《程序是怎样跑起来的》第十一章“硬件控制方法”为我们讲述了计算机硬件如何与程序进行交互,从而实现了我们日常所见的各种功能。通过这一章的阅读,我对计算机的运行机制有了更深入的理解,也对硬件与软件之间的关系有了更清晰的认识。
在本章中提到Window提供了可以通过应用简介控制硬件的方法,那就是利用操作系统提供的系统调用功能就可以实现对硬件的控制。在Windows中,系统调用称为API。Window 控制硬件时借助的是输入输出指令。其中具有代表性的两个输入输出指令就是IN和OUT。这些指令也是汇编语言的助记符。IN指令通过指定端口号的端口输入数据,并将其存储在CPU内部的寄存器中。OUT指令则是把CPU寄存器中存储的数据,输出到指定端口号的端口。
此外,作者还提到了硬件控制方法的一些基本概念,如中断、DMA传输等。中断是计算机在处理程序时,由于某种原因(如外部设备请求、定时器到期等)暂时停止当前程序的执行,转而执行中断处理程序的过程。而DMA传输则是一种直接内存访问技术,它允许某些硬件设备在没有CPU干预的情况下直接访问内存,从而提高了数据传输的效率。
在本章的最后,介绍了显示器显示文字及图形的机制。如果用一句话来简单地概括该机制,那就是显示器中显示的信息一直存储在某内存中。该内存称为VRAM(Video RAM)。在程序中,只要往VRAM中写入数据,该数据就会在显示器中显示出来。实现该功能的程序,是由操作系统或BIOS提供,并借助中断来进行处理的。
这些都表明了硬件与软件之间的紧密联系。程序的运行离不开硬件的支持,而硬件的功能也需要通过程序来实现。只有深入了解了两者的关系,我们才能更好地编写出高效、稳定的程序。
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