT 21H - AH=0表示用戶按下鍵盤），不為０就進入old_keyboard_io，由系統原來的處理程序去處理用戶的請求。這里”ASSUME DS:nothing”是告訴編譯器忽略DS的內容，這樣才能正確跳轉。
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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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如果是有按鍵被按下，則先檢測按鍵是否為回車鍵（0DH），如果不是則跳轉到new_io_1去處理，否則將字符串的索引置0（Msg_Inedx = 0）并結束程序。
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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
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若用戶按下的不是回車鍵，將Hello_Msg[Msg_Index]這個字符放入AL中（因為AL是INT 21H – AH=16H調用的返回值）并讓Msg_Index的值加1，然后判斷Msg_Index是否指向Hello_Msg的尾部了，是的話將Msg_Index置0。
這樣，就完成了整個程序。
四、調試程序
程序寫好了，當然就要編譯和運行。編譯通過，但程序運行后卻沒有任何效果。
按理說，程序應該是沒有問題的，但為何沒有任何效果呢？我懷疑new_keyboard_io是不是沒其作用，如何檢查錯誤呢？用debug一步步跟蹤顯然不明智，于是我在這里加了一個斷點：
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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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編譯運行，并在debug用a命令寫入
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mov ah, 10
mov al, 00
int 21
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手動調用INT 21H – AH=16H，希望能在程序中停住，看new_keyboard_io是否被執行了。但我在debug中一t（trace），整個debug就出問題了，原因不明，看來不能用這種方法試驗。
那我就換一個方法，用一個沒有任何命令的new_keyboard_io作測試，代碼如下：
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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
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編譯運行之后，任何按鍵輸入都不起作用了，看來new_keyboard_io還是被執行了的，那問題就出現在我寫的new_keyboard_io的代碼里面了。我查了查書，INT 21H – AH=00H是接受按鍵消息的啊。但我還發現了一個INT 21H – AH=10H也是接受鍵盤消息的，會不會DOS在提示符（c:\>）下用的是AH=10H呢？我馬上在原程序中加了一下代碼：
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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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然后編譯運行，一切OK！看來是書上的代碼給錯了。（注：我只是在Win98的MS-DOS環境下調試的，不知道純DOS用的是AH=00H還是AH=10H）
五、參考書目
《IBM PC Assembly Language and Programming（Fourth Edition）》, Peter Abel, Prentice Hall, 1998
《DOS內存駐留程序設計與實例》，李振格等，北京航空航天大學出版社，1994
附：打包下載
trick.asm 匯編源程序
trick.com 編譯好的com程序
trick_d.asm 用于調試的源程序
trick_d.com 編譯好的測試程
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