16位汇编下的屏幕截取程序

最近的汇编语言课程设计中，我分配到的题目是《屏幕截取程序》，要求是用16位汇编编写出一个dos界面下的屏幕截取程序，并且把截取到的屏幕保存成文件。

在对资料的搜索中，我发现网络上并没有类似的相关的博客或者教程之类的东西（只找到了一个win32位的汇编），所以可以说是在两眼一抹黑的情况下最终完成了程序的基本要求。为了记录一下自己的学习过程，也是为了以后遇到这个问题的人有一定的资料或者源代码可以参考，我决定写下我在csdn的第一篇博客。

这篇博客我会分为3个部分，第一个部分是我查找资料以及询问老师的一些过程，包括一些比较有用的博客地址。第二个部分是以我的实验报告为主的程序实现原理等，第三个部分是源代码的附件。

查找资料：

刚开始遇到这个问题的时候，跟大多数人一样，我选择的是进行网上的搜索，但是显然，这个16位汇编下的屏幕截取首先一没有其实用性，二来也算一个比较少见的实验课题。所以，就算经过了很长时间的寻找搜索，也没有找到类似的教程，只找到一个win32汇编下的屏幕截取程序，算是提供给了我的基本思路，但是由于win32和16位汇编的差异，我在注释较少的情况下基本无法看懂。下面这是win32屏幕截取程序的博客地址：http://blog.csdn.net/ppluer/article/details/51383097。这是第二篇，其余几篇麻烦自寻。

我尝试将这个程序转换成16位汇编，由于各种原因，最后并没有实现。但是也大致明白了这个程序所需的基本步骤，也就是抓取像素，保存在bmp文件中。

后来我去询问了我的汇编老师和在百度汇编语言吧里的大神相助，最终得到了编写这整个程序的基本思路，我会在第二个部分中具体阐述这个思路。

接下来就是查资料，无论是图书馆也好，还是网络也好，在查资料的过程中我受益匪浅，下面我会列出一些在编写这个程序中比较有用的链接和书籍：

书籍首先是我的教材，ibm-pc的汇编语言，其中的显示方式部分和读写像素部分十分重要。

链接有：http://www.cnblogs.com/xu_bright/archive/2008/11/05/1327519.html   bmp文件的格式

http://blog.csdn.net/ppluer/article/details/51383097  win32汇编的屏幕截取

实验步骤和报告：

这里的主要是我的实验报告的内容，不过也大致上描述清楚了这个实验的原理，具体内容如下：

问题描述

题目三十四 屏幕截取程序

设计一个汇编程序，可以截取屏幕并保存成图片文件。

 

问题分析：

本题目要求设计者设计一个16位汇编语言程序，使其能在windows环境下的dos box里运行（即适用在16位汇编语言系统）。由于是16位汇编语言所编写的程序，该程序截取的屏幕实际上是dos box的屏幕。

保存成的图片文件，我在本次课程设计中选择的是bmp格式的文件，即位图文件。关于bmp文件结构的说明我会在第二部分详细讲解。

除题目要求之外，我额外完成了一个可以读取bmp文件并且在dos的屏幕上显示出来的程序，也会在之后的报告内容中加以描述和解释。

问题描述：

本次课程设计的内容是，在16位的dos汇编的情况下，编写一个可以截取dos屏幕并将其在硬盘中保存下来，保存的格式是bmp位图文件格式，使其能直接用图片查看器进行打开。

问题具体化：

1.如何进行屏幕的读取并将其保存在数据段中？

2.如何进行文件的读写？

3.如何进行bmp格式的保存？它与其他文件有何不同？

问题的要求和限制条件：

1.用16位汇编语言进行编写。

2.环境使用masm for windows（也可使用其他）。

3.最终能得到可以直接打开查看的图片文件。

系统设计

完成此次课程设计需要解决的问题：

1.进行像素点的读取，并且在读取整个屏幕的像素点后将其保存在数据段中，以便存取文件时使用。

2.运用中断调用建立程序，运用中断调用进行写文件的操作，把保存在数据段中的像素点写入要保存的文件中。

3.bmp文件结构的编写，每种不同后缀的文件有不同的结构，若是文件结构不正确，就不能最终直接打开。

同时需要注意的一些小问题：

1.bios调用显示模式。

2.在dos界面上显示一些彩色图形（为了截图更明显一些）。

Bmp文件结构的解释说明：

在本次编写bmp的文件结构过程中，我使用了汇编语言中的结构体。

bmp文件大体上分成四个部分。

第一部分为位图文件头BITMAPFILEHEADER，是一个结构。结构如下：

bmFile_header struc

 bfType dw ?;

 bfSize dd ?;

 bfReserved1 dw ?;

  bfReserved2dw ?;

 bfOffBits dd ?;

bmfile_header ends

bfType

指定文件类型，必须是0x424D，即字符串"BM"，也就是说所有.bmp文件的头两个字节都是"BM"。

bfSize

指定文件大小，包括这14个字节。

bfReserved1，bfReserved2

为保留字，不用考虑

bfOffBits

为从文件头到实际的位图数据的偏移字节数，即bmp前三个部分的长度之和。

第二部分为位图信息头BITMAPINFOHEADER，也是一个结构，其定义如下：

 

 bminfo_header struc

 bisize dd ?

 biwidth dd ?

 biheight dd ?

 biplanes dw ?

 biBitcount dw ?

 bicompression dd ?

 bisizeimage dd ?

 bixpelpermeter dd ?

 biypelpermeter dd ?

 biclrUsed dd ?

 biClrimportant dd ?

 bminfo_header ends

biSize

指定这个结构的长度，为40。

biWidth

指定图象的宽度，单位是象素。

biHeight

指定图象的高度，单位是象素。

biPlanes

必须是1，不用考虑。

biBitCount

指定表示颜色时要用到的位数，常用的值为1（黑白二色图）,4（16色图）,8（256色）,24（真彩色图）。

biCompression

不压缩为0。

biSizeImage

指定实际的位图数据占用的字节数。不压缩为0。

biXPelsPerMeter

指定目标设备的水平分辨率。

biYPelsPerMeter

指定目标设备的垂直分辨率。

biClrUsed

指定本图象实际用到的颜色数，如果该值为零，则用到的颜色数为2的biBitCount次方。

biClrImportant

指定本图象中重要的颜色数，如果该值为零，则认为所有的颜色都是重要的。

第三部分为调色板，仅有使用16色图或者256色图需要使用调色板，若是真彩色图不需要使用调色板。

使用调色板的目的在于减小需要得形容某个像素颜色的字节位数。（在我显示16位色图的程序中使用到了调色板）。

第四部分就是实际的像素部分，由各个像素的颜色组成。

注意，对于2色位图，用1位就可以表示该像素的颜色（一般0表示黑，1表示白），所以一个字节可以表示8个像素。

对于16色位图，用4位可以表示一个像素的颜色，所以一个字节可以表示2个像素。

对于256色位图，一个字节刚好可以表示1个像素。

对于真彩色图，三个字节才能表示1个像素。

 

Bmp文件的结构部分描述到这里就结束了。

 

Bios调用显示模式的说明：

显示模式分为两类，文本模式和图形模式，文本方式用于字符文本处理，而图形方式就是对所谓像素进行的处理。

Bios调用显示模式的功能号为00，调用参数为AL中的数据，中断是int10h。

常用的bios模式为03h，12h和13h。

03h：80*25  文本模式  16色或8色

12h：640*480 图形模式 16色

13h：320*200 图形模式 256色

 

模式如下：

  movah,00h

  mov al,13h

  int 10h

 

显示彩色字符的说明：

使用bios的int 10h的功能号为09的中断调用。

此时，al中存储的是字符，bl中存储的是属性，而cx是字符显示的重复次数。

 

模式如下：

mov ah,09h

  mov al,'*'

  mov bh,0

  mov bl,0DAH

  mov cx,30

  int 10h

 

读写像素的说明：

读写像素同样使用的是bios的int 10h中断。

读像素的功能号为0dh，而写像素的功能号为0ch。

本次课程设计中我们使用的是读像素，此时dx和cx分别存储的是像素的行和列，而读出来的像素的颜色存储在al当中。

 

模式如下：

Mov cx，0

Mov dx，0

Mov ah，0dh

Int 10h

就读出了0行0列的像素颜色存储在了al当中。

 

文件操作相关的说明：

本次课程设计使用的文件操作运用了dos中断，即int 21h。

文件操作中涉及到了一个叫做文件句柄的东西，我们可以简单的把它理解为文件的代号。

创建文件   功能号3C   DX中存储文件的路径的首地址，CX是文件的属性，我们使用0即可。成功后将AX存入文件句柄handle中。

打开文件  功能号3D   DX中存储文件的路径的首地址，AL中存储访问文件的方式，（0读1写2读/写）。成功后把AX存入文件句柄handle中。

关闭文件  功能号3E   将handle存入BX中，调用即可。

写文件    功能号40   DX中存缓冲区的首地址，BX中存文件句柄，CX为写入的字节数。返回后AX中是成功写入的字节数。

读文件    功能号3F   DX中存缓冲区的首地址，BX中存文件句柄，CX为读取的字节数。返回后AX中是实际读取的字节数。

一些实验中的问题及解决：

实验中遇到的问题：

1.数据段只能限制在64kb内，无法将全屏截取下来。

2.bmp文件头难以编写。

3.起初实现了截取功能时，并不能得到完整的图像，截取的是一些色块，无法使用。

4.写入文件头，实现文件结构后仍然无法打开文件，提示文件损坏。

解决方案：

1.为了把文件限制在64kb以内，本来应该截取的320*200的图像，我缩减到了200*100的大小，即只能截取dos屏幕的一部分，不是全部。

2.为了实现bmp文件头的编写，自学了bmp的文件结构和汇编语言的结构体的编写和使用，为了简化编写过程使用了24位色图真彩色，无需编写调色板。

3.问题在于先对列进行了截取，后来进行逐行的截取，问题得到了解决。但是仍然会有截取的屏幕在最下方而不是上方，后来发现文件写入的顺序和屏幕的顺序相反，应该调换一下顺序才能在文件中显示正确的顺序。

4.原因是偶然间尝试用记事本打开我所生成的bmp文件，发现前两个字符并不是我预料中的BM而是MB（与我在设计时的顺序相反）。于是在代码中将’BM’改成‘MB’,程序得以顺利打开。

一股浓浓的报告风希望大家可以谅解，也只是希望能给以后遇到这个问题的同学提供一点思路。

这个程序还有许多可以完善的地方，比如常驻内存，或者说快捷键，或者说提示音等，但是由于本身就不具有什么实用性，所以只能说这是一个指引方向的文章吧。

源代码

到下列网址下载，由于源代码未编写注释，所以请结合上述说明使用。

http://download.csdn.net/detail/bwdashui/9907811?web=web