内核printf源代码分�?

sunGuoqin — Wed, 14 Nov 2007 04:13:00 GMT

打开Source Insight来阅读EduOS的源代码,我们在stdio.c里找��C��(ji��n)printf的实��C��?首先看看对printf的定�?
[code]
int printf (const char *cntrl_string, ...)
[/code]
�W�一个参数cntrl_string是控制字�W�串,也就是��^常我们写�?d,%f的地�?紧接着后面是一个变长参�?

看看函数头部的定�?

[code]int pos = 0, cnt_printed_chars = 0, i;
unsigned char* chptr;
va_list ap;[/code]
马上�?除了(ji��n)ap我们可以马上判断出来是用来读取变长参数的,i用于循环变量.其他变量都不知道是怎么回事.不要着�?我们边看代码边分�?代码的第一行必然是

[code]va_start (ap, cntrl_string);[/code]
用来初始化变长参�?

接下来是一个while循环

[code]while (cntrl_string[pos]) {
...
}[/code]

�l�束条�g是cntrl_string[pos]为NULL,昄��q�个循环是用来遍历整个控制字�W�串�?自然pos��是当前遍历到的位置�?�q�入循环首先闯入视线的是

[code] if (cntrl_string[pos] == '%') {
pos++;
...
} [/code]

开门见�?上来��当前字�W�是否办断是�?.一猜就知道如果成立pos++马上取出下一个字�W�在d,f,l�{�等之间�q�行判断.往下一�?果真不出所�?

[code]switch (cntrl_string[pos]) {
    case 'c':
...
    case 's':
...
    case 'i':
...
    case 'd':
...
    case 'u':
...[/code]

用上switch-case�? 快速浏览一下下面的代码.

首先看看case 'c'的部�?/p>

[code]case 'c':
putchar (va_arg (ap, unsigned char));
cnt_printed_chars++;
break;[/code]

%c表示仅仅输出一个字�W?因此先通过va_arg�q�行参数的类型�{�?之后用putchar[1]输出到屏�q�上�?之后�?br>cnt_printed_chars++,通过�q�句我们��可以判断出cnt_printed_chars使用来表�C?已经被printf输出的字�W�个数的.

再来看看 case 's':
[code]      case 's':
chptr = va_arg (ap, unsigned char*);
i = 0;
while (chptr [i]) {
   cnt_printed_chars++;
   putchar (chptr [i++]);
}
break;[/code]和case 'c',同出一�?cnt_printed_chars++攑֜��?ji��n)��@环内,也证明了(ji��n)刚才提到的他的作�?另外我们也看��C��(ji��n)cnptr是用来在处理字符串时的位�|�指�?到此为止,我们清楚的所有变量的用�?前途变得更加光明了(ji��n).

接下�?
[code]// PartI
      case 'i':
      case 'd':
cnt_printed_chars += printInt (va_arg (ap, int));
break;
      case 'u':
cnt_printed_chars += printUnsignedInt (va_arg (ap, unsigned int));
break;
      case 'x':
cnt_printed_chars += printHexa (va_arg (ap, unsigned int), 'x');
break;
      case 'X':
cnt_printed_chars += printHexa (va_arg (ap, unsigned int), 'X');
break;
      case 'o':
cnt_printed_chars += printOctal (va_arg (ap, unsigned int));
break;
// Part II
case 'p':
putchar ('0');
putchar ('x');
cnt_printed_chars += 2; /* of '0x' */
cnt_printed_chars += printHexa (va_arg (ap, unsigned int), 'x');
break;
      case '#':
pos++;
switch (cntrl_string[pos]) {
case 'x':
   putchar ('0');
   putchar ('x');
   cnt_printed_chars += 2; /* of '0x' */
   cnt_printed_chars += printHexa (va_arg (ap, unsigned int), 'x');
   break;
case 'X':
   putchar ('0');
   putchar ('X');
   cnt_printed_chars += 2; /* of '0X' */
   cnt_printed_chars += printHexa (va_arg (ap, unsigned int), 'X');
   break;
case 'o':
   putchar ('0');
   cnt_printed_chars++;
   cnt_printed_chars += printOctal (va_arg (ap, unsigned int));
   break;[/code]
注意观察一�?PartII的代码其实就是比PartI的代码多一个样�?�?6�q�制数或八进制前加入0x或是o,�{�等.因此�q�里��只分析一下PartI�?

其实仔细看看PartI的个条case,也就是把参数分发��C��(ji��n)更具体的函数用于昄��,然后以返回值的形式�q�回输出个数.对于�q�些函数��׃��具体分析�?我们先来看看一些善后处�?

先看case的default处理.
[code]default:
putchar ((unsigned char) cntrl_string[pos]);
cnt_printed_chars++;[/code]��是直接输出cntrl_string�?号后面的未知字符.应该是一�U�容错设计处�?

再看看if (cntrl_string[pos] == '%')的else部分

[code]else {
      putchar ((unsigned char) cntrl_string[pos]);
      cnt_printed_chars++;
      pos++;
}[/code]
如果不是%开头的,那么直接输出�q�个字符.

最后函数返回前
[code]va_end (ap);
return cnt_printed_chars;[/code]va_end处理变长参数的善后工�?�q�返回输出的字符个数.

在最后我们有必要谈谈putChar函数以及(qi��ng)基本输出的基��函数printChar,先来看看putChar

[code]int putchar (int c) {
switch ((unsigned char) c) {
case '\n' :
    newLine ();
    break;
case '\r' :
    carriageReturn ();
    break;
case '\f' :
    clearScreen ();
    break;
case '\t' :
    printChar (32); printChar (32); /* 32 = space */
    printChar (32); printChar (32);
    printChar (32); printChar (32);
    printChar (32); printChar (32);
    break;
case '\b':
    backspace ();
    break;
case '\a':
    beep ();
    break;
default :
    printChar ((unsigned char) c);
}
return c;
}[/code]
�? 览一�?也是switch-case��Z��体的.主要是用来应对一些特�D�字�W?如\n,\r,....�q�里需要提一�?关于\t的理�?有些��为\t��是 8个space,有些人则认�ؓ(f��),屏幕分�ؓ(f��)10大列(每个大列8个小列��d��80�?.一个\t��p��C��一个大列输�?也就是说不管你现在实在屏�q�的�W? 1,2,3,4,5,6,7位置输出字符,只要一个\t都在�W?个位�|�开始输�? VS.NET中就是用的这�U�理�?因此如果按照�q�个理解的话,\t的实现可以这�?/p>

[code]int currentX = ((currentX % 10) + 1) * 8;[/code]

然后在currentX位置输出.

接下来看printChar也就是输出部分最低层的操作咯

[code]void printChar (const byte ch) {
*(word *)(VIDEO + y * 160 + x * 2) = ch | (fill_color << 8);
x++;
if (x >= WIDTH)
newLine ();
setVideoCursor (y, x);
}[/code] �q�里VIDEO表示昑֭�地址也就�?xB8000.通过 y * 160 + x 屏幕(x,y)坐标在显存�(sh��)��的位�|?�q�里需要知�?一个字�W�显�C�需要两个字�?一个是ASCII�?�W�二个是字符属性代码也��是颜色代码.因此才必��? y * 80 * 2 + x = y * 160 + x.那么ch | (fill_color << 8)也自然就是写入字�W�及(qi��ng)属性代码用的了(ji��n).每写一个字�W�光标位�|�加1,如果大于屏幕宽度WIDTH��换�?最后通过setVideoCursor讄��新的光标位置.完成�?ji��n)整个printChar�q�程.

sunGuoqin 2007-11-14 12:13 发表评论

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