如何在 16 位 MASM 程序集 x86 中创建睡眠功能？

Question

我正在尝试在 16 位 MASM 程序集 x86 中创建一个睡眠/延迟过程，例如每 500 毫秒在屏幕上打印一个字符。 从我所做的研究来看，似乎有三种方法可以实现这一点 - 我想使用一种使用 CPU 时钟滴答的方法。

请注意，我在 Mac OS X Snow Leopard 上通过 VMWare Fusion 运行 Windows XP - 我不确定这是否会影响任何事情。

有人可以为我指明正确的方向，或者提供一段我可以调整的工作代码吗？谢谢！

我发现的代码应该每秒在屏幕上打印“A”，但不起作用（我还是想使用毫秒）。

TOP:
MOV AH,2C
INT 21
MOV BH,DH  ; DH has current second
GETSEC:      ; Loops until the current second is not equal to the last, in BH
MOV AH,2C
INT 21
CMP BH,DH  ; Here is the comparison to exit the loop and print 'A'
JNE PRINTA
JMP GETSEC
PRINTA:
MOV AH,02
MOV DL,41
INT 21
JMP TOP

编辑：按照 GJ 的建议，这是一个工作程序。就叫它

DELAY PROC
 TIMER:
 MOV     AH, 00H
 INT     1AH
 CMP     DX,WAIT_TIME
 JB      TIMER
 ADD     DX,3         ;1-18, where smaller is faster and 18 is close to 1 second
 MOV     WAIT_TIME,DX
 RET
DELAY ENDP

Answer 1

实际上你可以使用 ROM BIOS 中断 1Ah 函数 00h, 'Read Current Clock Count'。或者您可以在地址 $40:$6C 处读取 dword，但您必须确保原子读取。它由 MS-DOS 以大约 18.2 Hz 的频率递增。

更多信息请阅读：The DOS Clock

Answer 2

使用 INT 15h，函数 86h：

致电： AH = 86 小时 CX:DX = 以 uS 为单位的间隔

Answer 3

..上述所有代码示例的问题在于它们使用非阻塞操作。如果您在相对较长的等待期内检查 CPU 使用率，您会看到它运行在 50% 左右。我们想要的是使用一些 DOS 或 BIOS 功能来阻止执行，使 CPU 使用率接近 0%。

..顺便说一句，BIOS INT 16h, AH=1 函数浮现在脑海。您可以设计一个调用该函数的例程，然后在时间到期时将击键插入键盘缓冲区。这个想法有很多问题;)，但它可能是值得深思的。您可能会编写某种中断处理程序。

..在 32 位 windows API 中，有一个“睡眠”功能。我想你可以考虑一下。

Answer 4

我没有测试此代码，但概念必须有效... 保存/恢复 es 寄存器是可选的！ 仔细检查代码！

DelayProcedure:
    push  es                      //Save es and load new es
    mov   ax, 0040h
    mov   es, ax
//Pseudo atomic read of 32 bit DOS time tick variable
PseudoAtomicRead1:
    mov   ax, es:[006ch]
    mov   dx, es:[006eh]
    cmp   ax, es:[006ch]
    jne   PseudoAtomicRead1
//Add time delay to dx,ax where smaller is faster and 18 is close to 1 second
    add   ax, 3
    adc   dx, 0
//1800AFh is last DOS time tick value so check day overflow
    mov   cx, ax
    mov   bx, dx
//Do 32 bit subtract/compare
    sub   cx, 00AFh
    sbb   dx, 0018h
    jbe   DayOverflow
//Pseudo atomic read of 32 bit DOS time tick variable
PseudoAtomicRead2:
    mov   cx, es:[006ch]
    mov   bx, es:[006eh]
    cmp   cx, es:[006ch]
    jne   PseudoAtomicRead2
NotZero:
//At last do 32 bit compare
    sub   cx, ax
    sbb   bx, dx
    jae   Exit
//Check again day overflow because task scheduler can overjumps last time ticks
    inc   bx                //If no Day Overflow then bx = 0FFh
    jz    PseudoAtomicRead2
    jmp   Exit
DayOverflow:
//Pseudo atomic read of 32 bit DOS time tick variable
PseudoAtomicRead3:
    mov   ax, es:[006ch]
    mov   dx, es:[006eh]
    cmp   dx, es:[006ch]
    jne   PseudoAtomicRead3
//At last do 32 bit compare
    sub   ax, cx
    sbb   dx, bx
    jb    PseudoAtomicRead3
Exit:
    pop   es                      //Restore es
    ret

Answer 5

嗯，那么。一个老式的、非恒定的、耗电的延迟循环会使其他线程运行缓慢，如下所示：

       delay equ 5000

top:   mov ax, delay
loopa: mov bx, delay
loopb: dec bx
       jnc loopb
       dec ax
       jnc loopa

       mov ah,2
       mov dl,'A'
       int 21
       jmp top

延迟是常数的二次方。但是如果你使用这个延迟循环，在世界的某个地方，一只年轻的无辜小猫会死去。

Answer 6

这不能在纯 MASM 中完成。设置固定延迟的所有旧技巧都在假设您完全控制机器并且是 CPU 上运行的唯一线程的假设下运行，因此如果您等待 5 亿个周期，则恰好 500,000,000/f 秒将过去（对于频率为f的CPU）；对于 1GHz 处理器，这将是 500 毫秒。

因为你在现代操作系统上运行，你正在与许多其他线程共享 CPU（其中包括内核——无论你做什么，你都不能优先于内核！），所以等待 5 亿仅你的线程中的循环将意味着在现实世界中经过了超过 5 亿个循环。这个问题不能单靠用户空间代码解决；您将需要内核的合作。

解决这个问题的正确方法是查看哪个 Win32 API 函数将您的线程挂起指定的毫秒数，然后调用该函数。您应该能够直接从程序集中执行此操作，可能需要为您的链接器添加额外的参数。或者，可能有一个 NT 内核系统调用来执行这个功能（我对 NT 系统调用的经验很少，老实说不知道 NT 系统调用表是什么样的，但我可能会使用睡眠函数期待看到）。如果系统调用可用，那么从程序集发出直接系统调用可能是执行您想要的最快的方法；它也是最不便携的（但是，你正在编写程序集！）。

编辑：查看the NT kernel system call table，似乎没有任何与睡眠或获取日期和时间相关的调用（就像您的原始代码使用的那样），但有几个系统调用设置和查询计时器。在等待计时器达到所需延迟时旋转是一种有效但不优雅的解决方案。