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DOS 時代組合語言原始碼賞析：BRK2 完整版 Ctrl-Break 處理模組

編輯：組合語言

前言

本文收錄 BRK2.ASM，為 BRK 的增強版，提供完整的 Ctrl-Break 處理模組介面：安裝/移除處理常式、保存/恢復舊向量、封裝檢查函數 (自動歸零旗標)。採用標準 DOS 中斷管理流程 (AH=35h/25h)、模組化公開介面 (PUBLIC 4 函數)、結構化資料段。展示專業級 TSR/工具程式的中斷處理最佳實踐。

完整原始碼


TITLE BRK2 -- Break Handling Utilities Module
TRUE EQU 01H
FALSE EQU 00H
BREAKINT EQU 23H
GETVECTOR EQU 35H
SETVECTOR EQU 25H
DOS_FUNCTION EQU 21H

BREAK SEGMENT PUBLIC 'CODE'
BREAKFLAG DB 0H
SAVEBRK DD 0H
 ASSUME CS:BREAK
 ASSUME DS:NOTHING

PUBLIC CHECK_BREAK
CHECK_BREAK PROC FAR
 XOR AX, AX
 MOV AL, BREAKFLAG
 MOV BREAKFLAG, FALSE
 RET
CHECK_BREAK ENDP

PUBLIC INST_BRK_HANDLR
INST_BRK_HANDLR PROC FAR
 PUSH DS
 MOV AL, BREAKINT
 MOV AH, GETVECTOR
 INT DOS_FUNCTION
 MOV WORD PTR SAVEBRK, BX
 MOV WORD PTR SAVEBRK+2, ES
 MOV AL, BREAKINT
 MOV AH, SETVECTOR
 MOV DX, OFFSET BRK_HANDLER
 MOV BX, CS
 MOV DS, BX
 INT DOS_FUNCTION
 POP DS
 RET
INST_BRK_HANDLR ENDP

BRK_HANDLER PROC FAR
 MOV BREAKFLAG, TRUE
 IRET
BRK_HANDLER ENDP

REM_BRK_HANDLR PROC FAR
 PUSH DS
 MOV AL, BREAKINT
 MOV AH, SETVECTOR
 MOV DX, WORD PTR SAVEBRK
 MOV BX, WORD PTR SAVEBRK+2
 MOV DS, BX
 INT DOS_FUNCTION
 POP DS
 RET
REM_BRK_HANDLR ENDP

BREAK ENDS
END

四大公開介面函數

函數	功能	關鍵邏輯
`CHECK_BREAK`	檢查並清除旗標	`AL = BREAKFLAG; BREAKFLAG = FALSE` 返回前狀態並歸零
`INST_BRK_HANDLR`	安裝新處理常式	1. `AH=35h` 取得舊向量存入 `SAVEBRK` 2. `AH=25h` 設定新向量指向 `BRK_HANDLER`
`BRK_HANDLER`	中斷處理常式	`BREAKFLAG = TRUE; IRET` 極簡、安全
`REM_BRK_HANDLR`	移除並恢復舊向量	`AH=25h, DS:DX = SAVEBRK` 恢復原始向量

關鍵技術細節

1. 向量保存/恢復 (雙字遠指標)


SAVEBRK DD 0H       ; 4 位元組：位移 (WORD) + 段基址 (WORD)

; 保存
MOV WORD PTR SAVEBRK, BX      ; BX = 位移
MOV WORD PTR SAVEBRK+2, ES    ; ES = 段基址

; 恢復
MOV DX, WORD PTR SAVEBRK      ; DX = 位移
MOV BX, WORD PTR SAVEBRK+2    ; BX = 段基址
MOV DS, BX                    ; DS = 段基址 (SETVECTOR 需 DS:DX)

DD 定義雙字 (4 位元組) 儲存完整遠指標
WORD PTR 取低/高字
SETVECTOR (AH=25h) 需 DS:DX 指向新處理常式

2. 中斷處理常式極簡原則


BRK_HANDLER PROC FAR
 MOV BREAKFLAG, TRUE
 IRET
BRK_HANDLER ENDP

不保存暫存器 (僅修改 BREAKFLAG 記憶體，不影響可見暫存器)
不呼叫 DOS/BIOS (不可重入)
IRET 正確恢復 CS:IP, FLAGS

3. 檢查函數自動歸零


CHECK_BREAK PROC FAR
 XOR AX, AX
 MOV AL, BREAKFLAG
 MOV BREAKFLAG, FALSE
 RET
CHECK_BREAK ENDP

返回 AL=1 表示自上次檢查以來有過 Ctrl-Break
立即歸零，避免重複觸發
供高階語言 (C/Pascal) 直接呼叫：if (check_break()) handle_break();

4. 區段與假設設定


BREAK SEGMENT PUBLIC 'CODE'
 ASSUME CS:BREAK
 ASSUME DS:NOTHING

PUBLIC 'CODE'：程式碼類別，連結器歸入 CODE 群組
ASSUME DS:NOTHING：明確宣告 DS 不指向固定段，需在函數內動態設定 (如 MOV AX,DGROUP; MOV DS,AX 或 MOV BX,CS; MOV DS,BX)

與簡易版 BRK 對比進化

向量鏈接保護：保存舊向量，移除時恢復，避免破壞其他 TSR/程式的處理常式
介面封裝：CHECK_BREAK 統一「讀取+歸零」語義，呼叫端無需知曉旗標變數
模組化編譯：PUBLIC 4 函數，可獨立組譯為 .OBJ，連結進任意專案
常數定義：EQU 定義中斷號、功能碼，可讀性與維護性大增

現代對應架構

BRK2 模組	現代對應
`INST_BRK_HANDLR`	`signal(SIGINT, handler)` / `SetConsoleCtrlHandler` / `AddVectoredExceptionHandler`
`REM_BRK_HANDLR`	`signal(SIGINT, SIG_DFL)` / `RemoveVectoredExceptionHandler`
`CHECK_BREAK`	`atomic_flag_test_and_set` / `CancellationToken.IsCancellationRequested`
`SAVEBRK` 雙字遠指標	函數指標 / `std::function` / 委派 / 閉包
中斷處理常式極簡	信號處理器只設旗標 / `async-signal-safe` 函數限制

學習重點

DOS 中斷向量管理標準 API：AH=35h (GETVECTOR) / AH=25h (SETVECTOR)
遠指標儲存與操作：DD/WORD PTR/DS:DX 傳遞
中斷處理常式編寫鐵律：FAR PROC、最小指令數、無系統呼叫、IRET
旗標同步模式：SET → POLL+CLEAR (生產者-消費者單緩衝)
模組化組合語言工程實踐：SEGMENT PUBLIC/ASSUME/PUBLIC/EQU 常數化

總結

BRK2.ASM 將簡易版 BRK 升級為工業級中斷處理模組：向量保存/恢復保證系統穩定、封裝介面簡化呼叫端邏輯、常數化提升可維護性、極簡處理常式確保即時性。其設計模式——安裝/移除成對、狀態封裝、向量鏈接尊重、處理常式極簡——直接映射到現代作業系統的信號處理、異常處理、向量化異常處理機制。研讀此碼，可建立「非同步事件同步化處理」的正統架構觀。