基本输入输出系统(BIOS)与磁盘操作系统(DOS)中断大全

中断 21H：DOS 功能调用的瑞士军刀

在实模式DOS编程领域，INT 21H无疑是最核心、最常用的软件中断。它如同一个庞大的API集合，覆盖字符、文件、目录、内存、进程等各类操作。下面我们将逐一解析其主要功能。

字符功能调用（Character-Oriented Function）

这部分是开发者最常接触的，主要用于与键盘、屏幕、串口、打印机等字符设备进行输入输出。

以最常用的字符输入为例，功能01H、07H和08H这三个功能都用于从键盘读取一个字符。它们的区别在于：01H会回显输入的字符，并过滤掉Ctrl+C等控制字符；07H和08H则不回显，其中08H会过滤控制符而07H不会。这三个功能会一直等待直到有字符可读，即“阻塞”模式。需要注意的是，如果输入被重定向到文件，则无法判断文件是否已读取到末尾。

功能02H用于向屏幕输出一个字符，只需将字符的ASCII码放入DL寄存器并调用即可。如果输出被重定向，同样无法判断磁盘是否已满。

功能03H和04H分别用于串口（COM口）的读取和写入。默认情况下，它们操作COM1，这在早期调试和通信中非常实用。

功能05H专用于打印机，默认指向LPT1，也可通过MODE命令修改。

功能06H是一个多用途控制台功能：当DL寄存器传入0x00到0xFE时，它负责输出字符；当DL传入0xFF时，则切换为输入模式。在输入模式下，如果ZF标志位为1，表示没有字符可读。

功能09H用于在屏幕上显示一个字符串，该字符串以美元符号$作为结束标志。这是一个经典易错点，务必在字符串末尾加上该符号。

功能0AH是键盘缓冲输入，用于读取一整行字符串直到按下回车键。调用前，DS:DX指向的缓冲区第一个字节需预先填入缓冲区的最大容量；调用后，第二个字节存放实际输入的字符数（不包括回车符），从第三个字节开始才是输入的字符串内容。

功能0BH用于检查键盘缓冲区是否有字符可读，是非阻塞的，适合实现非阻塞输入。功能0CH则更为直接：它先清空输入缓冲区，然后再调用指定的子功能（如01H、07H、08H或0AH）读取字符。

目录控制功能（Directory-Control Function）

这部分功能虽然不多，但都是文件系统层面“搬家”或“导航”的基础操作。

功能39H用于创建目录。给定路径字符串指向要创建的新目录，成功时进位标志CF清零，失败时AX返回错误码。

功能3AH用于删除目录。注意，要删除的目录必须为空，否则操作会失败。入口参数和出口参数与创建目录基本相同。

功能3BH用于设置当前目录，即将指定路径变为程序后续操作的默认工作目录。

功能47H用于读取当前目录。给定驱动器号，它会把当前目录的完整路径字符串存入DS:SI指向的缓冲区。

磁盘管理功能（Disk-Management Function）

这部分直接与磁盘驱动器和文件系统底层交互，主要获取驱动器的各种参数和信息。

功能0DH用于清空文件缓冲区，相当于一次“软刷盘”。功能0EH和19H是一对搭档：前者用于指定当前工作驱动器，后者用于读取当前工作的驱动器。

功能1BH和1CH都用于获取驱动器分配信息，前者针对默认驱动器，后者可指定任意驱动器。返回值包含每簇扇区数、扇区大小、驱动器簇数等关键参数。

功能2EH用于设置或清除操作系统自动读写检验标志。功能36H可视为获取驱动器信息的“豪华版”，它会返回可用簇数，对计算磁盘剩余空间非常有用。功能54H与2EH对应，用于读取当前校验标志的状态。

文件操作功能（File Operation Function）

这是INT 21H中最庞大、最复杂的部分，现代文件操作的基本概念在此都能找到雏形。

功能3CH用于创建文件。如果文件已存在，会将其长度截断为0，然后打开并返回一个文件句柄。文件属性通过CX寄存器指定（只读、隐含、系统、归档等）。功能3DH用于打开文件，打开方式（只读、写、读写）由AL的低两位决定。功能3EH用于关闭文件，使用完句柄后务必执行此操作。

功能41H用于删除文件。功能43H用于读取或设置文件属性，属性标志位定义与创建文件时相同。功能45H和46H用于文件句柄的复制和重定向，在实现管道和输入输出重定向时非常关键。功能4EH和4FH是文件搜索组合拳：前者查找第一个匹配的文件，后者继续查找下一个。搜索结果会被填入DTA（磁盘传输区域）中。功能56H用于文件改名，功能57H用于读取或设置文件的日期和时间。

功能5AH和5BH分别用于创建临时文件和创建新文件，比3CH更严谨，例如5BH会确保文件不存在时才创建。功能67H用于设置一个进程可同时打开的最大文件句柄数。功能6CH是扩展的打开文件功能，它将文件可能经历的“打开、创建、替换”等操作整合到一个统一的入口中。

文件操作功能（FCB方式）

尽管在现代编程中，FCB（文件控制块）方式已被更优雅的句柄方式取代，但在阅读古老代码或进行底层兼容性工作时，仍会用到它。

功能0FH和10H是FCB方式下的打开和关闭文件。功能11H和12H是FCB方式下的文件搜索。功能13H用于删除文件，功能16H用于创建文件并打开。功能17H用于文件换名，功能23H用于获取文件大小（以记录数为单位），功能29H用于将文件名分析并填充到FCB表中。

记录操作功能（Record Function）

这部分功能负责文件的读写操作。功能1AH用于设置数据传输区（DTA）地址，功能2FH用于获取DTA地址。功能3FH和40H是句柄方式下最核心的读写功能，非常灵活。功能42H用于移动文件指针，可从文件头、当前位置或文件尾开始计算偏移量，实现文件的随机访问。功能5CH用于对文件区域加锁或解锁，适用于大文件的多进程共享控制。功能68H则强制将文件缓冲区中的数据提交到磁盘，即“刷盘”。

另外，对于FCB方式，也有一整套顺序读写（14H、15H）和随机读写（21H、22H、27H、28H）功能，它们围绕当前记录号和相对记录数进行操作。

内存分配功能（Memory-Allocation Function）

这部分是DOS内存管理的基本手段。功能48H用于分配一块内存，功能49H用于释放一块内存，功能4AH用于调整已分配内存块的大小（例如程序加载后发现空间不足，可尝试扩大）。功能58H用于读取或设置系统的内存分配策略（如“最先适应”、“最佳适应”）。

系统功能（System Function）

这些功能提供对DOS系统底层状态、环境和中断向量的访问。

功能25H和35H是一对：前者用于设置指定中断号的中断向量，后者用于获取中断向量，这对编写TSR程序或劫持系统行为至关重要。功能30H用于获取DOS版本号。功能33H用于读取或设置Break标志。功能38H用于读取或设置国家信息。功能44H是IOCTL（输入输出控制），功能多样，能获取设备信息、控制设备行为，应用范围广泛。

功能50H和51H用于设置和读取当前程序段前缀（PSP）地址。功能59H用于获取丰富的扩展错误信息，比简单的错误码更详细。功能5EH和5FH涉及网络重定向和打印机配置，是早期网络功能的一部分。功能63H用于读取前导字节表。功能65H和66H用于读取扩展国家信息和代码页。功能5D0AH则是一个逆向操作，可设置扩展的错误信息。

进程控制功能（Process-Control Function）

这部分是程序的生命周期管理。功能00H和4CH都用于终止当前进程，但4CH可带一个返回码给父进程。功能26H用于创建一个新的PSP，用于手工准备程序环境。功能31H是TSR（终止并驻留）的经典实现，程序退出但代码驻留在内存中。功能4BH是EXEC加载并执行另一个程序，可装入并执行，也可只装入到内存中。功能4DH允许父进程读取子进程的退出码。功能62H用于读取当前进程的PSP地址。

时间和日期功能（Time and Date Function）

功能2AH和2BH用于读取/设置系统日期，功能2CH和2DH用于读取/设置系统时间。这些功能为操作系统和应用程序提供基本的时间戳服务。

鼠标功能中断 INT 33H

在图形界面出现之前，鼠标是高级设备，其控制完全依赖INT 33H。这个中断的功能非常丰富。

功能00H用于初始化鼠标，是唯一必须预先执行的操作。功能01H和02H分别用于显示和隐藏鼠标指针。功能03H用于获取鼠标当前位置和按键状态，功能04H则可用于“瞬移”鼠标指针。功能05H和06H用于读取指定按钮被按下或释放的次数及发生时的位置。

功能07H和08H用于限制鼠标在屏幕上的水平和垂直移动范围。功能09H和0AH用于设置鼠标形状，无论是花哨的图形光标还是闪烁的文本方块。功能0BH用于读取鼠标的移动增量。功能0CH是最强大的功能之一，允许为鼠标的各种事件（移动、按下、释放）注册回调处理程序。

其余功能如设置鼠标灵敏度（1AH、1BH）、中断速率、显示页（1DH、1EH）、保存/恢复状态（15H、16H、17H）等，为高级用户提供了对鼠标行为的细致控制。

其它 DOS 中断

除了INT 21H和33H，还有一套标准的“基础设施”中断。

INT 20H是最古老、最简单的程序退出方式。INT 22H、23H、24H分别是程序终止、Ctrl+C和致命错误的处理程序地址，平时不要直接调用，系统会自动跳转。INT 25H和26H是底层的绝对磁盘读/写操作，跳过文件系统直接与扇区打交道，非常危险，需谨慎使用。INT 27H是早期的TSR实现。INT 28H是DOS空闲中断，当DOS等待键盘输入时反复触发。INT 2FH是多路中断，是DOS各个服务组件（如打印、网络）共享的中断号，用于相互通信。

BIOS 中断

BIOS中断比DOS中断更底层，直接与硬件交互。

显示服务（INT 10H）

这是BIOS中最复杂的中断之一，管理显卡和屏幕显示。

功能00H用于设置显示模式，AL寄存器列出了从40x25文本模式到640x480 256色等大量标准模式。功能01H到03H分别用于设置光标形状、定位光标和读取光标信息。功能04H用于读取光笔位置。功能05H用于设置显示页。功能06H和07H用于滚动屏幕窗口。功能08H到0AH用于读取或写入当前光标位置的字符及其属性。功能0BH用于设置调色板。功能0CH和0DH是直接读写图形象素的关键功能。功能0EH是Teletype模式输出一个字符。功能0FH用于读取当前显示模式。功能10H到1CH则提供一系列高级颜色、字体、配置和状态功能。

直接磁盘服务（INT 13H）

这是磁盘控制的中断，直接与硬盘和软盘驱动器通信。

功能00H用于复位磁盘系统。功能01H用于读取磁盘系统的最后一次操作状态。功能02H和03H分别是经典的读扇区和写扇区操作。功能04H用于校验扇区。功能05H用于格式化一个磁道。功能08H用于获取磁盘驱动器的关键参数（如柱面数、磁头数、扇区数）。其他功能如初始化硬盘参数、诊断、读取磁盘类型等，都是BIOS层维护磁盘健康的底层接口。

串行口服务（INT 14H）

INT 14H是管理串口通信的核心。功能00H用于初始化串口，设置波特率、奇偶校验、停止位和数据位。功能01H和02H分别用于向串口发送字符和从串口接收字符。功能03H用于读取串口和Modem的状态。在PS/2上，还有扩展的初始化功能。

杂项系统服务（INT 15H）

这是一个功能非常杂的中断，包含盒式磁带机支持、游戏杆、延迟、扩展内存操作、系统配置读取等大量功能。

例如功能86H提供毫秒级别的延迟功能，功能88H用于读取扩展内存（XMS）的大小，功能C0H用于读取系统环境配置表，功能87H可在实模式和保护模式下进行内存块移动等等，内容极其丰富。

键盘服务（INT 16H）

功能00H和10H用于从键盘读取一个字符（普通和扩展键盘）。功能01H和11H用于检查键盘缓冲区中是否有字符，非阻塞。功能02H和12H用于读取键盘的标志位（如Shift、Ctrl、Alt的状态）。功能03H可设置键盘的重复率和延迟。功能04H控制键盘是否发出“咔嗒”声。

并行口服务（INT 17H）

功能00H用于向打印机输出一个字符。功能01H用于初始化打印机接口。功能02H用于读取打印机的状态（是否空闲、无纸、出错等）。

时钟服务（INT 1AH）

功能00H和01H用于读取/设置时钟“滴答”计数（系统启动以来的次数）。功能02H到05H用于读取/设置CMOS中的时间和日期（年月日时分秒）。功能06H和07H用于设置和清除闹钟。功能80H则用于设置系统声音的来源。

直接系统服务（其它 BIOS 中断）

还有一系列被保留给CPU或硬件的专用中断号。例如INT 00H是除零中断，INT 01H是单步中断（Debug用），INT 02H是非屏蔽中断，INT 05H是打印屏幕，INT 08H是时钟滴答，INT 09H是键盘硬件中断等等。这些都是体系结构的一部分，虽然平时开发不直接调用，但在做底层驱动或调试时，它们无处不在。