爲什麼有些內核動作無法寫入C

我很抱歉，如果這聽起來應該是微不足道的，但是我不能找出一種直觀的方式來Google它，爲什麼有些內核動作像保存寄存器的當前狀態和堆棧（只是提及幾個）在大會寫？爲什麼他們不能用C編寫，因爲畢竟，編譯完成後，我們所得到的只是目標代碼？除了使用ollydbg時，您注意到在函數調用之前（在C中），寄存器的當前狀態被推入堆棧爲什麼有些內核動作無法寫入C

來源

2017-07-18 Clinton Chogo

因爲沒有辦法在C中表達這個？這很簡單...（C是硬件的抽象） –

C是一種高級語言，與硬件無關。爲了操縱寄存器，你必須設計一個帶有寄存器的體系結構，這不是以語言c編程的先決條件。 – Ctx

「你注意到一個函數調用（C語言）之前，寄存器的當前狀態推到棧」的一些通用寄存器可根據需要推，但這不是整個交易在大多數架構。例如：如果需要將進程上下文換出，那麼內存管理硬件寄存器也需要被換出。 –

「從異常返回」沒有C等效項。 C編譯器無法翻譯程序集可以執行的所有操作。例如，如果你編寫一個操作系統，你需要在中斷服務程序中有一個特殊的返回函數，該函數返回到中斷啓動的地方，而C編譯器不能轉換這樣的功能，它只能用匯編表示。

又見Is assembly strictly required to make the "lowest" part of an operating system?

來源

2017-07-18 08:44:23

一些C編譯器具有專有擴展支持類似功能的深入瞭解「異常返回。」 – fuz

@fuz yes和no。其中一個例子是gcc + arm CMSIS - 即使他編寫了RTOS，編碼人員也不必觸碰彙編程序。但這只是因爲許多函數已經被ARM作爲內聯彙編編寫。例如'__attribute __（（always_inline））__STATIC_INLINE空隙__set_BASEPRI（uint32_t的值） { __asm易失性（「MSR BASEPRI，％0」：「R」（值）：「存儲器」）; }'。但即使你可以用C編寫它，你仍然需要深入瞭解底層硬件 –

Context switching是至關重要的，必須是不應該在高級語言編寫真的快。

來源

2017-07-18 09:03:03 sdao

這不是真正的原因。現代編譯器可以生成與手寫彙編一樣快的代碼。 – fuz

@fuz和一些時間，比_handwritten_ assembly更好。 –

並非所有的說明@fuz。「和手寫彙編一樣快」有時候這只是一個謊言。順便說一句，這只是因爲歷史。 – sdao

C不能保證它修改了需要修改的寄存器。

C只是實現了您在代碼中編寫的邏輯，並且語言給出的解釋將如您期望的那樣完全隱藏解釋背後的細節。

如果你想要一種像set the X register with a given value或move data from register X to register Y這樣的邏輯，因爲它有時需要在內核中完成，所以這種邏輯不是由C語言定義的。

來源

2017-07-18 09:12:32 alinsoar

在編寫OS的主要目標是保持最高抽象，使不同架構的代碼重用，但最終難免有架構。

每臺機器都以非專業化的方式執行非常低級別的功能，因此沒有一般的編程語言能夠承受。

使用高級語言（考慮指令序列，涉及的寄存器以及最終關鍵的CPU時序和優先級），無法有效地對任務切換，總線控制，器件中斷處理等進行有效編碼。

另一方面，使用混合編程，即內聯彙編程序甚至都不方便，因爲精心製作的模塊不會更抽象，包含不能重用的特定體系結構代碼。

通用的解決方案是編寫遵循最高抽象級別的所有代碼，將專用代碼減少到幾個模塊。這些程序完全用匯編編寫，通常在提供的輸入和期望的輸出方面很好地定義，所以程序員可以在不同的體系結構上產生相同的結果。

然後通過簡單地切換一組裝配例程完成針對不同CPU的編譯。

來源

2017-07-18 10:27:45

C是一種通用的高級語言，並非特定於一個目標。但是在內核層面上，你需要做的事情是C語言根本無法做到的具體目標。啓用中斷或配置MMU或配置與保護機制相關的內容。在某些目標上，這些項目和其他項目使用地址空間中的寄存器進行配置，但在某些目標上需要特定的彙編語言指令，因此C不能使用，因此必須進行彙編。如果不是很多，通常至少有一件事你必須爲每個目標使用匯編。

有時它是希望正確指令的簡單情況下使用，例如一個32位的商店必須用於某些操作，以確保不希望編譯器得到它的權利，然後使用ASM。

來源

2017-07-18 12:30:06

爲什麼有些內核動作無法寫入C

回答

相關問題