Unix V6内核源码的理解（一）
一、关于malloc和mfree
首先介绍的是存储资源
编程中最常用的是分配和释放内存资源，这两个过程实际两类存储资源的分配和释放：
主存和盘交换区
下面展示源码部分：
#define CMAPSIZ 100
#define SMAPSIZ 100
int coremap[CMAPSIZ]; //主存区分配资源图
int swapmap[SMAPSIZ]; //交换区分配资源图
struct map //资源图中的一项的结构
{
char *m_size; //资源图项的大小
char *m_addr; //资源图项的起始地址
};上面是内存资源分配图的细节，眨眼一看很不合理，资源图的类型是int数组，但每个资源项，即map结构体是两个char*类型，即两个int的大小。其实这是程序设计的一种捷径，由于装入程序并不检测这一点，所以可以进行这种形式的说明。所以这两个资源图中资源项个数实际为CMAPSIZ/2和SMAPSIZ/2。
下面一个例子展示资源图
一个可用区长度为15，位置在47处开始，61处结束。
一个可用区长度为13，位置在27处开始，39处结束。
一个可用区长度为7，位置在65处开始。
| 项 | 长度 | 地址 |
| 0 | 13 | 27 |
| 1 | 15 | 47 |
| 2 | 7 | 65 |
以下是malloc源码
malloc(mp, size)
struct map *mp;
{
resister int a;
resister struct map *bp;
for(bp = mp; bp->m_size; bp++) {
if(bp->m_size >= size) {
a = bp->m_addr;
bp->m_addr =+ size;
if( (bp->m_size =- size) == 0) //若当前项被分配后刚好用完全部空间
do { //则循环把之后的所有项往前移，当前项则相当于被删除
bp++;
(bp-1)->m_addr = bp->m_addr;
}while( (bp-1)->m_size = bp->m_size);
return(a); //返回分配到的其实地址
}
}
return (0);
}第6行，逐项查找资源图
第7行，如果当前资源项的大小大于等于需要分配的内存大小，则执行分配，否则继续下一个循环。
第11行，如果刚好把资源项的内存分配完，则把后面的每一项往前移
Unix V6采用的是首次适应分配，这种方式实现简单，一旦遇到适合的资源项就马上分配，但当系统内存被分配较多时很容易出现小碎片，而且碎片不容易合并。而后来的操作系统采用一种类似内存链表这样的结构，把内存分成多种大小，然后从小到大找到适合的大小再进行分配，实现相对复杂，但是能有效减少碎片，这里就不详细说明了。
例如，如果要分配长度为5的内存，则分配后的情况变为
| 项 | 长度 | 地址 |
| 0 | 8 | 32 |
| 1 | 15 | 47 |
| 2 | 7 | 65 |
接下来是mfree函数
mfree(mp, size, aa)
struct map *mp;
{
resister struct map *bp;
resister int t;
restster int a;
a = aa;
for (bp = mp; bp->m_addr <= a && bp->m_size != 0; bp++);
if (bp > mp && (bp-1)->m_addr+(bp-1)->m_size == a){
(bp-1)->m_size =+ size;
if (a+size == bp->m_addr) {
(bp-1)->m_size =+ bp->m_size;
while (bp->m_size) {
bp++;
(bp-1)->m_addr = bp->m_addr;
(bp-1)->m_size = bp->m_size;
}
}
}
else {
if (a+size == bp->m_addr && bp->m_size) {
bp->m_addr =- size;
bp->m_size =+ size;
} else if (size) do {
t = bp->m_addr;
bp->maddr = a;
a = t;
t = bp ->m_size;
bp->m_size = size;
bp++;
}while (size = t);
}
}第9行，注意末尾的分号，查找直至遇到第一个起始地址大于被释放地址的项
第10行，如果和前一个资源项刚好相邻，则合并之
第12行，如果和后一个资源项也相邻，也合并之，而且此时相对之前而言少了一个资源项，所以要前移后面的资源项
第22行，刚好和后一个资源项相邻的情况
第25行，不与任何资源项相邻的情况，这种情况需要增加一个资源项，把后面的资源项都后移
最后一种情况后移的代码让人看了有些混乱，实际是用了a和size作为前一个循环和后一个循环的中间变量，记录前一个循环中被覆盖资源项的地址和长度。
例如，现在在62位置释放一个长度为3的内存，则
| 项 | 长度 | 地址 |
| 0 | 8 | 32 |
| 1 | 25 | 47 |
二、关于print等函数
这里的printf等函数不是C库中的函数，是运行于内核态的函数，不具有缓冲区。而我们平时编程常用的printf是运行于用户态的，默认带行缓冲的。
printf(fmt,x1,x2,x3,x4,x5,x6,x7,x8,x9,xa,xb,xc)
char fmt[];
{
resister char *s;
resister *adx, c;
adx = &x1;
loop:
while( (c = *fmt++) != '%') {
if(c == '\0')
return;
putchar(c);
}
c = *fmt++;
if(c == 'd' || c == 'l' || c == 'o')
printn(*adx, c == 'o' ? 8 : 10);
if(c == 's') {
s = *adx;
while(c = *s++)
putchar(c);
}
adx++;
goto loop;
}第7行，让adx指向第一个参数
第9行，while循环中，在遇到‘%’之前的所有字符全部输出，而遇到‘\0'则从函数中返回第15行，检查'%'字符后面跟着的字符，printn是一个处理整型数值输出的函数
第17行，若为字符串的输出，则逐个字符输出参数中字符串的内容
第22行，把adx指向下一个参数，然后从第9行开始重复。
进程的栈底在进程内存空间的高位，从高位往低位生长。而函数调用时，参数是逆序进栈的，所以adx++指向下一个参数的内存空间
printn源代码
printn(n, b)
{
resister a;
if(a = ldiv(n, b) )
printn(a, b);
putchar(lrem(n, b) + '0');
}ldiv为长整数相除，lrem为长整数求余。这两个函数由汇编实现
这个函数通过递归，从后往前把余数输出，和我们平时算十进制与二进制转换的方法一样
putchar源码
putchar(c)
{
resister rc, s;
rc = c;
if(SW->intes == 0)
return;
while( (KL->xsr&0200) == 0)
;
if(rc == 0)
return;
s = KL->xsr;
KL->xsr = 0;
KL->xbr = rc;
if(rc == '\n') {
putchar('\r');
putchar(0177);
putchar(0177);
}
putchar(0);
KL->xsr = s;
}第6行，SW为只读处理器寄存器的地址，存放这控制台开关寄存器的设定值，而SW所指向的是一个结构体，该结构体只有一个成员，即int型的intes
第8行，KL存放发送器状态寄存器的地址，当第7位不为0时，一直处于忙等待。
这一部分设计硬件知识，需要查看相关手册。本人对这方面也不甚了解........