从零实现一个操作系统-day7

字符串函数

因为在内核中，大部分的c标准库函数无法使用，字符串操作的函数又比较常用，所有自己实现一些

include/string.h

#ifndef INCLUDE_STRING_H_
#define INCLUDE_STRING_H_

#include "types.h"

void memcpy(uint8_t *dest, const uint8_t *src, uint32_t len);

void memset(void *dest, uint8_t val, uint32_t len);

void bzero(void *dest, uint32_t len);

int strcmp(const char *str1, const char *str2);

char *strcpy(char *dest, const char *src);

char *strcat(char *dest, const char *src);

int strlen(const char *src);

#endif // INCLUDE_STRING_H_

libs/string.c

#include "string.h" 
void memcpy(uint8_t *dest, const uint8_t *src, uint32_t len)
{
    int i;
    for(i=0;i<len;i++)
    {
        dest[i]=src[i];
        src++;
    }
}

void memset(void *dest, uint8_t val, uint32_t len)
{
    int i;
    char * temp=dest;
    for(i=0;i<len;i++)
        temp[i]=val;
}

void bzero(void *dest, uint32_t len)
{
    memset(dest,0,len);
}

int strcmp(const char *str1, const char *str2)
{
    while(1)
    {
        if(*str1<*str2)
            return -1;
        else if(*str1>*str2)
            return 1;
        if(*str1=='\0')
            return 0;
        str1++;
        str2++;
    }
}

char *strcpy(char *dest, const char *src)
{
    while(*src)
    {
        *dest=*src;
        dest++;
        src++;
    }
    *dest='\0';
    return dest;
}

char *strcat(char *dest, const char *src)
{
    while(*dest)
    {
        dest++;
    }
    while(*src)
    {
        *dest=*src;
        src++;
        dest++;
    }
    *dest='\0';
    return dest;
}

int strlen(const char *src)
{
    int len=0;
    while(*src)
    {
        len++;
        src++;
    }
    return len;
}

屏幕输出函数

现在我们来尝试一下实现printf函数
首先是函数声明

include/debug.h (部分)

#include "console.h"
#include "vargs.h"

// 内核的打印函数
void printk(const char *format, ...);

// 内核的打印函数带颜色
void printk_color(real_color_t back, real_color_t fore, const char *format, ...);

参数表的三个点代表的就是任意个数的实参，然后就是如何在没有形参名的情况下获取到实参
注意到上面的代码包含了另一个头文件，内容如下

includ/vargs.h

#ifndef INCLUDE_VARGS_H_
#define INCLUDE_VARGS_H_

typedef __builtin_va_list va_list;

#define va_start(ap, last) (__builtin_va_start(ap, last))
#define va_arg(ap, type) (__builtin_va_arg(ap, type))
#define va_end(ap)

#endif // INCLUDE_VARGS_H_

这个里面定义的一些宏是用于取得printk函数调用时的所有参数 ,__builtin_va_list这些是gcc内部实现的
当然也可以自己实现，一般定义为宏，如

#define va_list char*
#define __va_rounded_size(TYPE) (((sizeof (TYPE) + sizeof (int) - 1) / sizeof (int)) * sizeof (int))
#define va_start(AP, LASTARG) (AP = ((char *) &(LASTARG) + __va_rounded_size (LASTARG)))
#define va_arg(AP, TYPE) (AP += __va_rounded_size (TYPE),*((TYPE *)  \
		(AP - __va_rounded_size (TYPE))))
#define va_end(ap)      ( ap = (va_list)0 )

来分析一下这些宏都干了什么，

va_list是一个char*指针
__va_rounded_size(TYPE)是字节对齐，在x86的机器上低于4字节会按照四字节对齐，大于4小于8会按照8字节对齐
va_start(AP, LASTARG) LASTARG是函数的最后一个固定参数，那么这个宏就是让AP指向可变参数的第一个参数
va_arg (AP,TYPE) 的作用就是在已知参数类型的情况下获取当前参数，然后让AP指向下一个参数
va_end(ap) 就是最后让ap指向0，结束
这些在gcc内部都实现了，就不用我们自己管了
当然这些成立的条件就是参数在内存中是顺序存储的，事实也就是这样，参数会被按顺序压入栈中
弄明白这些就可以开始写printk函数了
今天就先到这，明天再来写printk函数