专利名称：新型通用微机病毒防治卡的制作方法
技术领域：
本实用新型属于计算机安全技术。
最近两三年来计算机病毒在国内外广泛传播，而且还有进一步蔓延的趋势。计算机病毒是一种计算机程序，这种程序与其他程序不同，它象微生物学所称的病毒一样，可以繁殖和传播，并造成对计算机系统的危害。事实已经说明，计算机病毒的出现给人类社会的物质财富带来了极大的损失，甚至严重影响着计算机技术的高速发展。
现在计算机病毒的种类还在不断增加，迄今为止，出现的各种计算机病毒约有一百种左右。为此计算机安全工作者已经研制出许多防治病毒的“疫苗”，检查、诊断、消除计算机病毒的软件在不断发展。但时至今日还没有一种使得计算机用户高枕无忧的万能疫苗，能为计算机“终生”免疫，这是由目前计算机系统本身的弱点造成的。
我们现在所使用的计算机系统都是依据1946年由冯·诺依曼(Von Neumann)提出的一种指令和数据混合于一个单元的存储程序计算机，而这种计算机的理论依据则是存储程序的概念(Stored Program Concept)，即全部存放在存储器中的程序可以在存储器内进行修改，也可以与运算的数据一起存储。这种原理的实现并广泛应用，应该说是计算机病毒产生的根源。
由于计算机病毒是由目前计算机本身的体系结构决定的，而现在根本改变计算机的体系结构是不现实的，所以在今天我们不可能做到彻底防治计算机病毒。和病毒的斗争，不是一朝一夕的事。目前国内外防治计算机病毒的主要方法有两种其一是软件防治，其二是硬件防治。
软件防治的方法，主要有1.利用一些病毒诊断软件来检查计算机的内存和外存(软盘及硬盘)，看内存中是否有病毒在活动，外存上是否已被写入病毒程序。2.检查出病毒后，采取相应的措施去诊治，有的还根据现有流行病毒的某些特征，给磁盘加上“免疫”标志。3.利用一些常驻内存的程序来监视计算机的输入和输出操作，对危险的写盘操作发出警告。4.监视中断向量，防止被病毒修改。软件防治的方法，优点是成本较低，版本更新容易，以对付不断出现的新的计算机病毒及其变种。其缺点是系统开销(时间及空间)较大，防治病毒的软件本身也有被感染的可能。
硬件防治的方法，是利用硬件监视计算机的输入和输出操作，禁止危险的写盘命令。这种方法目前还不多见，国外出现一种微机硬盘的写保护板，名为DiskDefender。国内深圳一公司推出一种微机病毒防治卡，其主要功能均如上所述。因为从硬件的操作时序很难区分正常的输入输出操作和危险的输入输出操作，所以这种方法的误警率很高。而且硬件价格高，版本更新困难。它的优点是系统开销小。
总之，目前人们还没有找到一种十分有效的防治计算机病毒的方法。
本实用新型的目的是通过软硬件结合提供一种新的比较有效的防治计算机病毒的装置。
本实用新型的目的是这样实现的。一般情况下不用对原微机硬件作任何改动，只需将本实用新型提供的“新型通用微机病毒防治卡”(以下简称“防治卡”)插在IBM-PC及其兼容机的总线扩展槽内，就能实现其功能。
本防治卡电路主要有控制电路和存储电路两大部分组成。控制电路是防治卡的核心电路，它包括接口电路、控制指令产生电路以及译码电路三个部分。其中译码电路又包括I/O地址译码器、页选寄存器和ROM片选寄存器，接口电路包括数据缓冲寄存器和地址缓冲寄存器。译码电路中I/O地址译码器接收地址缓冲寄存器的地址信号以及页选寄存器的控制信号，译出相应的控制信号分别送给控制指令产生电路、页选寄存器和ROM片选寄存器，ROM片选寄存器最后输出片选信号送给存储电路，从而通过窗口映象的方法实现对ROM阵列的寻址。
该防治卡的控制电路中的控制指令产生电路在系统引导开始时即修改原PC机的磁盘管理中断服务程序INT13，使该卡采用模拟磁盘工作方式，其译码电路能按照控制指令产生电路的要求提供存储电路内EPROM芯片的寻址信号；存储电路由若干片EPROM芯片组成，其中部分芯片固化了系统引导盘所必要的信息，其余芯片固化了操作系统的核心程序、防治常见病毒的程序和重要的用户程序；由于该卡采用模拟磁盘的工作方式，且卡上固化了系统引导盘所必要的信息，因此把该卡插入PC机的总线扩展槽内。当机器通电以后，系统就当然地从该卡直接引导(该卡就相当于一个系统引导盘)。
本防治卡的防治病毒的工作原理简言之，因为病毒只能传染可写入的存储介质，对ROM等不可再写入的介质则无法传染，所以凡是固化在卡上的程序则绝对不可能受到病毒的感染。下面我们从三个方面进一步说明其防治原理第一，由于插上该卡的微机在通电以后，无需通过磁盘，而是通过卡直接启动。这样不仅杜绝了通过引导软磁盘进行病毒传染的途经，而且可以彻底免除因病毒感染造成整个系统不能启动甚至瘫痪的担忧。
第二，由于在卡上固化了常用的微机病毒的防治程序，所以在机器启动以后，可调用这些程序去诊断并治疗微机的外存(软、硬盘)上已感染的常见病毒。
第三，由于在卡上还固化了最重要的用户程序，这样一个系统的关键部分就不会再受到病毒的感染。
本实用新型具有如下优点第一，因为对于已固化在卡上的程序改写要使用特殊手段，这样不仅可以防止病毒感染，而且可以防止某些计算机犯罪等人为破坏，为用户生成了一个安全可靠的系统。
第二，本卡研制成功的同时，我们还研制出一套软件和系统生成方法，在用户认为必要时，可以方便地更新卡上的各类程序，特别是可不断更新防治病毒的程序，以对待不断出现的新病毒，这就克服了已出现的病毒防治卡不易更新的弱点。
第三，因为本防治卡可以直接引导系统，而CPU访问存储器EPROM的时间显然比访问磁盘要快得多，所以使用本卡可以明显地提高机器的运行速度。
第四，由于本卡抗干扰能力、抗粉尘及振动等恶劣条件的能力比磁盘强，所以插上本卡后机器可以运行在较恶劣的环境下。在某些专用场合，利用本卡可代替软盘及硬盘，制成无盘PC机。
本实用新型的原理还可通过实施例及其附图进一步说明。
附图共2个，附
图1是本实用新型给出的防治卡实施例的功能框图，附图2是本实施例的实际线路图。由于实际线路图较复杂，我们把它分成I、II、III三个部份(在图2中已标明，各部份之间用点划线分隔)。这I、II、III三个部份分别放大附在图2的后面。
在附图1给出的实施例功能方框图中，(1)表示原PC机系统总线，(2)表示防治卡的控制电路，(3)表示防治卡的存储电路。控制电路按功能可分为三部份第一部份是防治卡与原PC机的接口电路(4)，它包括数据缓冲器(7)和地址缓冲器(8)，它组成本卡与PC机的接口。第二部份是控制指令产生电路(5)，它在系统引导开始时即修改原PC机磁盘管理中断服务程序INT13，修改后的INT13把本卡视为一个磁盘。第三部份是译码电路(6)，它包括I/O地址译码器(9)，页选寄存器(10)以及ROM片选译码器(11)，它的作用是按照控制指令产生电路的要求提供存储电路内EPROM芯片的寻址信号。
实施例中存储电路(3)采用16片EPROM芯片组成，每片的存储容量为64K字节，所以总的存储容量为1M(16×64K)字节。在这1M字节中约有几十K固化的是系统引导盘所必要的信息，其它的空间中固化的是操作系统的核心内容、防治病毒的程序以及重要的用户程序。
下面我们结合附图对实施例进一步说明。
存储电路(3)采用16片EPROM4芯片27512，这些芯片在图2中分别是U1～U4、U6～U3，、U12～U25以及U20～U25。在控制电路(2)中，接口电路(4)内的数据缓冲寄存器(7)用三态收发器74HCT245一片，它在图2中是U25地址缓冲寄存器(8)用三态驱动器74HCT244二片，它们在图2中是U11与U17；控制指令产生电路(5)用EPROM芯片27256一片，它在图2中是U6；译码电路(6)内的I/O地址译码器(9)用门阵列芯片PAL16L8二片，它们在图2中是U10与U15，页选寄存器(10)用八D锁存器74HC273一片，它在图2中是U18，ROM片选译码器(11)用3-8译码器74HC138二片。它们在图2中是U24与U25。
来自系统总线的地址信号被送到地址缓冲寄存器(图2的U11与U17)后，分别被送到三个地方其一是存储电路，其二是控制指令产生电路(图2的U5)，其三是I/O地址译码器(图2的U10与U16)。系统总线的数据总线经过数据缓冲寄存器(图2的U19)分别和存储电路以及控制指令产生电路(图2的U5)相联接，数据总线上的数据是双向传送的。来自系统总线的控制信号AEN、IOWR、NWR、MRD、REFRQ被送到I/O地址译码器(图2的U10与U16)，其中AEN、IOWR被送到U10，MWR、MRD、REFRRQ被送到U16。I/O地址译码器的输出信号被送到三个地方其中U16送出来的IROMCS、A14/V19、以及MWR/A14被送到控制指令产生电路(图2的U5)，U18送出来的RDECODE被送到ROM片选译码器(图2的U24与U25)，U10的01被送到页选寄存器(图2的U16)的CLK端，为页选寄存器的时钟信号。页选寄存器(图2的U18)的输出信号被送到两个地方RMD1～RMD4被送到ROM片选译码器(图2的U24与U25)，RMD5～RMD7被送到I/O地址译码器，其中RMD5、RMD6被送到U10，RMD7被送到U14。ROM片选译码器(图2的U24与U25)的输出信号被送到存储电路，其中U30的Y6～Y7(ROM8～ROM15)分别接U1～U4与U6～U9的CE端(片选)，U15的Y1～Y7(ROM0～ROM7)分别接U22～U25与U20～U23的CE端(片选)。
关于译码电路的工作原理，我们简述如下我们是利用窗口映象的方法来寻址这1M空间的，窗口的大小为32K字节，这32K的空间被定位于内存空间的D0000～D8000或E0000～E80D0。寻址1M(288)字节需要20位地址，当利用32K字节的窗口时，来自CPU的可用地址线有15条(A8～A14)。页选寄存器(图2中的U18)被设计成固定地址为7AH或17AH的只写I/O端口，该I/O端口的DB7(即RMD7)是本卡的使能信号，而DB5～DB6(即RMD0～RMD6)用作为选择位，这七位被软件设定为A15～A11，它们是二进制形式的开关量，在实施例中DB3、DB4永远被置为0，只用DB9～DB4作为页面选择位。为了读第一个32K窗口DB7是高，而DB0～DB6是低，为了读第二个32K窗口DB9是高，为了读第三个32K窗口DB0是低且DB1是高。这一开关量可在卡上提供32个32K的窗口，这样总的寻址空间恰为1M(32×32K)字节。若再用上DB5与DB6，则可寻址4M空间，所以这种方法在理论上可寻址4M空间。来自页选寄存器(图2中的U15)的信号RMD0确定每个64K的EPROM的哪一半32K被访问。页选寄存器的时钟信号输入锁存来自CPU的ROM选择数据。来自I/O地址译码器(图2中的U20)的RDECODE线选择下部的8片(ROM8～15)或上部的8片(ROMO～7)EPROM。ROM片选译码器(图2中的U24与U25)通过RMD1～RMD4来选择确定16个芯片中哪一个被选中。就这样，I/O地址译码器与页选寄存器以及ROM片选译码器一起操作，实现了1M字节的EPROM阵列的寻址。
权利要求1.一种新型通用微机病毒防治卡，该卡由控制电路(2)及存储电路(3)组成；其特征在于控制电路(2)包括三个部份；接口电路(4)、控制指令产生电路(5)以及译码电路(6)；其中译码电路(6)又包括I/O地址译码器(9)、页选寄存器(10)及ROM片选寄存器(11)；接口电路(4)包括数据缓冲寄存器(7)和地址缓冲寄存器(8)。
2.根据权利要求1所述微机病毒防治卡，其特征是译码电路(6)中I/O地址译码器(9)接收地址缓冲寄存器(8)的地址信号以及页选寄存器(10)的控制信号，译出相应的控制信号分别送给控制指令产生电路(5)，页选寄存器(10)和ROM片选寄存器(11)，ROM片选寄存器(11)最后输出片选信号送给存储电路(3)，从而通过窗口映象的方法实现对ROM阵列的寻址。
专利摘要一种新型通用微机病毒防治卡，属计算机安全技术。它由控制电路2及存储电路3组成。其控制电路包括译码电路6、控制指令产生电路5及接口电路4三个部分。该卡可以固化操作系统的核心内容和重要的用户程序。将该卡插入IBM-PC及其兼容机的总线扩展槽，机器通电后该卡可直接引导系统，并能自动诊治微机的外存上已感染的各种常见病毒。同时该卡还提高了微机的运行速度以及在粉尘、振动等恶劣环境下工作的能力。
文档编号G06F1/00GK2070928SQ9020693
公开日1991年2月6日 申请日期1990年5月29日 优先权日1990年5月29日
发明者尹传平, 陈小宁, 丁莹 申请人:北京汇理自动化技术联合公司