//芯片資料請到www.elecfans.com查找 //DS1820 C51 子程序//這里以11.0592M晶體為例,不同的晶體速度可能需要調整延時的時間//sbit DQ =P2^1;//根據實際情況定義端口 typedef unsigned char byte;typedef unsigned int word; //延時void delay(word useconds){ for(;useconds>0;useconds--);} //復位byte ow_reset(void){ byte presence; DQ = 0; //pull DQ line low delay(29); // leave it low for 480us DQ = 1; // allow line to return high delay(3); // wait for presence presence = DQ; // get presence signal delay(25); // wait for end of timeslot return(presence); // presence signal returned} // 0=presence, 1 = no part //從 1-wire 總線上讀取一個字節byte read_byte(void){ byte i; byte value = 0; for (i=8;i>0;i--) { value>>=1; DQ = 0; // pull DQ low to start timeslot DQ = 1; // then return high delay(1); //for (i=0; i<3; i++); if(DQ)value|=0x80; delay(6); // wait for rest of timeslot } return(value);} //向 1-WIRE 總線上寫一個字節void write_byte(char val){ byte i; for (i=8; i>0; i--) // writes byte, one bit at a time { DQ = 0; // pull DQ low to start timeslot DQ = val&0x01; delay(5); // hold value for remainder of timeslot DQ = 1; val=val/2; } delay(5);} //讀取溫度char Read_Temperature(void){ union{ byte c[2]; int x; }temp; ow_reset(); write_byte(0xCC); // Skip ROM write_byte(0xBE); // Read Scratch Pad temp.c[1]=read_byte(); temp.c[0]=read_byte(); ow_reset(); write_byte(0xCC); //Skip ROM write_byte(0x44); // Start Conversion return temp.x/2;}
上傳時間: 2013-11-03
上傳用戶:hongmo
串行編程器源程序(Keil C語言)//FID=01:AT89C2051系列編程器//實現編程的讀,寫,擦等細節//AT89C2051的特殊處:給XTAL一個脈沖,地址計數加1;P1的引腳排列與AT89C51相反,需要用函數轉換#include <e51pro.h> #define C2051_P3_7 P1_0#define C2051_P1 P0//注意引腳排列相反#define C2051_P3_0 P1_1#define C2051_P3_1 P1_2#define C2051_XTAL P1_4#define C2051_P3_2 P1_5#define C2051_P3_3 P1_6#define C2051_P3_4 P1_7#define C2051_P3_5 P3_5 void InitPro01()//編程前的準備工作{ SetVpp0V(); P0=0xff; P1=0xff; C2051_P3_5=1; C2051_XTAL=0; Delay_ms(20); nAddress=0x0000; SetVpp5V();} void ProOver01()//編程結束后的工作,設置合適的引腳電平{ SetVpp5V(); P0=0xff; P1=0xff; C2051_P3_5=1; C2051_XTAL=1;} BYTE GetData()//從P0口獲得數據{ B_0=P0_7; B_1=P0_6; B_2=P0_5; B_3=P0_4; B_4=P0_3; B_5=P0_2; B_6=P0_1; B_7=P0_0; return B;} void SetData(BYTE DataByte)//轉換并設置P0口的數據{ B=DataByte; P0_0=B_7; P0_1=B_6; P0_2=B_5; P0_3=B_4; P0_4=B_3; P0_5=B_2; P0_6=B_1; P0_7=B_0;} void ReadSign01()//讀特征字{ InitPro01(); Delay_ms(1);//----------------------------------------------------------------------------- //根據器件的DataSheet,設置相應的編程控制信號 C2051_P3_3=0; C2051_P3_4=0; C2051_P3_5=0; C2051_P3_7=0; Delay_ms(20); ComBuf[2]=GetData(); C2051_XTAL=1; C2051_XTAL=0; Delay_us(20); ComBuf[3]=GetData(); ComBuf[4]=0xff;//----------------------------------------------------------------------------- ProOver01();} void Erase01()//擦除器件{ InitPro01();//----------------------------------------------------------------------------- //根據器件的DataSheet,設置相應的編程控制信號 C2051_P3_3=1; C2051_P3_4=0; C2051_P3_5=0; C2051_P3_7=0; Delay_ms(1); SetVpp12V(); Delay_ms(1); C2051_P3_2=0; Delay_ms(10); C2051_P3_2=1; Delay_ms(1);//----------------------------------------------------------------------------- ProOver01();} BOOL Write01(BYTE Data)//寫器件{//----------------------------------------------------------------------------- //根據器件的DataSheet,設置相應的編程控制信號 //寫一個單元 C2051_P3_3=0; C2051_P3_4=1; C2051_P3_5=1; C2051_P3_7=1; SetData(Data); SetVpp12V(); Delay_us(20); C2051_P3_2=0; Delay_us(20); C2051_P3_2=1; Delay_us(20); SetVpp5V(); Delay_us(20); C2051_P3_4=0; Delay_ms(2); nTimeOut=0; P0=0xff; nTimeOut=0; while(!GetData()==Data)//效驗:循環讀,直到讀出與寫入的數相同 { nTimeOut++; if(nTimeOut>1000)//超時了 { return 0; } } C2051_XTAL=1; C2051_XTAL=0;//一個脈沖指向下一個單元//----------------------------------------------------------------------------- return 1;} BYTE Read01()//讀器件{ BYTE Data;//----------------------------------------------------------------------------- //根據器件的DataSheet,設置相應的編程控制信號 //讀一個單元 C2051_P3_3=0; C2051_P3_4=0; C2051_P3_5=1; C2051_P3_7=1; Data=GetData(); C2051_XTAL=1; C2051_XTAL=0;//一個脈沖指向下一個單元//----------------------------------------------------------------------------- return Data;} void Lock01()//寫鎖定位{ InitPro01();//先設置成編程狀態//----------------------------------------------------------------------------- //根據器件的DataSheet,設置相應的編程控制信號 if(ComBuf[2]>=1)//ComBuf[2]為鎖定位 { C2051_P3_3=1; C2051_P3_4=1; C2051_P3_5=1; C2051_P3_7=1; Delay_us(20); SetVpp12V(); Delay_us(20); C2051_P3_2=0; Delay_us(20); C2051_P3_2=1; Delay_us(20); SetVpp5V(); } if(ComBuf[2]>=2) { C2051_P3_3=1; C2051_P3_4=1; C2051_P3_5=0; C2051_P3_7=0; Delay_us(20); SetVpp12V(); Delay_us(20); C2051_P3_2=0; Delay_us(20); C2051_P3_2=1; Delay_us(20); SetVpp5V(); }//----------------------------------------------------------------------------- ProOver01();} void PreparePro01()//設置pw中的函數指針,讓主程序可以調用上面的函數{ pw.fpInitPro=InitPro01; pw.fpReadSign=ReadSign01; pw.fpErase=Erase01; pw.fpWrite=Write01; pw.fpRead=Read01; pw.fpLock=Lock01; pw.fpProOver=ProOver01;}
上傳時間: 2013-11-12
上傳用戶:gut1234567
#include <at24c01a.h>/*************************************************向24C01A寫入一個字節輸入:E2ROM地址,字節數據******************************************************/void write24c01a(uchar uadd_1,uchar udata_1){sendbyte=0xa0;start();send(sendbyte);if (!ack())continue;send(uadd_1);if (!ack())continue;send(udata_1)if (!ack())continue;stop();}/**********************************發送開始*****************************************/void start(void){a_scl=1;a_sda=1;a_sda=0;a_scl=0;a_scl=1;}/********************************************發送停止*******************************************/void stop(void){a_scl=0;a_sda=0;a_scl=1;a_sda=1;} /*********************************************發送反饋************************************************/bit ack(void){int a_acka_scl=0;a_scl=0;a_scl=0;a_scl=1;a_ack=a_sda;a_scl=0;return(a_ack)}/**************************************發送無反饋********************************************/bit noack(void){int a_ack;a_scl=1;a_scl=1;a_scl=0;}/*******************************************發送****************************************************/void send(uchar undata){uchar i;sendbyte=undatafor(i=8;i>0;i--){a_sda=sendbyte7;a_scl=0;a_scl=1;sendbyte=sendbyte<<1}}/********************************************接受****************************************************/ void receive(void){int i;uchar data;for(i=8;i>0;i--){ a_scl=1;receivebyte7=a_sda;a_scl=0;receivebyte=receivebyte>>1}receivedata=receivebyte;}/********************************************向 24c01a讀一個字節;輸入:EEROM地址;輸出:EEROM數據;********************************************/void read24c01a(uchar counter){receivebyte=0xa1;start();send(receivebyte);if (!ack())continue;send(counter);if (!ack())continue;receive()noack();stop();}
上傳時間: 2013-12-23
上傳用戶:wxhwjf
The STWD100 watchdog timer circuits are self-contained devices which prevent systemfailures that are caused by certain types of hardware errors (non-responding peripherals,bus contention, etc.) or software errors (bad code jump, code stuck in loop, etc.).The STWD100 watchdog timer has an input, WDI, and an output, WDO (see Figure 2). Theinput is used to clear the internal watchdog timer periodically within the specified timeoutperiod, twd (see Section 3: Watchdog timing). While the system is operating correctly, itperiodically toggles the watchdog input, WDI. if the system fails, the watchdog timer is notreset, a system alert is generated and the watchdog output, WDO, is asserted (seeSection 3: Watchdog timing).The STWD100 circuit also has an enable pin, EN (see Figure 2), which can enable ordisable the watchdog functionality. The EN pin is connected to the internal pull-downresistor. The device is enabled if the EN pin is left floating.
上傳時間: 2013-10-22
上傳用戶:taiyang250072
微型打印機的C語言源程序:微型打印機的C51源程序#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#include <reg52.h>#include <stdio.h>#include <absacc.h>#include <math.h>#include <string.h>#include <ctype.h>#include <stdlib.h>#define PIN XBYTE[0x8000]#define POUT XBYTE[0x9000]sbit PRINTSTB =P1^6;sbit DOG=P1^7;bdata char pin&#118alue;sbit PRINTBUSY=pin&#118alue^7;sbit PRINTSEL =pin&#118alue^6;sbit PRINTERR =pin&#118alue^5;sbit PRINTACK =pin&#118alue^4; void PrintString(uchar *String1,uchar *String2);void initprint(void);void print(uchar a); void initprint(void) //打印機初始化子程序 { pin&#118alue=PIN; if((PRINTSEL==1)&&(PRINTERR==1)) { print(0x1b); print(0x40); print(0x1b); print(0x38); print(0x4); }}void print(uchar a) //打印字符a{ pin&#118alue=PIN; if((PRINTSEL==0)||(PRINTERR==0)) return; for(;;) { DOG=~DOG; pin&#118alue=PIN; if(PRINTBUSY==0) break; } DOG=~DOG; POUT=a; PRINTSTB=1; PRINTSTB=1; PRINTSTB=1; PRINTSTB=1; PRINTSTB=0; PRINTSTB=0; PRINTSTB=0; PRINTSTB=0; PRINTSTB=1;}void PrintString(uchar *String) //打印字符串后回車{ uchar CH; for (;;) { DOG=~DOG; CH=*String; if (CH==0) { print(0x0d); break; } print(CH); String++; } initprint();}
上傳時間: 2013-10-18
上傳用戶:hasan2015
計算機應用中,有時需處理的信息不是數字量,而是一些隨時間連續變化的模擬量,甚至是一些非電量,如溫度、壓力、速度等。模擬量的存儲處理困難。首先將非電的模擬信號變成與之對應的模擬電信號,這要通過各種傳感器來完成。計算機可處理的信息均是數字量(電脈沖信號)1和0,必須把要處理的模擬電量轉換成數字化的電信號,這需要模擬(Analog)與數字(Digital)轉換電路。數字到模擬轉換:(Digital to Analog Convert, D/A) D/A轉換電路是模擬電路加上電子開關。D/A轉換電路的核心是一個運算放大器。運算放大器的特性:(Operation Amplifier) K->無窮大, V和->0 傳遞函數:V0 = -Vi * R0/Ri Ii->0, I和=if梯形R-2R電阻網絡D/A轉換器Ki受一個8位二進制代碼控制 某位為1,對應開關K倒向右邊; 某位為0,對應開關K倒向左邊。Ki不論倒向哪邊,均為接地VA-VH 的電位為: VREF,1/2VREF,..1/128VREFVO= -VREF *(1/2K7+1/4K6+…+1/256K0)V0= -(0-255/256)VREF 8位D/A轉換器DAC0830系列器件國家半導體公司(NS)產品,0830、0831、0832。R-2R梯形電阻網絡D/A轉換器,雙緩沖結構。單電源、低功耗、電流建立時間1uS。與微計算機接口方便。8位D/A轉換器DAC0830系列器件ILE: 輸入鎖存允許; WR1#: 加載IN REG; WR2#: 加載DAC REG; XFER#: IN REG傳到DAC REG; Iout1,Iout2: 外接OA輸入; Rfb: 反饋電阻接OA輸出; VREF: 參考電源,控制輸出電壓變化范圍。
標簽: AD轉換
上傳時間: 2013-10-16
上傳用戶:lu2767
8086總線操作:8086微處理器與片外存儲器或I/O接口進行數據傳輸時,經BIU執行8086規定的總線操作。總線周期的組成:8086的基本總線周期為4個時鐘周期,每個時鐘周期間隔稱為一個T狀態。8086的中斷系統:8086微處理器可處理256種中斷。8086對外部硬件中斷請求INTR的響應: 當INTR有一高電平,即有可屏蔽中斷請求。若此時if=1且當前指令執行完,進入中斷響應周期,處理過程如下:INTA#在兩個總線周期中分別發出有效信號,第二周期中8086讀到中斷類型碼保護現場:標志寄存器入棧,清除if和TF標志位,保護斷點(下一條指令地址入棧)。8086總線請求:在一個系統中,若存在多個可控制總線的主模塊時,總線使用權的轉移存在著一個請求與響應的過程。
上傳時間: 2013-10-21
上傳用戶:皇族傳媒
//遙控解碼子程序,LC7461,用戶碼為11C//external interrupt0void isr_4(){ unsigned char r_count;//定義解碼的個數 unsigned long use_data=0;//定義16位的用戶碼,只用到13位 unsigned long use_code=0;//定義16位的用戶反碼,只用到13位 unsigned long data=0;//定義16位數據碼,包括8位數據碼和反碼 unsigned char data_h=0;//數據反碼 unsigned char data_l=0;//數據碼 _clrwdt();// _delay(7000);//7461解碼,延時7000// _delay(7000);//7461解碼,延時7000//_delay(7000);//7461解碼,延時7000 if(remote==1) goto error; while(remote==0);//wait to high //_delay(9744);count_delay=0; while(count_delay<143); if(remote==1) goto error; /////用戶碼解碼use_data//////////add////////////////////////// for(r_count=13;r_count>0;r_count--) { while(remote==0);//wait to high count_delay=0; while(count_delay<24);//_delay(1680); _c=remote; if(_c==1) { _lrrc(&use_data); count_delay=0; while(count_delay<32);//_delay(2200);//wait to low } else _lrrc(&use_data); } _nop(); //if(remote==1) //_delay(1680);//wait to low while(remote==1);//wait to low _nop(); ////////用戶碼解碼finish/////////add/////////add//////// /////用戶碼反碼解碼use_code//////////add////////////////////////// for(r_count=13;r_count>0;r_count--) { while(remote==0);//wait to high count_delay=0; while(count_delay<24);//_delay(1680); _c=remote; if(_c==1) { _lrrc(&use_code); count_delay=0; while(count_delay<32);//_delay(2200);//wait to low } else _lrrc(&use_code); } _nop(); //if(remote==1) // _delay(1680);//wait to low while(remote==1);//wait to low _nop(); ////////用戶碼反碼解碼finish/////////add/////////add//////// ////數據碼解碼開始////data_l為用戶碼,data_h為數據碼反碼//////////// for(r_count=16;r_count>0;r_count--) { while(remote==0);//wait to high count_delay=0; while(count_delay<24);//_delay(1680); _c=remote; if(_c==1) { _lrrc(&data); count_delay=0; while(count_delay<32);//_delay(2200);//wait to low } else _lrrc(&data); } ////數據碼解碼結束//////////////////////////////////////////////// data_l=data; data_h=data>>8; ///用戶碼////// use_data>>=3; use_code>>=3; use_code=~use_code; //////// ////如果用戶碼等與0x11c并且數據碼和數據反碼都校驗一致,解碼成功 //if((~data_h==data_l)&&use_data==0x11c)//使用用戶碼 //跳過用戶碼 if(~data_h==data_l)//如果數據碼和數據反碼(取反后)相等,解碼正確 { _nop(); r_data=data_l;//r_data為解出的最終數據碼 } //否則解碼不成功 _nop(); _nop();error: //r_data=nocode; _nop(); _nop(); _nop();}
上傳時間: 2014-03-27
上傳用戶:shenlan
16 16點陣顯示漢字原理及顯示程序 #include "config.h" #define DOTLED_LINE_PORT PORTB #define DOTLED_LINE_DDR DDRB #define DOTLED_LINE_PIN PINB #define DOTLED_LINE_SCKT PB1 #define DOTLED_LINE_SCKH PB5 #define DOTLED_LINE_SDA PB3 #define DOTLED_ROW_PORT PORTC #define DOTLED_ROW_DDR DDRC #define DOTLED_ROW_PIN PINC #define DOTLED_ROW_A0 PC0 #define DOTLED_ROW_A1 PC1 #define DOTLED_ROW_A2 PC2 #define DOTLED_ROW_A3 PC3 #define DOTLED_ROW_E PC4 uint8 font[] = { /*-- 調入了一幅圖像:這是您新建的圖像 --*/ /*-- 寬度x高度=16x16 --*/ 0x00,0x00,0x00,0x00,0x08,0x38,0x18,0x44,0x08,0x44,0x08,0x04,0x08,0x08,0x08,0x10, 0x08,0x20,0x08,0x40,0x08,0x40,0x08,0x40,0x3E,0x7C,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00 }; static void TransmitByte(uint8 byte); static void SelectRow(uint8 row); static void FlipLatchLine(void); static void TransmitByte(uint8 byte) { uint8 i; for(i = 0 ; i < 8 ; i ++) { if(byte & (1 << i)) { DOTLED_LINE_PORT |= _BV(DOTLED_LINE_SDA); } else { DOTLED_LINE_PORT &= ~_BV(DOTLED_LINE_SDA); } //__delay_cycles(100); DOTLED_LINE_PORT |= _BV(DOTLED_LINE_SCKH); //__delay_cycles(100); DOTLED_LINE_PORT &= ~_BV(DOTLED_LINE_SCKH); //__delay_cycles(100); } } static void SelectRow(uint8 row) { //row -= 1; row |= DOTLED_ROW_PIN & 0xe0; DOTLED_ROW_PORT = row; } static void FlipLatchLine(void) { DOTLED_LINE_PORT |= _BV(DOTLED_LINE_SCKT); DOTLED_LINE_PORT &= ~_BV(DOTLED_LINE_SCKT); } void InitDotLedPort(void) { DOTLED_LINE_PORT &= ~(_BV(DOTLED_LINE_SCKT) | _BV(DOTLED_LINE_SCKH)); DOTLED_LINE_PORT |= _BV(DOTLED_LINE_SDA); DOTLED_LINE_DDR |= _BV(DOTLED_LINE_SCKT) | _BV(DOTLED_LINE_SCKH) | _BV(DOTLED_LINE_SDA); DOTLED_ROW_PORT |= 0x1f; DOTLED_ROW_PORT &= 0xf0; DOTLED_ROW_DDR |= 0x1f; } void EnableRow(boolean IsEnable) { if(IsEnable) { DOTLED_ROW_PORT &= ~_BV(DOTLED_ROW_E); } else { DOTLED_ROW_PORT |= _BV(DOTLED_ROW_E); } } void PrintDotLed(uint8 * buffer) { uint8 i , tmp; for(i = 0 ; i < 16 ; i ++) { tmp = *buffer ++; TransmitByte(~tmp); tmp = *buffer ++; TransmitByte(~tmp); SelectRow(i); FlipLatchLine(); } } void main(void) { InitDotLedPort(); EnableRow(TRUE); while(1) { PrintDotLed(font); __delay_cycles(5000); } } //---------------------------------------------------- config.h文件 #ifndef _CONFIG_H #define _CONFIG_H //#define GCCAVR #define CPU_CYCLES 7372800L #ifndef GCCAVR #define _BV(bit) (1 << (bit)) #endif #define MSB 0x80 #define LSB 0x01 #define FALSE 0 #define TRUE 1 typedef unsigned char uint8; typedef unsigned int uint16; typedef unsigned long uint32; typedef unsigned char boolean; #include <ioavr.h> #include <inavr.h> #include "dotled.h" #endif //-----
上傳時間: 2013-11-18
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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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