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《程序是怎样跑起来的》第十一章

时间:2023-03-04 19:55:34浏览次数:34  
标签:第十一章 程序 硬件 指令 外围设备 DMI CPU 端口号 怎样

          这章讲了硬件控制方法,计算机能运行不仅需要操作系统也要有软件和硬件相互合作,硬件控制是由Windows全权负责的,在Windows中利用操作系统提供的系统调用功能(API)就可以实现对硬件的控制。各API就是应用调用的函数,这些函数是存储在DLL文件中,而Windows也是一种软件,由此可见,Windows向CPU传递指令,从而通过软件控制硬件。

         控制指令输入输出的就是in指令和out指令,in指令通过指定端口号的端口输入数据,并存储在CPU内部寄存器中,out指令则是把CPU寄存器中存储的数据,输出到指定端口。I/O控制器中用于临时保存输入输出数据的内存,这个内存就是端口。各端口之间通过端口号进行区分,端口号也称为I/O地址,in指令和out指令在端口号指定的端口和CPU之间进行数据的输入输出,通过控制面板就可以看到端口号,接着举了in指令和out指令做了一个控制硬件的实验。

        在外围设备还有一种中断请求(IRQ),IRQ是用来暂停当前正在运行的程序并跳转到其他程序运行的必要机制,该机制就称为中断处理,中断处理在硬件控制中担当着重要的角色。如果没有中断处理就可能出现无法顺畅进行的情况。实施中断请求的连接外围设备的I/O控制器,负责实施中断处理的程序是CPU,为了区分,外围设备会发送不同于I/O端口的其他编号,该编号为中断编号。接着讲了DMI可以实现短时间内传送大量数据,DMI是指在不通过CPU的情况下,外围设备直接和主内存进行数据传送。DMI通道中有设定的编号,CPU借助DMI通道来识别是哪一个设备用了DMI。I/O端口号,IRQ,DMA是识别外围设备的3点组合。计算机主机通过软件控制硬件所需信息的最低限是外围设备的I/O端口号,IRQ只需要进行中断处理的外围设备是必须的,DMI通道则只对DMI机制外围设备必需。

      最后讲了显示器显示文字及图形的机制:显示器中显示的信息一直存储在某种内存中,该内存称为VRAM,实现该功能的程序是由操作系统和BIOS提供并借助中断来处理的。

 

标签:第十一章,程序,硬件,指令,外围设备,DMI,CPU,端口号,怎样
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