转自:http://www.cnblogs.com/chenglei/archive/2009/08/06/1540702.html

从main.c中的printf开始读这个函数。

首先看printf函数的定义:

static int printf(const char *fmt, ...)
{
    va_list args;
    int i;
 
    va_start(args, fmt);
,printbuf,i=vsprintf(printbuf, fmt, args));
    va_end(args);
    return i;
10  }

参数中明显采用了可变参数的定义,而在main.c函数的后面直接调用了printf函数,我们可以看下printf函数的参数是如何使用的。

printf("%d buffers = %d bytes buffer space\n\r",NR_BUFFERS,
        NR_BUFFERS*BLOCK_SIZE);
printf("Free mem: %d bytes\n\r",memory_end-main_memory_start);

先来分析第一个printf调用:

printf("%d buffers = %d bytes buffer space\n\r",NR_BUFFERS, NR_BUFFERS*BLOCK_SIZE);

可以看到*fmt等于"%d buffers = %d bytes buffer space\n\r”,是一个char 类型的指针,指向字符串的启始位置。而可变的参数在这里是NR_BUFFERS和NR_BUFFERS*BLOCK_SIZE。

其中NR_BUFFERS在buffer.c中定义为缓冲区的页面大小,类型为int;BLOCK_SIZE在fs.h中的定义为

#define BLOCK_SIZE 1024

因此两个可变参数NR_BUFFERS和NR_BUFFERS*BLOCK_SIZE都为int类型;

以前已经分析过可变参数的一系列实现函数va函数。

va_list arg_ptr;

void va_start( va_list arg_ptr, prev_param );
type va_arg( va_list arg_ptr, type );
void va_end( va_list arg_ptr );

首先在函数里定义一个va_list型的变量,这里是arg_ptr,这个变量是指向参数的指针。然后使用va_start使arg_ptr指针指向prev_param的下一位,然后使用va_args取出从arg_ptr开始的type类型长度的数据,并返回这个数据,最后使用va_end结束可变参数的获取。

在printf("%d buffers = %d bytes buffer space\n\r",NR_BUFFERS, NR_BUFFERS*BLOCK_SIZE)中,根据以上的分析fmt指向字符串,args首先指向第一个可变参数,也就是NR_BUFFERS(args在经过一次type
va_arg( va_list arg_ptr, type
)调用后,会根据type的长度自动增加,从而指向第二个可变参数NR_BUFFERS*BLOCK_SIZE)。

我们先不管write函数的实现,首先来看vsprint。

int vsprintf(char *buf, const char *fmt, va_list args)
{
    int len;
    int i;
    char * str;
    char *s;
    int *ip;
 
    int flags;        /* flags to number() */
10   
11      int field_width;    /* width of output field */
12      int precision;        /* min. # of digits for integers; max
13                     number of chars for from string */
14      int qualifier;        /* 'h', 'l', or 'L' for integer fields */
15   
16      for (str=buf ; *fmt ; ++fmt) {    //str为最终存放字符串的位置但是他随着字符串增长而增长,buf始终指向最终字符串的启始位置。fmt为格式字符串
17          if (*fmt != '%') {                        
18              *str++ = *fmt;              //如果不是%则表示这是需要原样打印的字符串,直接复制即可
19              continue;
20          }
21             
22          /* process flags */
23          flags = 0;
24          repeat:
25              ++fmt;        /* this also skips first '%' */                            //fmt指向%的后一位
26              switch (*fmt) {
27                  case '-': flags |= LEFT; goto repeat;
28                  case '+': flags |= PLUS; goto repeat;
29                  case ' ': flags |= SPACE; goto repeat;                         //判断标志位,并设置flags
30                  case '#': flags |= SPECIAL; goto repeat;
31                  case '0': flags |= ZEROPAD; goto repeat;
32                  }
33         
34          /* get field width */
35          field_width = -1;
36          if (is_digit(*fmt))
37              field_width = skip_atoi(&fmt);
38          else if (*fmt == '*') {
39              /* it's the next argument */
40              field_width = va_arg(args, int);
41              if (field_width < 0) {
42                  field_width = -field_width;
43                  flags |= LEFT;
44              }
45          }
46   
47          /* get the precision */
48          precision = -1;
49          if (*fmt == '.') {
50              ++fmt;   
51              if (is_digit(*fmt))
52                  precision = skip_atoi(&fmt);
53              else if (*fmt == '*') {
54                  /* it's the next argument */
55                  precision = va_arg(args, int);
56              }
57              if (precision < 0)
58                  precision = 0;
59          }
60   
61          /* get the conversion qualifier */
62          qualifier = -1;
63          if (*fmt == 'h' || *fmt == 'l' || *fmt == 'L') {
64              qualifier = *fmt;
65              ++fmt;
66          }
67   
68          switch (*fmt) {                                  //如果没有上面奇怪的标志位(*/./h/l/L)则fmt仍然指向%的后一位,下面判断这个标志位
69          case 'c':
70              if (!(flags & LEFT))
71                  while (--field_width > 0)
72                      *str++ = ' ';
73              *str++ = (unsigned char) va_arg(args, int);
74              while (--field_width > 0)
75                  *str++ = ' ';
76              break;
77   
78          case 's':
79              s = va_arg(args, char *);
80              len = strlen(s);
81              if (precision < 0)
82                  precision = len;
83              else if (len > precision)
84                  len = precision;
85   
86              if (!(flags & LEFT))
87                  while (len < field_width--)
88                      *str++ = ' ';
89              for (i = 0; i < len; ++i)
90                  *str++ = *s++;
91              while (len < field_width--)
92                  *str++ = ' ';
93              break;
94   
95          case 'o':
96              str = number(str, va_arg(args, unsigned long), 8,
97                  field_width, precision, flags);
98              break;
99   
100          case 'p':
101              if (field_width == -1) {
102                  field_width = 8;
103                  flags |= ZEROPAD;
104              }
105              str = number(str,
106                  (unsigned long) va_arg(args, void *), 16,
107                  field_width, precision, flags);
108              break;
109   
110          case 'x':
111              flags |= SMALL;
112          case 'X':
113              str = number(str, va_arg(args, unsigned long), 16,
114                  field_width, precision, flags);
115              break;
116   
117 

case 'd':                                    //如果是整型,首先设定flags,然后利用number函数将可变参数取出,并根据base(这里是10)然后转换成字符串,赋给str

118          case 'i':
119              flags |= SIGN;
120          case 'u':
121              str = number(str, va_arg(args, unsigned long), 10,
122                  field_width, precision, flags);
123              break;
124   
125          case 'n':
126              ip = va_arg(args, int *);
127              *ip = (str - buf);
128              break;
129   
130          default:
131              if (*fmt != '%')//如果格式转换符不是%,则表示出错,直接打印一个%。如果是%,那么格式转换符就是%%,就由下面if(*fmt)只输出一个%
132                  *str++ = '%';
133              if (*fmt)
134                  *str++ = *fmt;//如果格式转换符不正确则输出%+不正确的格式转换符。如果是%%,则只输出一个%
135              else
136                  --fmt;//如果转换格式符不是上面这些正确的,也不是空,那么直接输出,并返回到判断fmt的for语句;否则就指向末尾了,fmt后退一位,这样在for循环自动再加1进行判断时*fmt的条件就不满足,退出for循环
137              break;
138          }
139      }
140      *str = '\0';//设定str字符串的最后一位为'\0'
141      return str-buf;//返回值为字符串的长度
142   

这样我们就实现了根据fmt中的格式转换符将可变参数转换到相应的格式,利用write函数进行输出的目的。

而后者的可变参数memory_end-main_memory_start,根据main.c中的定义

static long buffer_memory_end = 0;
static long main_memory_start = 0;可见为主内存的大小,类型为long。分析同上

而write函数跟fork函数一样是由_syscall*来实现的,内嵌汇编就不多解释了,直接展开就行

write.c

_syscall3(int,write,int,fd,const char *,buf,off_t,count)

unistd.h

#define _syscall3(type,name,atype,a,btype,b,ctype,c) \
type name(atype a,btype b,ctype c) \
{ \
long __res; \
__asm__ volatile ("int $0x80" \
    : "=a" (__res) \
    : "0" (__NR_##name),"b" ((long)(a)),"c" ((long)(b)),"d" ((long)(c))); \
if (__res>=0) \
    return (type) __res; \
errno=-__res; \
return -1; \
}

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