为什么我们需要进出装配说明？ [关闭]

Question

对于网络I / O，为什么我们需要进出汇编指令才能直接从nic寄存器中获取数据？似乎in和out用在中断代码中。

网络我的图片

Answer 1

您似乎没有理解CPU和总线是如何工作的：

如您所知，网络i / o基于nic中断。

中断是一种机制，只要硬件（例如网卡）请求CPU这样做，它就会启动一个短程序。

中断只启动这个短程序;它没有别的。它也不会传输任何类型的数据。

您图像上显示的另一种机制是DMA。使用DMA，硬件组件（例如网卡）可以直接从RAM读取数据或将数据写入RAM。网卡显然使用这种机制将网络数据复制到RAM并发送存储在RAM中的数据。

但是，如果我们想要将数据发送到网络，我们首先必须告诉网卡，在网卡可以使用DMA访问RAM之前，根本没有数据要发送。当我们想要初始化网卡时也是如此。

因此，仅使用DMA，我们无法告诉网卡有数据要发送。启动计算机时也无法初始化网卡。中断也无济于事，因为中断是由网卡而不是软件启动的。我们需要第三种机制来访问网卡。

那么为什么我们需要汇编指令进出才能直接从nic寄存器中获取数据呢？

使用x86 CPU时，in和out指令用于直接读取和写入某些硬件组件的数据。

实际上，硬件可以以与访问RAM相同的方式访问CPU：例如，使用mov指令。以这种方式访问​​图形卡的内存。还有CPU（如手机中常见的ARM CPU）以访问RAM的方式访问所有硬件。 （此类CPU没有in或out指令。）

然而，在PC兼容的计算机中，硬件通常以必须使用in和out指令访问的方式连接。