c语言如何设置键盘中断

在C语言中设置键盘中断的方法包括编写中断服务程序、安装中断处理程序、使用硬件中断和软件中断等。 其中，编写中断服务程序是最为关键的一步，因为它直接决定了中断发生时的处理方式。详细介绍如下：

一、编写中断服务程序

编写中断服务程序是设置键盘中断的核心步骤。当键盘中断发生时，中断服务程序将被调用以处理中断信号。以下是编写中断服务程序的基本步骤：

定义中断服务程序：中断服务程序是一个函数，它没有参数也没有返回值。为了确保它能够被中断向量表正确调用，需要使用特定的编译器指令（如__interrupt关键字）。
处理键盘输入：在中断服务程序中，需要读取键盘输入的数据，并进行相应的处理。通常，这涉及到读取键盘控制器端口（如端口0x60）来获取按键扫描码。
保存和恢复上下文：因为中断服务程序可以在任何时候打断当前执行的代码，因此需要保存和恢复CPU寄存器的状态，以确保中断处理完成后，系统能够正常恢复。

#include <dos.h>
void interrupt (*oldKeyboardISR)(void);  // 用于存储旧的中断服务程序指针
void interrupt newKeyboardISR(void) {
    unsigned char scan_code;
    // 读取键盘扫描码
    scan_code = inp(0x60);
    // 处理扫描码（例如，打印或存储）
    printf("Scan code: %xn", scan_code);
    // 调用旧的中断服务程序以确保系统正常运行
    oldKeyboardISR();
}
void setupKeyboardInterrupt() {
    // 保存旧的中断服务程序指针
    oldKeyboardISR = getvect(0x09);
    // 安装新的中断服务程序
    setvect(0x09, newKeyboardISR);
}
void restoreKeyboardInterrupt() {
    // 恢复旧的中断服务程序
    setvect(0x09, oldKeyboardISR);
}
int main() {
    // 设置新的键盘中断服务程序
    setupKeyboardInterrupt();
    // 主程序逻辑
    while (1) {
        // ... 主程序代码 ...
    }
    // 恢复旧的键盘中断服务程序
    restoreKeyboardInterrupt();
    return 0;
}

二、安装中断处理程序

安装中断处理程序是确保新编写的中断服务程序能够被正确调用的步骤。安装过程通常包括保存旧的中断服务程序指针，并将新的中断服务程序指针写入中断向量表。

三、使用硬件中断

硬件中断由键盘控制器生成。当按键按下或释放时，键盘控制器通过硬件中断信号通知CPU。硬件中断是处理键盘输入的高效方法，因为它能够立即响应按键事件。

四、使用软件中断

软件中断是通过软件触发的中断信号。虽然在键盘处理中不常用，但在某些情况下，软件中断可以用于模拟键盘输入或进行调试。

五、保存和恢复上下文

由于中断服务程序可以在任何时候打断当前执行的代码，因此在进入中断服务程序时，需要保存CPU的上下文（如寄存器状态），并在中断处理完成后恢复。这确保了系统能够正常恢复到中断发生前的状态。

六、具体示例

以下是一个更详细的示例，展示了如何设置和处理键盘中断：

#include <dos.h>
#include <stdio.h>
void interrupt (*oldKeyboardISR)(void);  // 用于存储旧的中断服务程序指针
void interrupt newKeyboardISR(void) {
    unsigned char scan_code;
    // 读取键盘扫描码
    scan_code = inp(0x60);
    // 处理扫描码（例如，打印或存储）
    printf("Scan code: %xn", scan_code);
    // 调用旧的中断服务程序以确保系统正常运行
    oldKeyboardISR();
}
void setupKeyboardInterrupt() {
    // 保存旧的中断服务程序指针
    oldKeyboardISR = getvect(0x09);
    // 安装新的中断服务程序
    setvect(0x09, newKeyboardISR);
}
void restoreKeyboardInterrupt() {
    // 恢复旧的中断服务程序
    setvect(0x09, oldKeyboardISR);
}
int main() {
    // 设置新的键盘中断服务程序
    setupKeyboardInterrupt();
    // 主程序逻辑
    while (1) {
        // ... 主程序代码 ...
    }
    // 恢复旧的键盘中断服务程序
    restoreKeyboardInterrupt();
    return 0;
}

七、注意事项

权限和安全性：在现代操作系统中，直接访问硬件和中断向量表通常需要特殊权限或运行在内核模式下。用户模式程序通常无法直接设置中断处理程序。
多任务环境：在多任务操作系统中，中断服务程序的设计需要特别小心，以避免竞态条件和死锁。
调试和测试：调试中断服务程序可能比较困难，因为它们可以在任何时候打断正常的程序执行。使用调试器和日志记录工具可以帮助识别和解决问题。

八、总结

通过编写和安装中断服务程序，使用硬件中断和软件中断，并确保保存和恢复上下文，C语言程序可以有效地设置和处理键盘中断。这不仅提高了程序的响应速度，还可以实现更复杂的输入处理逻辑。