【第6章】改进多进程

     上篇文章中我们虽然实现了多进程，但是要扩展起来就太麻烦了。如果我们要新加一个进程，就得添加进程体，添加进程堆栈空间，将PCB表的个数加1，在Init_PCB函数中复制一大段代码来填充新加进程的PCB，这样显得不够优雅，特别是最后一段代码中重复的代码比较多，进程与进程之间的区别无非就是执行体和堆栈不同而已，按照书中作者的做法，是把这两样东东作为一个新的结构的成员，作者也是模仿MINIX的做法罢了。

      我们下面就来做吧，我们还是只有两个进程。下面在proc.h中定义一个TASK结构，就是用来存放各进程的执行体的地址和堆栈地址：

Code:

1. typedef struct s_task  
2. {  
3.     Task_Func eip;  
4.     u32 stack_size;  
5. }TASK;  

   其中task_f是新定义的类型，定义在type.h中：

Code:

1. typedef void (*Task_Func)();  

   接着就要声明和定义一个TASK类型的结构数组了，显然有多少个进程这个数组就应该有多少个TASK，为了方便引用进程的个数，在proc.h中定义一个表示进程数量的宏：

Code:

1. #define PROC_NUM        2 
   

   OK，来到global.h和global.c中，定义一个TASK类型的结构数组：

Code:

1. extern TASK Task_Tables[];  /* in global.h */  

Code:

1. #include "proto.h"
2. TASK Task_Tables[PROC_NUM] = { {Proc_A,PROC_A_STACK_SIZE},  
3.                                {Proc_B,PROC_B_STACK_SIZE}  
4.                              };  /* in global.c */ 
   

   在global.c中，由于在定义中用到进程的执行体的函数名，所以要包含proto.h头文件，在MAKEFILE中也要作相应修改，PROC_A_STACK_SIZE和PROC_A_STACK_SIZE定义在proc.h中，代表该进程的堆栈大小：

Code:

1. # #define PROC_NUM        2    
2. # #define PROC_A_STACK_SIZE       0x8000    
3. # #define PROC_B_STACK_SIZE       0x8000    
4. # #define PROC_STACK_SIZE_TOTAL       (PROC_A_STACK_SIZE + /    
5.                                        PROC_B_STACK_SIZE)  

   其中，PROC_STACK_SIZE_TOTAL是进程堆栈空间的总和，我们也不再每添加一个进程就添加一个堆栈空间了，而是统一分配到一个数组空间去，在global.h和global.c中做相应修改，把Proc_A_Stack和Proc_B_Stack的声明和定义分别删掉，添加总的堆栈空间：

Code:

1. extern u8 Proc_Stack_Space_Total[];   /* in global.h */  

Code:

1. u8 Proc_Stack_Space_Total[PROC_STACK_SIZE_TOTAL];  /* in global.c */  

   接下来就改动填充进程相应的PCB的部分了，用一个循环就可以减少重复的代码，在Init_PCB中把原来的代码全部删掉，再来添加：

Code:

1. void Init_PCB()  
2. {  
3.     PCB *p_Cur_PCB = PCB_Tables;  
4.     TASK *p_Cur_Task = Task_Tables;  
5.     u8 *p_Cur_Top_Of_Stack = Proc_Stack_Space_Total + PROC_STACK_SIZE_TOTAL;  
6.     u16 Cur_LDT_Index = INDEX_OF_FIRST_LDT;  
7.     u32 i;  
8.           
9.     for(i = 0 ; i < PROC_NUM ; i++)  
10.     {  
11.         Memory_Set(p_Cur_PCB,sizeof(PCB),0);  
12.         Memory_Copy(&GDT[1],&p_Cur_PCB->ldts[0],sizeof(Descriptor));  
13.         Memory_Copy(&GDT[2],&p_Cur_PCB->ldts[1],sizeof(Descriptor));  
14.         p_Cur_PCB->ldts[0].attr1 &= 0x9f;  
15.         p_Cur_PCB->ldts[0].attr1 |= DA_DPL1;  
16.         p_Cur_PCB->ldts[1].attr1 &= 0x9f;  
17.         p_Cur_PCB->ldts[1].attr1 |= DA_DPL1;  
18.         p_Cur_PCB->stack_frame.ds = 0 + 4 + 1;  
19.         p_Cur_PCB->stack_frame.es = 0 + 4 + 1;   
20.         p_Cur_PCB->stack_frame.gs = 24 + 1 ;   
21.         p_Cur_PCB->stack_frame.fs = 0 + 4 + 1;   
22.         p_Cur_PCB->stack_frame.ss = 0 + 4 + 1;   
23.         p_Cur_PCB->stack_frame.esp = (u32)p_Cur_Top_Of_Stack;   
24.         p_Cur_PCB->stack_frame.cs = 8 + 4 + 1;   
25.         p_Cur_PCB->stack_frame.eip = (u32)p_Cur_Task->eip;   
26.         p_Cur_PCB->stack_frame.eflags = 0x1202;   
27.         p_Cur_PCB->LDT_Selector = (Cur_LDT_Index << 3);  
28.         Fill_Desc(Cur_LDT_Index,(u32)p_Cur_PCB->ldts,sizeof(Descriptor) * 2 - 1,DA_LDT);  
29.               
30.         p_Cur_Top_Of_Stack -= p_Cur_Task->stack_size;  
31.         p_Cur_PCB++;  
32.         p_Cur_Task++;  
33.         Cur_LDT_Index++;  
34.     }  
35.           
36.     p_Resume_PCB = PCB_Tables;  
37. }  

   其中，INDEX_OF_FIRST_LDT是在proc.h中定义的宏，捎带把INDEX_OF_TSS也定义上：

Code:

1. #define INDEX_OF_TSS                4     
2. #define INDEX_OF_FIRST_LDT          5  

   把相关的地方一下修改，在C_Start中：

Code:

1. Fill_Desc(INDEX_OF_TSS,(u32)&tss,sizeof(tss) - 1,DA_386TSS);  

   好了，编译链接，结果与前一节相同，但我们的程序已经更加容易扩展了。