汇编程序在调用INT中断程序（比如INT13）的过程中，CPU到底做了什么？

Question

汇编程序在调用BIOS的中断程序（比如INT13）的过程中，CPU到底做了什么？
比如以下程序：
MOV AX,0X0820
MOV ES,AX
MOV CH,0 ;柱面 0
MOV DH,0 ;磁头 0
MOV CL,2 ;扇区 0
MOV AH,0X02 ;AH=2 读入磁盘
MOV AL,1 ;1个扇区
MOV BX,0 ;
MOV DL,0X00 ;A驱动器
INT 0X13 ;调用磁盘BIOS
JNC FIN ;没出错转FIN
FIN:
在程序执行INT 0X13 过程中（亦即在INT 0X13中，JNC FIN之前），到底发生了什么
是 （1）CPU转去执行了BIOS中的相应指令，但CPU执行的不都是内存中的指令吗？
还是（2）BIOS中的指令可以不用CPU来执行。

Answer 1

INT 13H这类软件中断指令，功能上是带有现场状态保存和断点地址保存的无条件转移指令。

执行这条指令时，它做这几件事：
1. 将CPU内的标志寄存器内容压入堆栈，用来保存断点的现场状态。
2. 将断点的地址（CS和IP寄存器的当前值）压入堆栈保存，以保存返回所需的断点地址。
3. 按中断号取得中断向量，并无条件跳转到中断向量所指向的目标地址。
此后，CPU就进入中断服务程序去运行它的程序了。而中断服务程序最后会有一条IRET中断返回指令，通过它恢复现场返回断点，程序继续执行INT 指令后面的程序指令。

关于你的两个疑问：
（1）CPU转去执行了BIOS中的相应指令，说得没错。
内存并不只指RAM内存条，ROM也是内存的一部分。
在DOS下，RAM只占用1M地址空间的前640KB，还有384KB系统保留的地址，其中的一部分就是给ROM用的。
ROM中的BIOS程序，是CPU可以直接执行的程序指令。
你电脑开机时，CPU最初执行的POST自检程序，也是在ROM中的。
而ROM中的BIOS（基本输入输出系统）本来就是让电脑在工作中随时调用的功能性子程序的合集。

（2）这就是错解了。
在运行DOS的电脑中，一切指令全部都是由CPU执行处理的。追问

CPU中运算放大器吗？
32位和64位的操作系统还调用BIOS中的这些中断函数吗？

追答

运算放大器是模拟电子技术中的概念，不是数字电路中的元件。
CPU里没有运算放大器。

32位和64位操作系统中，不再使用BIOS里的中断了。它们有操作系统自带的底层输入输出设备驱动。
BIOS只在16位实模式的工作方式中才使用。刚开机启动、操作系统启动之前，CPU是工作在实模式的。16位的DOS操作系统也是工作在实模式下。
32位和64位系统中, CPU工作在保护模式下。

追问

有一位朋友说：
1INT 0X13 过程中执行由CPU去执行中断列表中对应的程序（在memory中）
不知道，你们两位，哪位说的对了。

追答

INT 13H这个中断，是BIOS中断。
原始的中断服务程序，是在主板上的ROM里（ROM也是内存）。

但是，现在的电脑主板上的CMOS设置中，有一项设置是BIOS Shadow，它的作用是将ROM的内容读到RAM里，以使运行速度更快。（RAM的速度比ROM快几个数量级）。

另外，系统程序和用户程序，是可以修改中断向量的，可以将中断向量指向RAM区，以便在原来ROM中的程序执行前，插入用户代码，甚至用自己的程序代替原来ROM中的程序。高版本的DOS就是这样对INT 13H作了扩充，所以在DOS中查看INT 13H的向量，它确实是指向RAM的，也就是入口点是在RAM区，而不是直接指向ROM.