品评Minix源码--2,kernel的头文件

在Minix源代码的Src目录下有三个重要的子目录：
Kernel/ 实现Minix进程管理层和I/O层的代码
mm/ 实现内存管理的代码
fs/ 实现文件系统的代码

在编译MInix的时候，这三个目录都分别被编译成一个单独的可执行文件：kernel, mm, fs。

1. Kernel目录

Kernel目录下有一个主控头文件kernel.h。它跟其他头文件的包含关系如下：


本目录下的文件分析：
1.1. 4300：const.h

这个文件定义了机器相关的值，这么用的：
#if(CHIP == INTEL)
...
#endif
这里有几个要注意的定义：

K_STACK_BYTES--每个系统任务都有自己的堆栈，但在处理中断时，要使用大小为K_STACK_BYTES的特殊堆栈。
TASK_Q, SERVER_Q, USER_Q--这时三个优先级

最后有个很重要的宏定义，那就是printf，它真实值是printk。是在发生panic的时候调用来打印出错信息的。

1.2. 4500：type.h

定义了所有MINIX实现都要用到的几个原型和结构。

tasktab结构，是任务表的表项。
memory结构，定义了同一片内存的两个值，phys_clicks和vir_clicks。phys_clicks是被内核用来存取系统中任何地方的存储单元的；vir_clicks被内核之外的进程使用，用它可以进行检查，保证不会超过当前进程之外的内存地址。
port_t类型，用来访问I/O端口。
segm_t类型，用来访问存储器段。
reg_t类型，用来访问CPU寄存器。
stackframe_s结构，定义了如何将寄存器保存在堆栈上。它用来保存和恢复CPU的内部状态。是可以用汇编语言高速读写的格式，减少了进程上下文切换的时间。
segdesc_s结构，就是传说中的段描述符！保证进程不会发生内存越界。

这个文件还包含了M68000芯片的定义，跟INTEL的相对应。

1.3. 4700：proto.h

这是最长的头文件了。它定义了导出函数的原型。

1.4. 5000：glo.h

定义了内核的全局变量。它用到了include/minix/const.h中定义的EXTERN,如果table.c中定义了_TABLE，那么EXTERN就为空。

这个文件声明了：
code_base，内核代码的基地址。
data_base，内核数据的基地址。
held_head，held_tail，指向被挂起的中断队列。
proc_ptr，指向当前进程的进程表项。

等。

1.5. 5100：proc.h

定义了进程表项的结构proc。
然后用proc声明了进程表proc[NR_TASK+NR_PROCS]。其中，NR_TASK是在 include/minix/const.h中，表示任务数；NR──PROCS是定义在include/minix/config.h中，表示进程表中 最多可以容纳的用户进程数--他们共同决定进程表大小。

计算地址要用到什么基址变址索引偏移量等乱七八糟的东西，乘乘加加的。乘法是很耗时间的，所以这里就声明了一个用来存储进程地址的数组，以空间换时间。这个数组闪亮登场--pproc_addr[NR_TASKS+NR_PROCS]。

最后，这个文件还声明了两个用来维护调度队列的数组rdy_head和rdy_tail。比如，rdy_head[TASK_Q]指向任务队列第一个进程。

1.6. 5200：protect.h

这个文件包含了所有与支持保护模式的INTEL处理器体系结构的细节有关的内容。也就是定义了些跟描述符表寄存器有关的常量。

1.7. 5400：sconst.h

包含了汇编代码所用的常量。这些常量都是相对进程表项中的stackframe_s部分的偏移。

1.8. 5500：assert.h

用来进行运行时测试，中止一个程序同时打印一条信息。在include/下已经有一个assert.h了，这里之所以再定义一个，是因为如果内核 本身出错了，则系统的资源未必靠得住。所以内核要提供自己的函数来处理assert并打印消息，独立于系统库的版本。这就有点狡兔三窟的味道哦~

1.9. 5600：table.c

除了头文件中声明变量外，这个文件也为全局数据分配存储空间。所以这个文件#define了_TABLE，这就让EXTERN定义为空。本文件定义了tasktab数组。

值得一提的是，这个文件结尾用了一个很玄的机巧。就是声明一个dummy_tasktab数组，是用来检查tasktab的大小是否与NR_TASKS相匹配的。

这么声明的：
extern int dumy_tasktab_check[NR_TASKS==NKT?1:-1];
这个NKT定义为：
(sizeof tasktab /sizeof(struct tasktab) - (INIT_PROC_NR+1));

因为只有dummy_tasktab数组被声明为extern，所以这里不为它分配空间。而代码其他地方也不引用它。如果NR_TASKS和 NKT大小不等，则dummy_tasktab数组的索引号就为-1，这是非法的，所以编译器就会包错。从而得知了NR_TASKS和NKT不等。


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Minix的头文件讲到这里，过两天看看引导部分的文件。