&author.cn.intron; &cnproj.translated.by; 内核对象 Kernel Objects(内核对象) Object-Oriented(面向对象) binary compatibility(二进制兼容性) 内核对象,也就是Kobj,为内核提供了一种面向对象 的C语言编程方式。被操作的数据也承载操作它的方法。 这使得在不破坏二进制兼容性的前提下,某一个接口能够增/减相应的操作。 术语 object(对象) method(方法) class(类) interface(接口) 对象 数据集合-数据结构-数据分配的集合 方法 某一种操作—函数 一种或多种方法 接口 一种或多种方法的一个标准集合 Kobj的工作流程 译者注这一小节两段落中原作者的用词有些含混, 请参考我在括号中的注释阅读。 Kobj工作时,产生方法的描述。每个描述有一个唯一的标识和一个缺省函数。 某个描述的地址被用来在一个类的方法表里唯一的标识方法。 构建一个类,就是要建立一张方法表,并将这张表关联到一个或多个函数(方法); 这些函数(方法)都带有方法描述。使用前,类要被编译。编译时要为这个类分配一些缓存。 在方法表中的每个方法描述都会被指派一个唯一的标识, 除非已经被其它引用它的类在编译时指派了标识。对于每个将要被使用的方法, 都会由脚本生成一个函数(方法查找函数),以解析外来参数, 并在被查询时给出方法描述的地址。被生成的函数(方法查找函数) 凭着那个方法描述的唯一标识按Hash的方法查找对象的类的缓存。 如果这个方法不在缓存中,函数会查找使用类的方法表。如果这个方法被找到了, 类里的相关函数(也就是某个方法的实现代码)就会被使用。 否则,这个方法描述的缺省函数将被使用。 这些过程可被表示如下: 对象->缓存<->类 使用Kobj 结构 struct kobj_method 函数 void kobj_class_compile(kobj_class_t cls); void kobj_class_compile_static(kobj_class_t cls, kobj_ops_t ops); void kobj_class_free(kobj_class_t cls); kobj_t kobj_create(kobj_class_t cls, struct malloc_type *mtype, int mflags); void kobj_init(kobj_t obj, kobj_class_t cls); void kobj_delete(kobj_t obj, struct malloc_type *mtype); KOBJ_CLASS_FIELDS KOBJ_FIELDS DEFINE_CLASS(name, methods, size) KOBJMETHOD(NAME, FUNC) 头文件 <sys/param.h> <sys/kobj.h> 建立一个接口的模板 Kernel Objects(内核对象) interface(接口) 使用Kobj的第一步是建立一个接口。建立接口包括建立模板的工作。 建立模板可用脚本src/sys/kern/makeobjops.pl完成, 它会产生申明方法的头文件和代码,脚本还会生成方法查找函数。 在这个模板中如下关键词会被使用: #include, INTERFACE, CODE, METHOD, STATICMETHOD, 和 DEFAULT. #include语句的整行内容将被一字不差的 复制到被生成的代码文件的头部。 例如: #include <sys/foo.h> 关键词INTERFACE用来定义接口名。 这个名字将与每个方法名接合在一起,形成 [interface name]_[method name]。 语法是:INTERFACE [接口名]; 例如: INTERFACE foo; 关键词CODE会将它的参数一字不差的复制到代码文件中。 语法是CODE { [任何代码] }; 例如: CODE { struct foo * foo_alloc_null(struct bar *) { return NULL; } }; 关键词METHOD用来描述一个方法。语法是: METHOD [返回值类型] [方法名] { [对象 [, 参数若干]] }; 例如: METHOD int bar { struct object *; struct foo *; struct bar; }; 关键词DEFAULT跟在关键词METHOD之后, 是对关键词METHOD的补充。它给这个方法补充上缺省函数。语法是: METHOD [返回值类型] [方法名] { [对象; [其它参数]] }DEFAULT [缺省函数]; 例如: METHOD int bar { struct object *; struct foo *; int bar; } DEFAULT foo_hack; 关键词STATICMETHOD类似关键词METHOD。 对于每个Kobj对象,一般其头部都有一些Kobj专有的数据。 METHOD定义的方法就假设这些专有数据位于对象头部; 假如对象头部没有这些专有数据,这些方法对这个对象的访问就可能出错。 而STATICMETHOD定义的对象可以不受这个限制: 这样描述出的方法,其操作的数据不由这个类的某个对象实例给出, 而是全都由调用这个方法时的操作数(译者注:即参数)给出。 这也对于在某个类的方法表之外调用这个方法有用。 译者注这一段的语言与原文相比调整很大。 静态方法是不依赖于对象实例的方法。 参看C++类中的“静态函数”的概念。 其它完整的例子: src/sys/kern/bus_if.m src/sys/kern/device_if.m 建立一个类 Kernel Objects(内核对象) class(类) 使用Kobj的第二步是建立一个类。一个类的组有名字、方法表; 假如使用了Kobj的“对象管理工具”(Object Handling Facilities), 类中还包含对象的大小。建立类时使用宏DEFINE_CLASS()。 建立方法表时,须建立一个kobj_method_t数组,用NULL项结尾。 每个非NULL项可用宏KOBJMETHOD()建立。 例如: DEFINE_CLASS(fooclass, foomethods, sizeof(struct foodata)); kobj_method_t foomethods[] = { KOBJMETHOD(bar_doo, foo_doo), KOBJMETHOD(bar_foo, foo_foo), { NULL, NULL} }; 类须被编译。根据该类被初始化时系统的状态, 将要用到一个静态分配的缓存和操作数表(ops table, 译者注:即参数表)。这些操作可通过声明一个结构体 struct kobj_ops并使用 kobj_class_compile_static(), 或是只使用kobj_class_compile()来完成。 建立一个对象 Kernel Objects(内核对象) object(对象) 使用Kobj的第三步是定义对象。Kobj对象建立程序假定Kobj 专有数据在一个对象的头部。如果不是如此,应当先自行分配对象, 再使用kobj_init()初始化对象中的Kobj专有数据; 其实可以使用kobj_create()分配对象, 并自动初始化对象中的Kobj专有内容。kobj_init() 也可以用来改变一个对象所使用的类。 将Kobj的数据集成到对象中要使用宏KOBJ_FIELDS。 例如 struct foo_data { KOBJ_FIELDS; foo_foo; foo_bar; }; 调用方法 使用Kobj的最后一部就是通过生成的函数调用对象类中的方法。 调用时,接口名与方法名用'_'接合,而且全部使用大写字母。 例如,接口名为foo,方法为bar,调用就是: [返回值 = ] FOO_BAR(对象 [, 其它参数]); 善后处理 当一个用kobj_create()不再需要被使用时, 可对这个对象调用kobj_delete()。 当一个类不再需要被使用时, 可对这个类调用kobj_class_free()