(莱昂氏unix源代码分析导读-7) c语言若干问题

 

Unix的开创者之一丹尼斯-里奇，同时也是C语言的老祖宗。他把c语言引入了unix，从而开辟了一个崭新的时代。

C语言和unix的关系，真真称的上是鱼水情深，密不可分。毫不夸张的说，是c语言成就了unix，而同时也是

unix成就了c语言。

 

大家对这门语言自然是十分熟悉，但在这里我还是要多说几句。

 

首先，我们所分析的代码写于70年代初中期，其时c语言也刚刚成型，其语法与现在的c语言稍有不同，比如：

（1）    +=、-=、/=等运算符的写法不同，记为=+、=-、=/等等；

 

（2）    看起来当时还没有long这一数据类型。因此，在记录一些可能会超出1个word（16 bits）的数据时，

             往往会使用2个变量来进行存放。比如，对文件size，在struct inode中使用了两个变量：

                           5611:     char i_size0;     //文件size高8 bits

                          5612:     char *i_size1;    //文件size低16 bits

            还有一种常见的情形是使用两个word来模拟一个32 bits数。unix甚至提供了一套函数来完成这类数

           的加、减等算术操作。

 

（3）   现代c语言是个强类型语言，而当时的c语言类型没有现在这么强。对指针而言，尤其如此。而对指针

            类型放松类型校验的结果是使指针的使用极其灵活高效，进行低层操作时显得得心应手。如下面的例子：

                             0164: #define PS 0177776    // 0177776即为PS寄存器的逻辑地址

                                                                          //源码中有大量此类device register的定义，其特点是

                                                                         //都位于第8个逻辑page（会被映射到高地址空间）

                             0175: struct { int integ; };

                             2070: s = PS->integ;

       

                             PS仅是一个常数地址，无需定义就可以按指针方式进行使用，而通过一个无名strut，PS获得了

                             指针类型——指向integer的指针。

      

     最后来看一下函数的call和Return时通用寄存器的保存和恢复，这部分内容在书中的10.6小节，有简洁的说明，

    请先翻到该小节，看看莱昂的描述。下面我举例说明一下函数调用期间栈的变化情况。为简单起见，我们使

    用一个没有参数的函数来进行说明。假设有一个C语句定义的函数fun()，在调用此函数时：

 

    （1）   jsr  pc, func

         

  （2）    func函数开头会调用jsr  r5, csv

           

 

（3）         csv代码如下：

1420: csv:

1421:    mov    r5,r0                          

1422:    mov    sp,r5

1423:    mov    r4,-(sp)

1424:    mov    r3,-(sp)

1425:    mov    r2,-(sp)            

1426:    jsr     pc,(r0)

 

     执行完毕后，栈图如下所示：

 

（4） 从func中返回时：

            jsr    ??, cret   ??为某寄存器

 

1430: cret:

1431:    mov    r5,r1

1432:    mov    -(r1),r4                    /恢复r4

1433:    mov    -(r1),r3                    /恢复r3

1434:    mov    -(r1),r2                    /恢复r2

1435:    mov    r5,sp        

1436:    mov    (sp)+,r5              /恢复r5

1437:    rts      pc                        /return    

 

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