一个非常基础的问题。我学到设备驱动程序和中断服务例程只是一些程序或代码。每当需要时它们就会被执行。
执行意味着CPU正在执行其指令集ISA中的某些指令。那么这是否意味着设备驱动程序和ISR也是生成所需结果的机器指令？
这样的程序到底由什么组成？这样的程序是否也有数据段、代码段和堆栈段？
我正在学习x86汇编语言和C。
这样的程序到底由什么组成？这样的程序是否也有数据段、代码段和堆栈段？
我正在学习x86汇编语言和C。
2个回答
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这是一个准确的评估。一个足够复杂的设备驱动程序有数据段、代码段和堆栈段。
- Olaf
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一台计算机从打开到关闭始终在不断地运行各种程序，跳转到一个又一个的例程或回到旧例程。这是真的吗？ - KawaiKx
1@Saurabh：一般来说是的。在极端情况下，您的主要应用程序可以是循环中的HLT命令。然后，实际执行只会在处理硬件中断请求时发生。 - Olaf
1好的，那么例程、驱动程序、过程、子程序只是指一组指令（仅来自ISA），在执行时产生所需的结果。它们本身并没有什么特别之处，除了它们产生不同的结果。我这样说对吗？ - KawaiKx
1@Saurabh：一个足够复杂的驱动程序包含许多过程/子程序。您可以将其与常规应用程序进行比较。GUI 应用程序根据用户通过 GUI 的输入调用其许多过程。驱动程序根据硬件中断请求调用其许多过程。 - Olaf
1明白了，但是是否真的任何驱动程序/子程序都不能超越底层ISA？我首先想要了解这个主题的大局。对于任何x86微处理器，所有可执行文件都具有相同的结构 - 数据、代码、堆栈段，无论代码是我用C语言编译的还是设备驱动程序或任何中断服务例程。这正确吗？ - KawaiKx
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考虑如何从设备中获取数据。有两种方式：
轮询：程序、操作系统内核、设备驱动程序等会不断地询问设备是否有新数据。
中断：设备告诉CPU它有重要的事情，然后“中断”CPU。CPU执行一个称为中断服务例程的例程来处理请求，然后继续执行被中断之前正在做的事情。
根据您的操作系统（或无操作系统，只是裸机），设备驱动程序可以是一个程序，也可以是操作系统内核的一个组成部分...
典型的设备驱动程序将执行以下几个操作：识别设备、初始化设备、处理来自设备的中断、处理写入/读取/配置设备的请求等。
当然，现代CPU倾向于提供保护功能，并且不允许任意进程访问设备。因此，设备驱动程序将在高特权级下运行，通常作为操作系统内核的一部分，或者在用户空间设备驱动程序的情况下，它将使用内核提供的一些明确定义的接口。
轮询：程序、操作系统内核、设备驱动程序等会不断地询问设备是否有新数据。
中断：设备告诉CPU它有重要的事情，然后“中断”CPU。CPU执行一个称为中断服务例程的例程来处理请求，然后继续执行被中断之前正在做的事情。
根据您的操作系统（或无操作系统，只是裸机），设备驱动程序可以是一个程序，也可以是操作系统内核的一个组成部分...
典型的设备驱动程序将执行以下几个操作：识别设备、初始化设备、处理来自设备的中断、处理写入/读取/配置设备的请求等。
当然，现代CPU倾向于提供保护功能，并且不允许任意进程访问设备。因此，设备驱动程序将在高特权级下运行，通常作为操作系统内核的一部分，或者在用户空间设备驱动程序的情况下，它将使用内核提供的一些明确定义的接口。
- ninjalj
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非常感谢。出于好奇，编写这些设备驱动程序和ISR使用的是什么语言？汇编，C还是其他语言？我是否正确地说这些驱动程序和ISR本身是可执行的？它们是否具有像.exe或.com这样的扩展名，或者是一些新的扩展名？ - KawaiKx
2这取决于操作系统。在Linux上，它们通常是用C语言编写的，并编译成一个带有“.ko”扩展名（内核模块）的目标文件，在运行时链接到内核中。或者它们可能会被静态链接到内核。另一方面，用户空间驱动程序是普通程序，具有足够的特权来访问I/O端口或特殊设备文件。 - ninjalj
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