一：微電腦設計11.1：微電腦基本結構11.2：單芯片微電腦21.3：單芯片微電腦種類3二：MCS51架構介紹62.1：接腳說明62.2：內部構造圖72.3：系統時序82.4：內存結構92.5：系統重制142.6：中斷結構15三：LCD簡介243.1：簡介243.2：內部結構263.3：模塊指令29圖1-1 微電腦基本結構1表1-1 MCS-51 單芯片比較.5圖2-1 MCS-51 接腳圖.6圖2-2 內部結構方塊圖8圖2-3 MCS-51 指令執行時序.9圖2-4 MCS-51 內部數據存儲器.10圖2-5 MCS-51 程序內存結構圖.10圖2-6 MCS-51內部數據存儲器結構11圖2-7 特殊功能緩存器12表2-1 特殊功能緩存器(SFC)初值設定.13圖2-8 數據存儲器結構圖13表2-2 SFR重置設定值.15表2-3 中斷向量17圖2-9 中斷結構方塊圖18表2-4 中斷致能緩存器IE19表2-5 中斷優先權緩存器(IP) .20表2-6 中斷源優先權順序21表2-7 計時/計數控制緩存器TCON.21表2-8 計時/計數模式設定.23圖3-1 LCD 的接口電路方圖24表3-1 LCD 接腳說明25表3-2 控制腳功能25表3-3 LCD 模塊地址對映26表3-4 字符產生器與字型碼對映27表3-5 LCD 內字型表28表3-6 LCD 控制指令表32圖3-2 初始化流程圖33表4-1 功能說明34圖4-1 電路圖35圖4-2 程序流程圖36此篇專題主要研究是利用8051芯片制作出電子鐘，利用LCD當作顯示介面，并且設置有鬧鈴功能，是很可以融入生活的小家電。關鍵詞: AT89C51，LCD，電子鍾，數字鐘，鬧鈴。四：電子鐘344.1：相關知識344.2：功能說明344.3`:流程圖36五：心得感想41六：程序代碼42附錄：MCS51指令集.54參考數據60
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8086指令系統目錄 概述 2.1節 目錄 2.1.1--2.1.5（傳送） 2.1.1 目錄：1~3 2.1.1-1 mov類例1 mov類例2 mov類例3 mov類例4（END） 2.1.1-2. xchg --3.XLAT 查表示意圖(end) 2.1.2堆棧操作指令（1） 堆棧操作指令（2） 堆棧操作指令（3） 堆棧操作指令（4） 堆棧操作指令（5）(END) 2.1.3標志傳送指令(1) 標志傳送指令(2)(end) 2.1.4地址傳送指令(1) 地址傳送指令(2) 地址傳送指令(3)(end) 2.1.5輸入輸出指令(1) 輸入輸出指令(2) 輸入輸出指令(3)(end) 2.2節 目錄 2.2.1--2.2.6（算術） 2.2.1加法指令(1) 加法指令(2) 加法指令(3) 加法指令(4) 加法指令5 end 2.2.2減法指令(1) 減法指令(2) 減法指令(3) 減法指令(4) 減法指令(5) 減法指令(6)(end) 2.2.3乘法指令(1) 乘法指令(2) 乘法指令(3)(end) 2.2.4除法指令(1) 除法指令(2)(end) 2.2.5符號擴展指令(end) 符號擴展說明 2.2.6十進制調整指令(1) 十進制調整指令(2) 十進制調整指令(3) 十進制調整指令(4) 十進制調整指令(5) 十進制調整指令(6) 十進制調整指令(7) 十進制調整指令(8) 十進制調整指令(9)(end) 2.3節 目錄 2.3.1--2. 3.3（位） 2.3.1 邏輯運算指令(1) 邏輯運算指令(2) 邏輯運算指令(3) 邏輯運算指令(4) 邏輯運算指令(END) 2.3.2 移位指令(1) 移位指令(2) 移位指令(3) 移位指令(4)(end) 2.3.3 循環移位指令(1) 循環移位指令(2)(end) 2.4節 目錄 2.4.1 無條件轉移指令(1) 短轉移的轉移范圍 無條件轉移指令(2) 無條件轉移指令(3) 無條件轉移指令(4)(end) 2.4.2 條件轉移指令(1) 條件轉移指令(2) 條件轉移指令(3) 條件轉移指令(4) 條件轉移指令(5)(end) 2.4.3 循環控制指令(1) 循環控制指令(2)(end) 2.4.4 子程序調用及返回指令(1) 子程序調用及返回指令(2) 子程序調用及返回指令(3) 子程序調用及返回指令(4) 子程序調用及返回指令(5) 子程序調用及返回指令(6) (end) 2.4.5 中斷控制指令(1) 中斷控制指令(2) 中斷控制指令(3) 中斷控制指令(4) 中斷控制指令(5) 中斷控制指令(6) 中斷控制指令(7) 中斷控制指令(8)(end) 2.4.6 系統功能調用(1) 系統功能調用(2) 系統功能調用(3)(end) 2.5節 目錄 1---6（串操作） 串操作(1)傳送 串操作(2) 串操作(3) 串操作(4)存串 串操作(5)讀串、比較 串操作(6)搜索、重復前綴 串操作(7)REP 串操作(8)REPZ/REPNZ 串操作(9)前綴注釋 串操作(10)例題 串操作(11)注釋(end) 2.6 處理機控制類指令(1)(end)
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The Motorola MPC106 PCI bridge/memory controller provides a PowerPCªmicroprocessor common hardware reference platform (CHRPª) compliant bridgebetween the PowerPC microprocessor family and the Peripheral Component Interconnect(PCI) bus. In this document, the term Ô106Õ is used as an abbreviation for the phraseÔMPC106 PCI bridge/memory controllerÕ. This document contains pertinent physicalcharacteristics of the 106. For functional characteristics refer to theMPC106 PCI Bridge/Memory Controller UserÕs Manual.This document contains the following topics:Topic PageSection 1.1, ÒOverviewÓ 2Section 1.2, ÒFeaturesÓ 3Section 1.3, ÒGeneral ParametersÓ 5Section 1.4, ÒElectrical and Thermal CharacteristicsÓ 5Section 1.5, ÒPin AssignmentsÓ 17Section 1.6, ÒPinout Listings 18Section 1.7, ÒPackage DescriptionÓ 22Section 1.8, ÒSystem Design InformationÓ 24Section 1.9, ÒDocument Revision HistoryÓ 29Section 1.10, ÒOrdering InformationÓ 29
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第6章 定時與計數技術6.1 概 述1.定時 定義：提供的時間基準。 分類：內部定時、外部定時。2.計數 定時與計數本質上是一致的。 計數的信號隨機，定時的信號具有周期性。3.應用分時系統切換任務的時間基準、測速、計數6.1.2 定時方法1.軟件定時 通過軟件指令周期方法定時，如執行循環程序。 增加CPU負擔，通用性差，一般用于短延時。2.不可編程硬件定時 采用中小規模IC構成。 不增加CPU負擔，成本低，定時值不可改變。3.可編程硬件定時 采用可編程計數器完成，軟件可改變計數值。 可編程定時/計數器：實質上定時和計數本質上都是脈沖計數器，定時計的是內部基準時鐘源產生的脈沖，計數是計外部脈沖。6.1.3 定時/計數器基本原理1.內部邏輯CPU接口： 片選、低端地址線、讀寫控制線、數據線外設接口： 時鐘、控制、輸出內部邏輯： 端口地址譯碼器、各種寄存器2.工作過程 設初值、控制（計數）、輸出
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單片開關電源集成電路于20世紀如年代中、后期問世以來，在國際上獲得廣泛應用，已成為開發中、小功率無工頻變壓器式高效開關電源的首選產品。本書從實用角度出發，全面系統深入地闡述了單片開關電源的設計與應用。全書共10章。第1至4章分別介紹了六大系列TOPswitch、TOPSwitch—II、TinySwitch、TNY256、MC33370、TOPSwitch—FX等67種型號的單片開關電源集成電路的原理與應用。第5章講述L4960、L4970／4970A系列15種型號的單片開關式穩壓器。第6章介紹16種單片開關電源模塊的設計。第7章闡述單片開關電源的特殊應用。第8、9、10章分別介紹單片開關電源的設計指南、電磁兼容性及酗試技術、外圍電路關鍵元器件的選擇。這是國內第一部關于單片開關電源的專著，充分反映了該領域的國內外最新研究成果。 第1章 單片開關電源概述 1．1 開關電源的發展趨勢 1．1．1 開關電源的發展歷史 1．1．2 單片開關電源的發展趨勢 1．2 開關電源的基本原理 1．2．1 開關電源的控制方式 1．2．2 脈寬調制式開關電源的基本原理 1．3 單片開關電源的產品分類及主要特點 1．4 單片開關電源的基本原理及反饋電路類型 1．4．1 單片開關電源的基本原理 1．4．2 單片開關電源的兩種工作模式 1．4．3 反饋電路的四種基本類型 1．5 單片開關電源典型產品的技術指標 第2章 三端單片開關電源的原理與應用 2．1 TOPSwitch—II系列的產品分類及性能特點 2．1．1 TOPSwitch—II的產品分類 2．1．2 TOPSwitch—II的性能特點 2．2 TOPSwitch—II系列單片開關電源的工作原理
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特性• 一系列方法支持不同的照明概念/原理UHP CCFL等• 快速執行標準80C51 器件的兩倍• 工作范圍寬2.7V~6.0V 而且在125 仍可工作• 帶晶振/諧振器和RC 的用戶可配置振蕩器不要求外部元件• 低電流操作• 豐富的特性集包括UART和I2C 串行通訊低電壓檢測和上電復位• 兩個比較器• 在系統可編程ISP• 專用的模擬和數字外圍設備• ADC 快速PWM 和DAC特殊控制的專用外圍設備• PFC 功率因素修正• 帶軟開關PWM 的半橋和全橋控制• 使用ADC 和比較器進行照明管理• 與幾乎所有遠程協議接口DALI IR RF 等• 帶鎮流ASIC 帶DAC 或PWM 的快速控制回路• 與存儲設備的I2C 接口
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6.1 存儲器概述1、存儲器定義 在微機系統中凡能存儲程序和數據的部件統稱為存儲器。2、存儲器分類 微機系統中的存儲器分為內存和外存兩類。3、內存儲器的組成 微機系統中的存儲器由半導體存儲器芯片組成。 單片機內部有存儲器，當單片機內部的存儲器不夠用時，可以外擴存儲器。外擴的存儲器就是由半導體存儲器芯片組成的。 當用半導體存儲器芯片組成內存時必須滿足個要求：①每個存儲單元一定要有8個位。②存儲單元的個數滿足系統要求。注意：內存的容量是指它所含存儲單元的個數（每個存儲單元一定要有8個位，可以存儲8位二進制信息）。6.2 半導體存儲器由于集成工藝水平的限制，一個半導體存儲器芯片上所集成的單元個數和每個單元的位數有限，用它構成內存時必須滿足：內存容量和一個存儲單元有8個位的要求，因此內存常常由多個半導體存儲器芯片構成。 半導體存儲器芯片的存儲容量是指其上所含的基本存儲電路的個數，用單元個數×位數表示。掌握：① 已知內存容量和半導體存儲器芯片的容量，求用半導體存儲器芯片構成內存時需要的芯片個數。② 內存的容量=末地址—首地址+1 半導體存儲器芯片分成ROM和RAM兩類。6.2.1 ROM芯片6.2.2 RAM芯片6.3 MCS-51單片機存儲器擴展 在微機系統中存儲器是必不可少。MCS51系列單片機內部的存儲器不夠用時需要外擴半導體存儲器芯片，外擴的半導體存儲器芯片與MCS51系列單片機通過三總線交換信息。二者連接時必須考慮如下問題：1．二者地址線、數據線、控制線的連接。2．工作速度的匹配。CPU在取指令和存儲器讀或寫操作時，是有固定時序的，用戶要根據這些來確定對存儲器存取速度的要求，或在存儲器已經確定的情況下，考慮是否需要Tw周期，以及如何實現。3．片選信號的產生。目前生產的存儲器芯片，單片的容量仍然是有限的，通常總是要由許多片才能組成一個存儲器，這里就有一個如何產生片選信號的問題。4．CPU的驅動能力 。在設計CPU芯片時，一般考慮其輸出線的直流負載能力，為帶一個TTL負載。現在的存儲器一般都為MOS電路，直流負載很小，主要的負載是電容負載，故在小型系統中，CPU是可以直接與存儲器相連的，而較大的系統中，若CPU的負載能力不能滿足要求，可以（就要考慮CPU能否帶得動，需要時就要加上緩沖器，）由緩沖器的輸出再帶負載。6.3.1 ROM芯片的擴展6.3.2 RAM芯片的擴展
標簽： 存儲器接口
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單片機原理與應用教程采用教、學、做相結合的模，以理論為基礎、著眼應用，系統詳盡地介紹了單片機應用技術所需的基本知識和技能。全書共分9章，包括MCS-51系列單片機的硬件結構、工作原理、指令系統、接口技術、串行通信、中斷系統、語言程序設計及各功能部件的組成和應用等。通過學習這些內容，可對MCS-51系列單片機有一個總體的概念和認識，并在掌握基本硬件的基礎上用軟件實現其功能。 第1章 MCS-51單片機系統結構1.1 單片機概述1.2 MCS-51單片機結構簡介1.3 并行I/O接口1.4 單片機的復位電路與時鐘電路1.5 單片機的工作方式1.6 構建MCS-51型單片機的最小系統本章小結習題第2章 MCS-51指令系統與程序設計2.1 概述2.2 尋址方式2.3 指令系統2.4 匯編程序設計本章小結 習題第3章 單片機的定時與中斷系統3.1 定時器/計數器3.2 中斷系統3.3 單片機中斷與定時器/計數器的應用訓練本章小結習題第4章 串行通信技術4.1 串行通信概念4.2 MCS-51串行通信接口4.3 串行口的擴展應用4.4 串行通信的應用本章小結習題第5章 單片機的系統擴展技術5.1 程序存儲器的擴展5.2 數據存儲器的擴展5.3 TTL芯片擴展I/O并行接口的應用訓練5.4 Intel系列可編程序接口芯片5.5 8155/8156可編程I/O接口應用訓練5.6 8253/8254可編程定時器/計數器的應用訓練……第6章 單片機接口實用技術及應用第7章 單片機開發系統第8章 單片機應和系統的設計方法第9章 單片機高級語言C51的應用
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單片機模糊模糊控制是目前在控制領域所采用的三種智能控制方法中最具實際意義的方法。模糊控制的采用解決了大量過去人們無法解決的問題，并且在工業控制、家用電器和各個領域已取得了令人觸目的成效。本書是一本系統地介紹模糊控制的理論、技術、方法和應用的著作；內容包括模糊控制基礎、模糊控制器、模糊控制系統、模糊控制系統的穩定性、模糊控制系統的開發軟件，用單片微型機實現模糊控制的技術和方法，模糊控制在家用電器和工業上應用的實際例子；反映了模糊控制目前的水平。 單片機模糊模糊控制目錄 ： 第一章 模糊邏輯、神經網絡集成電路的發展 1.1 模糊邏輯及其集成電路的發展1.1.1 模糊邏輯的誕生和發展1.1.2 模糊集成電路的發展進程1.2 神經網絡及其集成電路的發展1.2.1 神經網絡的形成歷史1.2.2 神經網絡集成電路的發展1.3 模糊邏輯和神經網絡的結合1.3.1 模糊邏輯和神經網絡結合的意義1.3.2 模糊邏輯和神經網絡結合的前景第二章 模糊邏輯及其理論基礎 2.1 模糊集合與隸屬函數2.1.1 模糊集合概念2.1.2 隸屬函數2.1.3 分解定理與擴張定理2.1.4 模糊數2.2 模糊關系、模糊矩陣與模糊變換2.2.1 模糊關系2.2.2 模糊矩陣2.2.3 模糊變換2.3模糊邏輯和函數2.3.1模糊命題2.3.2模糊邏輯2.3.3模糊邏輯函數2.4模糊語言2.4.1 語言及語言的模糊性2.4.2 模糊語言2.4.3 語法規則和算子2.4.4 模糊條件語句2.5 模糊推理2.5.1 模糊推理的CRI法2.5.2 模糊推理的TVR法2.5.3 模糊推理的直接法2.5.4 模糊推理的精確值法2.5.5 模糊推理的強度轉移法第三章 模糊控制基礎 3.1 模糊控制的系統結構3.2 精確量的模糊化3.2.1 語言變量的分檔3.2.2 語言變量值的表示方法3.2.3 精確量轉換成模糊量3.3 模糊量的精確化3.3.1 最大隸屬度法3.3.2 中位數法3.3.3 重心法3.4 模糊控制規則及控制算法3.4.1 模糊控制規則的格式3.4.2 模糊控制規則的生成3.4.3 模糊控制規則的優化3.4.4 模糊控制算法3.5 模糊控制的神經網絡方法3.5.1 神經元和神經網絡3.5.2 神經網絡的分布存儲和容錯性3.5.3 神經網絡的學習算法3.5.4 神經網絡實現的模糊控制3.5.5 神經網絡構造隸屬函數3.5.6 神經網絡存儲控制規則3.5.7 神經網絡實現模糊化、反模糊化第四章 模糊控制器 4.1 模糊控制器結構4.2 模糊控制器設計4.2.1 常規模糊控制器設計4.2.2 變結構模糊控制器設計4.2.3 自組織模糊控制器設計4.2.4 自適應模糊控制器設計4.3 模糊控制器的數學模型4.3.1 常規模糊控制器的數學模型4.3.2 模糊控制器數學模型的建立第五章 模糊控制系統 5.1 模糊系統的辨識和建模5.1.1 模糊系統辨識的數學基礎5.1.2 基于模糊關系方程的模糊模型辨識5.1.3 基于語言控制規則的模糊模型辨識5.2 模糊控制系統的設計5.2.1 模糊控制系統的一般設計過程5.2.2 模糊控制系統的典型設計5.3 模糊控制系統的穩定性5.3.1 穩定性分析的Lyapunov直接法5.3.2 語言規則描述的模糊控制系統的穩定性5.3.3 關系方程描述的模糊控制系統的穩定性第六章 數字單片機與模糊控制6.1 數字單片機MC68HC705P96.1.1 MC68HC705P9單片機性能概論6.1.2 MC68HC705P9單片機基本結構6.1.3 MC68HC705P9指令系統6.2 數字單片機模糊控制方式6.2.1 數字單片機與模糊控制關系6.2.2 數字單片機模糊控制方式第七章 模糊單片機與模糊控制7.1 模糊單片機NLX2307.1.1 模糊單片機NLX230性能概況7.1.2 NLX230的結構及引腳7.1.3 NLX230的模糊推理方式7.1.4 NLX230的內部寄存器7.1.5 NLX230的操作及接口技術7.2 NLX230開發系統7.3 NLX230應用例子第八章 模糊控制的開發軟件8.1 模糊推理機原理8.2 模糊推理機的算法8.3 模糊推理機結構和清單8.4 模糊邏輯知識基發生器8.5 模糊推理開發環境8.5.1 FIDE的工作條件8.5.2 FIDE的結構8.5.3 FIDE的工作過程第九章 模糊控制在家用電器中的應用9.1 模糊控制的電冰箱9.1.1 電冰箱模糊控制系統結構9.1.2 模糊控制規則和模糊量9.1.3 控制系統的電路結構9.1.4 控制規則的自調整9.2 模糊控制的電飯鍋9.2.1 煮飯的工藝過程曲線9.2.2 模糊控制的邏輯結構9.2.3 模糊量和模糊推理9.2.4 控制軟件框圖9.3 模糊控制的微波爐9.3.1 控制電路的結構框圖9.3.2 微波爐的模糊量與推理9.3.3 微波爐控制電路結構原理9.3.4 控制軟件原理及框圖9.4 模糊控制的洗衣機9.4.1 模糊洗衣機控制系統邏輯結構9.4.2 模糊洗衣機的模糊推理9.4.3 洗衣機物理量檢測方法9.4.4 布質和布量的模糊推理第十章 模糊控制在工程上的應用10.1 模糊參數自適應PID控制器10.1.1 自校正PID控制器10.1.2 模糊參數自適應PID控制系統結構10.1.3 模糊控制規則的產生10.1.4 模糊推理機理及運行結果10.2 恒溫爐模糊控制10.2.1 恒溫爐模糊控制的系統結構10.2.2 模糊控制器及控制規則的形成10.2.3 模糊控制器的校正10.3 感應電機模糊矢量控制10.3.1 模糊矢量控制系統結構10.3.2 矢量控制的基本原理10.3.3 模糊電阻觀測器10.3.4 模糊控制器及運行
上傳時間： 2014-12-28
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九.輸入/輸出保護為了支持多任務，80386不僅要有效地實現任務隔離，而且還要有效地控制各任務的輸入/輸出，避免輸入/輸出沖突。本文將介紹輸入輸出保護。 這里下載本文源代碼。 <一>輸入/輸出保護80386采用I/O特權級IPOL和I/O許可位圖的方法來控制輸入/輸出，實現輸入/輸出保護。 1.I/O敏感指令輸入輸出特權級(I/O Privilege Level)規定了可以執行所有與I/O相關的指令和訪問I/O空間中所有地址的最外層特權級。IOPL的值在如下圖所示的標志寄存器中。 標 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許可位圖規定了I/O空間中的哪些地址可以由在任何特權級執行的程序所訪問。I/O許可位圖在任務狀態段TSS中。 I/O敏感指令 指令 功能 保護方式下的執行條件 CLI 清除EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL STI 設置EFLAGS中的IF位 CPL<=IOPL IN 從I/O地址讀出數據 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 INS 從I/O地址讀出字符串 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 OUT 向I/O地址寫數據 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 OUTS 向I/O地址寫字符串 CPL<=IOPL或I/O位圖許可 上表所列指令稱為I/O敏感指令，由于這些指令與I/O有關，并且只有在滿足所列條件時才可以執行，所以把它們稱為I/O敏感指令。從表中可見，當前特權級不在I/O特權級外層時，可以正常執行所列的全部I/O敏感指令；當特權級在I/O特權級外層時，執行CLI和STI指令將引起通用保護異常，而其它四條指令是否能夠被執行要根據訪問的I/O地址及I/O許可位圖情況而定(在下面論述)，如果條件不滿足而執行，那么將引起出錯碼為0的通用保護異常。 由于每個任務使用各自的EFLAGS值和擁有自己的TSS，所以每個任務可以有不同的IOPL，并且可以定義不同的I/O許可位圖。注意，這些I/O敏感指令在實模式下總是可執行的。 2.I/O許可位圖如果只用IOPL限制I/O指令的執行是很不方便的，不能滿足實際要求需要。因為這樣做會使得在特權級3執行的應用程序要么可訪問所有I/O地址，要么不可訪問所有I/O地址。實際需要與此剛好相反，只允許任務甲的應用程序訪問部分I/O地址，只允許任務乙的應用程序訪問另一部分I/O地址，以避免任務甲和任務乙在訪問I/O地址時發生沖突，從而避免任務甲和任務乙使用使用獨享設備時發生沖突。 因此，在IOPL的基礎上又采用了I/O許可位圖。I/O許可位圖由二進制位串組成。位串中的每一位依次對應一個I/O地址，位串的第0位對應I/O地址0，位串的第n位對應I/O地址n。如果位串中的第位為0，那么對應的I/O地址m可以由在任何特權級執行的程序訪問；否則對應的I/O地址m只能由在IOPL特權級或更內層特權級執行的程序訪問。如果在I/O外層特權級執行的程序訪問位串中位值為1的位所對應的I/O地址，那么將引起通用保護異常。 I/O地址空間按字節進行編址。一條I/O指令最多可涉及四個I/O地址。在需要根據I/O位圖決定是否可訪問I/O地址的情況下，當一條I/O指令涉及多個I/O地址時，只有這多個I/O地址所對應的I/O許可位圖中的位都為0時，該I/O指令才能被正常執行，如果對應位中任一位為1，就會引起通用保護異常。 80386支持的I/O地址空間大小是64K，所以構成I/O許可位圖的二進制位串最大長度是64K個位，即位圖的有效部分最大為8K字節。一個任務實際需要使用的I/O許可位圖大小通常要遠小于這個數目。 當前任務使用的I/O許可位圖存儲在當前任務TSS中低端的64K字節內。I/O許可位圖總以字節為單位存儲，所以位串所含的位數總被認為是8的倍數。從前文中所述的TSS格式可見，TSS內偏移66H的字確定I/O許可位圖的開始偏移。由于I/O許可位圖最長可達8K字節，所以開始偏移應小于56K，但必須大于等于104，因為TSS中前104字節為TSS的固定格式，用于保存任務的狀態。 1.I/O訪問許可檢查細節保護模式下處理器在執行I/O指令時進行許可檢查的細節如下所示。 (1)若CPL<=IOPL，則直接轉步驟(8)；(2)取得I/O位圖開始偏移；(3)計算I/O地址對應位所在字節在I/O許可位圖內的偏移；(4)計算位偏移以形成屏蔽碼值，即計算I/O地址對應位在字節中的第幾位；(5)把字節偏移加上位圖開始偏移，再加1，所得值與TSS界限比較，若越界，則產生出錯碼為0的通用保護故障；(6)若不越界，則從位圖中讀對應字節及下一個字節；(7)把讀出的兩個字節與屏蔽碼進行與運算，若結果不為0表示檢查未通過，則產生出錯碼為0的通用保護故障；(8)進行I/O訪問。設某一任務的TSS段如下： TSSSEG SEGMENT PARA USE16 TSS <> ;TSS低端固定格式部分 DB 8 DUP(0) ;對應I/O端口00H—3FH DB 10000000B ;對應I/O端口40H—47H DB 01100000B ;對用I/O端口48H—4FH DB 8182 DUP(0ffH) ;對應I/O端口50H—0FFFFH DB 0FFH ;位圖結束字節TSSLen = $TSSSEG ENDS 再假設IOPL=1，CPL=3。那么如下I/O指令有些能正常執行，有些會引起通用保護異常： in al,21h ;(1)正常執行 in al,47h ;(2)引起異常 out 20h,al ;(3)正常實行 out 4eh,al ;(4)引起異常 in al,20h ;(5)正常執行 out 20h,eax ;(6)正常執行 out 4ch,ax ;(7)引起異常 in ax,46h ;(8)引起異常 in eax,42h ;(9)正常執行 由上述I/O許可檢查的細節可見，不論是否必要，當進行許可位檢查時，80386總是從I/O許可位圖中讀取兩個字節。目的是為了盡快地執行I/O許可檢查。一方面，常常要讀取I/O許可位圖的兩個字節。例如，上面的第(8)條指令要對I/O位圖中的兩個位進行檢查，其低位是某個字節的最高位，高位是下一個字節的最低位。可見即使只要檢查兩個位，也可能需要讀取兩個字節。另一方面，最多檢查四個連續的位，即最多也只需讀取兩個字節。所以每次要讀取兩個字節。這也是在判別是否越界時再加1的原因。為此，為了避免在讀取I/O許可位圖的最高字節時產生越界，必須在I/O許可位圖的最后填加一個全1的字節，即0FFH。此全1的字節應填加在最后一個位圖字節之后，TSS界限范圍之前，即讓填加的全1字節在TSS界限之內。 I/O許可位圖開始偏移加8K所得的值與TSS界限值二者中較小的值決定I/O許可位圖的末端。當TSS的界限大于I/O許可位圖開始偏移加8K時，I/O許可位圖的有效部分就有8K字節，I/O許可檢查全部根據全部根據該位圖進行。當TSS的界限不大于I/O許可位圖開始偏移加8K時，I/O許可位圖有效部分就不到8K字節，于是對較小I/O地址訪問的許可檢查根據位圖進行，而對較大I/O地址訪問的許可檢查總被認為不可訪問而引起通用保護故障。因為這時會發生字節越界而引起通用保護異常，所以在這種情況下，可認為不足的I/O許可位圖的高端部分全為1。利用這個特點，可大大節約TSS中I/O許可位圖占用的存儲單元，也就大大減小了TSS段的長度。 <二>重要標志保護輸入輸出的保護與存儲在標志寄存器EFLAGS中的IOPL密切相關，顯然不能允許隨便地改變IOPL，否則就不能有效地實現輸入輸出保護。類似地，對EFLAGS中的IF位也必須加以保護，否則CLI和STI作為敏感指令對待是無意義的。此外，EFLAGS中的VM位決定著處理器是否按虛擬8086方式工作。 80386對EFLAGS中的這三個字段的處理比較特殊，只有在較高特權級執行的程序才能執行IRET、POPF、CLI和STI等指令改變它們。下表列出了不同特權級下對這三個字段的處理情況。 不同特權級對標志寄存器特殊字段的處理 特權級 VM標志字段 IOPL標志字段 IF標志字段 CPL=0 可變(初POPF指令外) 可變 可變 0 不變 不變 可變 CPL>IOPL 不變 不變 不變 從表中可見，只有在特權級0執行的程序才可以修改IOPL位及VM位；只能由相對于IOPL同級或更內層特權級執行的程序才可以修改IF位。與CLI和STI指令不同，在特權級不滿足上述條件的情況下，當執行POPF指令和IRET指令時，如果試圖修改這些字段中的任何一個字段，并不引起異常，但試圖要修改的字段也未被修改，也不給出任何特別的信息。此外，指令POPF總不能改變VM位，而PUSHF指令所壓入的標志中的VM位總為0。 <三>演示輸入輸出保護的實例(實例九)下面給出一個用于演示輸入輸出保護的實例。演示內容包括：I/O許可位圖的作用、I/O敏感指令引起的異常和特權指令引起的異常；使用段間調用指令CALL通過任務門調用任務，實現任務嵌套。 1.演示步驟實例演示的內容比較豐富，具體演示步驟如下：(1)在實模式下做必要準備后，切換到保護模式；(2)進入保護模式的臨時代碼段后，把演示任務的TSS段描述符裝入TR，并設置演示任務的堆棧；(3)進入演示代碼段，演示代碼段的特權級是0；(4)通過任務門調用測試任務1。測試任務1能夠順利進行；(5)通過任務門調用測試任務2。測試任務2演示由于違反I/O許可位圖規定而導致通用保護異常；(6)通過任務門調用測試任務3。測試任務3演示I/O敏感指令如何引起通用保護異常；(7)通過任務門調用測試任務4。測試任務4演示特權指令如何引起通用保護異常；(8)從演示代碼轉臨時代碼，準備返回實模式；(9)返回實模式，并作結束處理。
上傳時間： 2013-12-11
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