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  • PIC的C语言编程知识

    用C 语言来开发单片机系统软件最大的好处是编写代码效率高、软件调试直观、维护升级方便、代码的重复利用率高、便于跨平台的代码移植等等,因此C 语言编程在单片机系统设计中已得到越来越广泛的运用。针对PIC 单片机的软件开发,同样可以用C 语言实现。但在单片机上用C 语言写程序和在PC 机上写程序绝对不能简单等同。现在的PC 机资源十分丰富,运算能力强大,因此程序员在写PC 机的应用程序时几乎不用关心编译后的可执行代码在运行过程中需要占用多少系统资源,也基本不用担心运行效率有多高。写单片机的C 程序最关键的一点是单片机内的资源非常有限,控制的实时性要求又很高,因此,如果没有对单片机体系结构和硬件资源作详尽的了解,以笔者的愚见认为是无法写出高质量实用的C 语言程序。这就是为什么前面所有章节中的的示范代码全部用基础的汇编指令实现的原因,希望籍此能使读者对PIC 单片机的指令体系和硬件资源有深入了解,在这基础之上再来讨论C 语言编程,就有水到渠成的感觉。本书围绕中档系列PIC 单片机来展开讨论,Microchip 公司自己没有针对中低档系列PIC单片机的C 语言编译器,但很多专业的第三方公司有众多支持PIC 单片机的C 语言编译器提供,常见的有Hitech、CCS、IAR、Bytecraft 等公司。其中笔者最常用的是Hitech 公司的PICC编译器,它稳定可靠,编译生成的代码效率高,在用PIC 单片机进行系统设计和开发的工程师群体中得到广泛认可。其正式完全版软件需要购置,但在其网站上有限时的试用版供用户评估。另外,Hitech 公司针对广大PIC 的业余爱好者和初学者还提供了完全免费的学习版PICC-Lite 编译器套件,它的使用方式和完全版相同,只是支持的PIC 单片机型号限制在PIC16F84、PIC16F877 和PIC16F628 等几款。这几款Flash 型的单片机因其所具备的丰富的片上资源而最适用于单片机学习入门,因此笔者建议感兴趣的读者可从PICC-Lite 入手掌握PIC 单片机的C 语言编程。

    标签: PIC C语言编程

    上传时间: 2013-11-17

    上传用户:aa54

  • 存储器接口

    6.1  存储器概述1、存储器定义      在微机系统中凡能存储程序和数据的部件统称为存储器。2、存储器分类             微机系统中的存储器分为内存和外存两类。3、内存储器的组成      微机系统中的存储器由半导体存储器芯片组成。     单片机内部有存储器,当单片机内部的存储器不够用时,可以外扩存储器。外扩的存储器就是由半导体存储器芯片组成的。     当用半导体存储器芯片组成内存时必须满足个要求:①每个存储单元一定要有8个位。②存储单元的个数满足系统要求。注意:内存的容量是指它所含存储单元的个数(每个存储单元一定要有8个位,可以存储8位二进制信息)。6.2  半导体存储器由于集成工艺水平的限制,一个半导体存储器芯片上所集成的单元个数和每个单元的位数有限,用它构成内存时必须满足:内存容量和一个存储单元有8个位的要求,因此内存常常由多个半导体存储器芯片构成。      半导体存储器芯片的存储容量是指其上所含的基本存储电路的个数,用单元个数×位数表示。掌握:① 已知内存容量和半导体存储器芯片的容量,求用半导体存储器芯片构成内存时需要的芯片个数。② 内存的容量=末地址—首地址+1     半导体存储器芯片分成ROM和RAM两类。6.2.1    ROM芯片6.2.2    RAM芯片6.3 MCS-51单片机存储器扩展 在微机系统中存储器是必不可少。MCS51系列单片机内部的存储器不够用时需要外扩半导体存储器芯片,外扩的半导体存储器芯片与MCS51系列单片机通过三总线交换信息。二者连接时必须考虑如下问题:1.二者地址线、数据线、控制线的连接。2.工作速度的匹配。CPU在取指令和存储器读或写操作时,是有固定时序的,用户要根据这些来确定对存储器存取速度的要求,或在存储器已经确定的情况下,考虑是否需要Tw周期,以及如何实现。3.片选信号的产生。目前生产的存储器芯片,单片的容量仍然是有限的,通常总是要由许多片才能组成一个存储器,这里就有一个如何产生片选信号的问题。4.CPU的驱动能力 。在设计CPU芯片时,一般考虑其输出线的直流负载能力,为带一个TTL负载。现在的存储器一般都为MOS电路,直流负载很小,主要的负载是电容负载,故在小型系统中,CPU是可以直接与存储器相连的,而较大的系统中,若CPU的负载能力不能满足要求,可以(就要考虑CPU能否带得动,需要时就要加上缓冲器,)由缓冲器的输出再带负载。6.3.1    ROM芯片的扩展6.3.2    RAM芯片的扩展                  

    标签: 存储器接口

    上传时间: 2013-11-22

    上传用户:moerwang

  • 微型计算机总线知识

    计算机部件要具有通用性,适应不同系统与不同用户的需求,设计必须模块化。计算机部件产品(模块)供应出现多元化。模块之间的联接关系要标准化,使模块具有通用性。模块设计必须基于一种大多数厂商认可的模块联接关系,即一种总线标准。总线的标准总线是一类信号线的集合是模块间传输信息的公共通道,通过它,计算机各部件间可进行各种数据和命令的传送。为使不同供应商的产品间能够互换,给用户更多的选择,总线的技术规范要标准化。总线的标准制定要经周密考虑,要有严格的规定。总线标准(技术规范)包括以下几部分:机械结构规范:模块尺寸、总线插头、总线接插件以及按装尺寸均有统一规定。功能规范:总线每条信号线(引脚的名称)、功能以及工作过程要有统一规定。电气规范:总线每条信号线的有效电平、动态转换时间、负载能力等。总线的发展情况S-100总线:产生于1975年,第一个标准化总线,为微计算机技术发展起到了推动作用。IBM-PC个人计算机采用总线结构(Industry Standard Architecture, ISA)并成为工业化的标准。先后出现8位ISA总线、16位ISA总线以及后来兼容厂商推出的EISA(Extended ISA)32位ISA总线。为了适应微处理器性能的提高及I/O模块更高吞吐率的要求,出现了VL-Bus(VESA Local Bus)和PCI(Peripheral Component Interconnect,PCI)总线。适合小型化要求的PCMCIA(Personal Computer Memory Card International Association)总线,用于笔记本计算机的功能扩展。总线的指标计算机主机性能迅速提高,各功能模块性能也要相应提高,这对总线性能提出更高的要求。总线主要技术指标有几方面:总线宽度:一次操作可以传输的数据位数,如S100为8位,ISA为16位,EISA为32位,PCI-2可达64位。总线宽度不会超过微处理器外部数据总线的宽度。总数工作频率:总线信号中有一个CLK时钟,CLK越高每秒钟传输的数据量越大。ISA、EISA为8MHz,PCI为33.3MHz, PCI-2可达达66.6MHz。单个数据传输周期:不同的传输方式,每个数据传输所用CLK周期数不同。ISA要2个,PCI用1个CLK周期。这决定总线最高数据传输率。5. 总线的分类与层次系统总线:是微处理器芯片对外引线信号的延伸或映射,是微处理器与片外存储器及I/0接口传输信息的通路。系统总线信号按功能可分为三类:地址总线(Where):指出数据的来源与去向。地址总线的位数决定了存储空间的大小。系统总线:数据总线(What)提供模块间传输数据的路径,数据总线的位数决定微处理器结构的复杂度及总体性能。控制总线(When):提供系统操作所必需的控制信号,对操作过程进行控制与定时。扩充总线:亦称设备总线,用于系统I/O扩充。与系统总线工作频率不同,经接口电路对系统总统信号缓冲、变换、隔离,进行不同层次的操作(ISA、EISA、MCA)局部总线:扩充总线不能满足高性能设备(图形、视频、网络)接口的要求,在系统总线与扩充总线之间插入一层总线。由于它经桥接器与系统总线直接相连,因此称之为局部总线(PCI)。

    标签: 微型计算机 总线

    上传时间: 2013-11-09

    上传用户:nshark

  • 8255A可编程并行接口

    并行接口电路:微处理器与I/O设备进行数据传输时均需经过接口电路实现系统与设备互连的匹配。并行接口电路中每个信息位有自己的传输线,一个数据字节各位可并行传送,速度快,控制简单。由于电气特性的限制,传输距离不能太长。8255A是通用的可编程并行接口芯片,功能强,使用灵活。适合一些并行输入/输出设备的使用。8255A并行接口逻辑框图三个独立的8位I/O端口,口A、口B、口C。口A有输入、输出锁存器及输出缓冲器。口B与口C有输入、输出缓冲器及输出锁存器。在实现高级的传输协议时,口C的8条线分为两组,每组4条线,分别作为口A与口B在传输时的控制信号线。口C的8条线可独立进行置1/置0的操作。口A、口B、口C及控制字口共占4个设备号。8255A并行接口的控制字工作模式选择控制字:口A有三种工作模式,口B有二种工作模式。口C独立使用时只有一个工作模式,与口A、口B配合使用时,作为控制信号线。三种工作模式命名为:模式0、模式1及模式2。模式 0 为基本I/O端口,模式1为带选通的I/O端口,模式 2 为带选通的双向I/O端口。口A可工作在三种模式下,口B可工作在模式 0与模式 1下,口C可工作在模式0下或作为控制线配合口A、口B工作。

    标签: 8255A 可编程 并行接口

    上传时间: 2013-11-07

    上传用户:xitai

  • VD108B地感线路安装图

    技术说明:线圈总长度应在20 ~ 30米左右,地感线应用横截面大于等于0.5 平方毫米的耐高温绝缘线;用切地机在坚硬水泥地面切槽,深度为 5~10 cm 左右,宽以切刻片厚度为准一般为5mm;然后将线一圈一圈放入槽中,再用水泥将槽封固,注意线不可浮出地面,在放入线圈时注意不要把线的绝缘层破坏,以免造成漏电或短路.引出线要双绞在一起并行接入地感两个LOOP 端,长度不能超过4米,每米中双绞数不能少于30个.

    标签: 108B 108 VD 线路

    上传时间: 2013-11-04

    上传用户:zhaoq123

  • 子空间模式识别方法

    提出了一种改进的LSM-ALSM子空间模式识别方法,将LSM的旋转策略引入ALSM,使子空间之间互不关联的情况得到改善,提高了ALSM对相似样本的区分能力。讨论中以性能函数代替经验函数来确定拒识规则的参数,实现了识别率、误识率与拒识率之间的最佳平衡;通过对有限字符集的实验结果表明,LSM-ALSM算法有效地改善了分类器的识别率和可靠性。关 键 词 学习子空间; 性能函数; 散布矩阵; 最小描述长度在子空间模式识别方法中,一个线性子空间代表一个模式类别,该子空间由反映类别本质的一组特征矢量张成,分类器根据输入样本在各子空间上的投影长度将其归为相应的类别。典型的子空间算法有以下三种[1, 2]:CLAFIC(Class-feature Information Compression)算法以相关矩阵的部分特征向量来构造子空间,实现了特征信息的压缩,但对样本的利用为一次性,不能根据分类结果进行调整和学习,对样本信息的利用不充分;学习子空间方法(Leaning Subspace Method, LSM)通过旋转子空间来拉大样本所属类别与最近邻类别的距离,以此提高分类能力,但对样本的训练顺序敏感,同一样本训练的顺序不同对子空间构造的影响就不同;平均学习子空间算法(Averaged Learning Subspace Method, ALSM)是在迭代训练过程中,用错误分类的样本去调整散布矩阵,训练结果与样本输入顺序无关,所有样本平均参与训练,其不足之处是各模式的子空间之间相互独立。针对以上问题,本文提出一种改进的子空间模式识别方法。子空间模式识别的基本原理1.1 子空间的分类规则子空间模式识别方法的每一类别由一个子空间表示,子空间分类器的基本分类规则是按矢量在各子空间上的投影长度大小,将样本归类到最大长度所对应的类别,在类x()iω的子空间上投影长度的平方为()211,2,,()argmax()jMTkkjpg===Σx􀀢 (1)式中 函数称为分类函数;为子空间基矢量。两类的分类情况如图1所示。

    标签: 子空间 模式 识别方法

    上传时间: 2013-12-25

    上传用户:熊少锋

  • 单片机掉电保护设计

    单片计算机(简称单片机)在工作时,因某种原因造成突然掉电,将会丢失数据存储器(RAM)里的数据,冲掉前期工作的所有信息。为了在突然掉电时能够保持数据存储器(RAM)的数据,保证单片机系统稳定、可靠地工作,数据信息处理的安全,虽然单片机主电源里有大容量滤波电容器,当掉电时,单片机靠贮存在电容器里的能量,一般能维持工作半个周期(10ms)左右。为此,要求一旦市电发生瞬间断电时,必须要有一种电源能在小于10ms 的时间内重新送电,确保单片机系统正常运行,这一任务就由UPS 来完成。电源系统瞬时掉电所产生的干扰会造成单片机的计算错误和数据丢失,有了UPS 可以使单片机系连续可靠地工作。单片机系统除使用UPS 外,下面介绍一种行之有效的后备电源。通过理论和实践证明,当供电电压由5V 下降到4 5V时单片机通常均能正常运行,但电压再往下跌落时,单片机就不能继续正常运行。在一般情况下CPU、CMOS、TTL 电路将因电源电压跌落而首先不能正常运行,RAM在电压跌落到比较低时尚能工作。因为单片机使用的主电源均有大容量电容,所以在主电源失电时,如果按放电曲线在下跌到单片机能正常运行工作的最低电压之前,把后备电源接上便能保持单片机正常运行。

    标签: 单片机 掉电保护

    上传时间: 2013-11-02

    上传用户:niumeng16

  • C51单片机并行口扩展设计及应用

    C51单片机是我们生活中最常用的系列,MCS-51系列单片机有4个并行口(P0,P1,P2,P3口),但对一个稍微复杂的应用系统来说,真正可供用户使用的并行口,只有P1口可用,况且常常因扩展I2C和SPI的器件需占用某些P1口,迫使用户不得不扩展并行口以满足实际的需要。习惯上,常用的并行口接口芯片有8255、8155,这两种芯片功能比较齐全,可以使用在相对比较复杂的系统中,但如是对一般的系统而言,这些功能往往闲置不用。那么就可以选用一些本来闲置不用的口线作为选通信号来进行并行口的扩展,这样就能充分利用单片机有限的I/O资源,在本设计中是将P1口扩展成一个或几个8位并行口,在每一个八位口上接入8个发光二极管做为输出,二极管是做开关量来使用的,在这里设计了跑马灯和流水灯程序,做到对开关量的开断控制;配合开关量的控制笔者设计了一个共阳LED数码管,用来显示当前发光二极管发亮的序号,做到更加直观的双重控制效果,然后再将P0口通过D/A转换器和一放大器输出一个模拟信号,其结果可以通过示波器看出。这样整个系统即有了数字信号输出和模拟信号输出,也有数码管显示功能,实用性能大提高了。2、 基于89C51的系统硬件设计2.1 并行口的扩展的电路设计 众所周知,C51系列的单片机都有四个I/O口(P0、P1、P2、P3),那么AT89C51也不例外,但我们通常仅仅使用P1口作为并行口,而令其余口(P2、P3)处于闲置状态,所以这次设计,我们就是使用闲置不用的P3口做为选能信号线来将P1口进行并行口扩展。 (1) 种方式的并行口扩展优点 连线简单; 不占用存储器空间; (2) 编程也方便灵活。但也有很大的缺点 并行口扩展能力有限,(如使用74LS573(74LS373)且不进行驱动处理,则最多可扩展4个同样类型的并行输出端口,当然还需要与之对应的四个选通信号。) 如扩展较多,选通信号占用并行口位数太多,例如欲扩展8个并行输出端口,则需要8个选能信号,此时,仅选能信号就占用了一个8位并行口,这对在I/O端口线有限的单片机系统中,如此浪费资源的现象是不能容忍的。在本次的设计中,采用芯片74HC573(带三态输出的八进制透明D型锁存器)对P1口进行了一个8位并行口的扩展,选通信号选用P3口的P3.3引脚。原理图如图1所示:

    标签: C51 单片机 并行口 扩展设计

    上传时间: 2013-11-18

    上传用户:dbs012280

  • AVR Studio 帮助文件中文翻译

    AVR Studio 帮助文件中文翻译,网友翻译的AVR Studio软件里面的帮助文件。转自“我们的AVR”网站,在此表示感谢。 图元文件(metafile) 以.emf为扩展名的文件。是下面各种结构的基本组成部分,可以用来让AVR LCD编辑器设计软件模拟显示器。它可以是一个段或者一个图像。您不能直接用AVR LCD编辑器生成一个这样的图元文件。但是可以使用第三方软件。Companion Software的Metafile Companion和Microsoft Visio 就是两个让用户自己定义图元文件的软件。在市场上有好多更简单,更便宜的转换软件支持gif,jpeg,bmp等的文件转换成.emf文件。 (例如:www.harmware.com 网站上的Batch Thumb 、和www.irfanview.com网站上的IrfanView). 段(segment)这是软件模拟显示器的一部分。用LCD编辑器您可以分配所有的段对应到实际的LCD寄存器的位上。段被存成.emf文件。图像(image)被用作背景图像和外围图像的图元文件。充当所有段的布景。这些对象是“静态”的,不对任何LCD寄存器值有反映。图像也被存成.emf文件。 模拟显示器(display)多层的元文件和图像的组合。它包含LCD 寄存器的分配信息。用XML格式保存成.dis文件。组(group)为了简化设计,需要频繁的保存使用段。组就是同一层中一些段(图元文件)的集合。它的设计没有实际的限制,但是不能包括静态图像(背景/前景)。最典型的组就是7段码数字字型。组只是理论的设计工具,在最终的模拟显示器文件中是没有组存在的。组用扩展名为.pri 的文件保存。 对象(object)对包括以上各个元件的各种事物的称谓的术语。模拟显示器文件(display file)以.dis为扩展名的XML类型的文件。包含了所有的关于显示器的信息。

    标签: Studio AVR 翻译

    上传时间: 2013-10-31

    上传用户:paladin

  • 汇编+保护模式+教程

    九.输入/输出保护为了支持多任务,80386不仅要有效地实现任务隔离,而且还要有效地控制各任务的输入/输出,避免输入/输出冲突。本文将介绍输入输出保护。 这里下载本文源代码。 <一>输入/输出保护80386采用I/O特权级IPOL和I/O许可位图的方法来控制输入/输出,实现输入/输出保护。 1.I/O敏感指令输入输出特权级(I/O Privilege Level)规定了可以执行所有与I/O相关的指令和访问I/O空间中所有地址的最外层特权级。IOPL的值在如下图所示的标志寄存器中。 标  志寄存器 BIT31—BIT18 BIT17 BIT16 BIT15 BIT14 BIT13—BIT12 BIT11 BIT10 BIT9 BIT8 BIT7 BIT6 BIT5 BIT4 BIT3 BIT2 BIT1 BIT0 00000000000000 VM RF 0 NT IOPL OF DF IF TF SF ZF 0 AF 0 PF 1 CF I/O许可位图规定了I/O空间中的哪些地址可以由在任何特权级执行的程序所访问。I/O许可位图在任务状态段TSS中。 I/O敏感指令 指令 功能 保护方式下的执行条件 CLI 清除EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL STI 设置EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL IN 从I/O地址读出数据 CPL<=IOPL或I/O位图许可 INS 从I/O地址读出字符串 CPL<=IOPL或I/O位图许可 OUT 向I/O地址写数据 CPL<=IOPL或I/O位图许可 OUTS 向I/O地址写字符串 CPL<=IOPL或I/O位图许可 上表所列指令称为I/O敏感指令,由于这些指令与I/O有关,并且只有在满足所列条件时才可以执行,所以把它们称为I/O敏感指令。从表中可见,当前特权级不在I/O特权级外层时,可以正常执行所列的全部I/O敏感指令;当特权级在I/O特权级外层时,执行CLI和STI指令将引起通用保护异常,而其它四条指令是否能够被执行要根据访问的I/O地址及I/O许可位图情况而定(在下面论述),如果条件不满足而执行,那么将引起出错码为0的通用保护异常。 由于每个任务使用各自的EFLAGS值和拥有自己的TSS,所以每个任务可以有不同的IOPL,并且可以定义不同的I/O许可位图。注意,这些I/O敏感指令在实模式下总是可执行的。 2.I/O许可位图如果只用IOPL限制I/O指令的执行是很不方便的,不能满足实际要求需要。因为这样做会使得在特权级3执行的应用程序要么可访问所有I/O地址,要么不可访问所有I/O地址。实际需要与此刚好相反,只允许任务甲的应用程序访问部分I/O地址,只允许任务乙的应用程序访问另一部分I/O地址,以避免任务甲和任务乙在访问I/O地址时发生冲突,从而避免任务甲和任务乙使用使用独享设备时发生冲突。 因此,在IOPL的基础上又采用了I/O许可位图。I/O许可位图由二进制位串组成。位串中的每一位依次对应一个I/O地址,位串的第0位对应I/O地址0,位串的第n位对应I/O地址n。如果位串中的第位为0,那么对应的I/O地址m可以由在任何特权级执行的程序访问;否则对应的I/O地址m只能由在IOPL特权级或更内层特权级执行的程序访问。如果在I/O外层特权级执行的程序访问位串中位值为1的位所对应的I/O地址,那么将引起通用保护异常。 I/O地址空间按字节进行编址。一条I/O指令最多可涉及四个I/O地址。在需要根据I/O位图决定是否可访问I/O地址的情况下,当一条I/O指令涉及多个I/O地址时,只有这多个I/O地址所对应的I/O许可位图中的位都为0时,该I/O指令才能被正常执行,如果对应位中任一位为1,就会引起通用保护异常。 80386支持的I/O地址空间大小是64K,所以构成I/O许可位图的二进制位串最大长度是64K个位,即位图的有效部分最大为8K字节。一个任务实际需要使用的I/O许可位图大小通常要远小于这个数目。 当前任务使用的I/O许可位图存储在当前任务TSS中低端的64K字节内。I/O许可位图总以字节为单位存储,所以位串所含的位数总被认为是8的倍数。从前文中所述的TSS格式可见,TSS内偏移66H的字确定I/O许可位图的开始偏移。由于I/O许可位图最长可达8K字节,所以开始偏移应小于56K,但必须大于等于104,因为TSS中前104字节为TSS的固定格式,用于保存任务的状态。 1.I/O访问许可检查细节保护模式下处理器在执行I/O指令时进行许可检查的细节如下所示。 (1)若CPL<=IOPL,则直接转步骤(8);(2)取得I/O位图开始偏移;(3)计算I/O地址对应位所在字节在I/O许可位图内的偏移;(4)计算位偏移以形成屏蔽码值,即计算I/O地址对应位在字节中的第几位;(5)把字节偏移加上位图开始偏移,再加1,所得值与TSS界限比较,若越界,则产生出错码为0的通用保护故障;(6)若不越界,则从位图中读对应字节及下一个字节;(7)把读出的两个字节与屏蔽码进行与运算,若结果不为0表示检查未通过,则产生出错码为0的通用保护故障;(8)进行I/O访问。设某一任务的TSS段如下: TSSSEG                  SEGMENT PARA USE16                        TSS     <>             ;TSS低端固定格式部分                        DB      8 DUP(0)       ;对应I/O端口00H—3FH                        DB      10000000B      ;对应I/O端口40H—47H                        DB      01100000B      ;对用I/O端口48H—4FH                        DB      8182 DUP(0ffH) ;对应I/O端口50H—0FFFFH                        DB      0FFH           ;位图结束字节TSSLen                  =       $TSSSEG                  ENDS 再假设IOPL=1,CPL=3。那么如下I/O指令有些能正常执行,有些会引起通用保护异常:                         in      al,21h  ;(1)正常执行                        in      al,47h  ;(2)引起异常                        out     20h,al  ;(3)正常实行                        out     4eh,al  ;(4)引起异常                        in      al,20h  ;(5)正常执行                        out     20h,eax ;(6)正常执行                        out     4ch,ax  ;(7)引起异常                        in      ax,46h  ;(8)引起异常                        in      eax,42h ;(9)正常执行 由上述I/O许可检查的细节可见,不论是否必要,当进行许可位检查时,80386总是从I/O许可位图中读取两个字节。目的是为了尽快地执行I/O许可检查。一方面,常常要读取I/O许可位图的两个字节。例如,上面的第(8)条指令要对I/O位图中的两个位进行检查,其低位是某个字节的最高位,高位是下一个字节的最低位。可见即使只要检查两个位,也可能需要读取两个字节。另一方面,最多检查四个连续的位,即最多也只需读取两个字节。所以每次要读取两个字节。这也是在判别是否越界时再加1的原因。为此,为了避免在读取I/O许可位图的最高字节时产生越界,必须在I/O许可位图的最后填加一个全1的字节,即0FFH。此全1的字节应填加在最后一个位图字节之后,TSS界限范围之前,即让填加的全1字节在TSS界限之内。 I/O许可位图开始偏移加8K所得的值与TSS界限值二者中较小的值决定I/O许可位图的末端。当TSS的界限大于I/O许可位图开始偏移加8K时,I/O许可位图的有效部分就有8K字节,I/O许可检查全部根据全部根据该位图进行。当TSS的界限不大于I/O许可位图开始偏移加8K时,I/O许可位图有效部分就不到8K字节,于是对较小I/O地址访问的许可检查根据位图进行,而对较大I/O地址访问的许可检查总被认为不可访问而引起通用保护故障。因为这时会发生字节越界而引起通用保护异常,所以在这种情况下,可认为不足的I/O许可位图的高端部分全为1。利用这个特点,可大大节约TSS中I/O许可位图占用的存储单元,也就大大减小了TSS段的长度。 <二>重要标志保护输入输出的保护与存储在标志寄存器EFLAGS中的IOPL密切相关,显然不能允许随便地改变IOPL,否则就不能有效地实现输入输出保护。类似地,对EFLAGS中的IF位也必须加以保护,否则CLI和STI作为敏感指令对待是无意义的。此外,EFLAGS中的VM位决定着处理器是否按虚拟8086方式工作。 80386对EFLAGS中的这三个字段的处理比较特殊,只有在较高特权级执行的程序才能执行IRET、POPF、CLI和STI等指令改变它们。下表列出了不同特权级下对这三个字段的处理情况。 不同特权级对标志寄存器特殊字段的处理 特权级 VM标志字段 IOPL标志字段 IF标志字段 CPL=0 可变(初POPF指令外) 可变 可变 0  不变 不变 可变 CPL>IOPL 不变 不变 不变 从表中可见,只有在特权级0执行的程序才可以修改IOPL位及VM位;只能由相对于IOPL同级或更内层特权级执行的程序才可以修改IF位。与CLI和STI指令不同,在特权级不满足上述条件的情况下,当执行POPF指令和IRET指令时,如果试图修改这些字段中的任何一个字段,并不引起异常,但试图要修改的字段也未被修改,也不给出任何特别的信息。此外,指令POPF总不能改变VM位,而PUSHF指令所压入的标志中的VM位总为0。 <三>演示输入输出保护的实例(实例九)下面给出一个用于演示输入输出保护的实例。演示内容包括:I/O许可位图的作用、I/O敏感指令引起的异常和特权指令引起的异常;使用段间调用指令CALL通过任务门调用任务,实现任务嵌套。 1.演示步骤实例演示的内容比较丰富,具体演示步骤如下:(1)在实模式下做必要准备后,切换到保护模式;(2)进入保护模式的临时代码段后,把演示任务的TSS段描述符装入TR,并设置演示任务的堆栈;(3)进入演示代码段,演示代码段的特权级是0;(4)通过任务门调用测试任务1。测试任务1能够顺利进行;(5)通过任务门调用测试任务2。测试任务2演示由于违反I/O许可位图规定而导致通用保护异常;(6)通过任务门调用测试任务3。测试任务3演示I/O敏感指令如何引起通用保护异常;(7)通过任务门调用测试任务4。测试任务4演示特权指令如何引起通用保护异常;(8)从演示代码转临时代码,准备返回实模式;(9)返回实模式,并作结束处理。

    标签: 汇编 保护模式 教程

    上传时间: 2013-12-11

    上传用户:nunnzhy