为什么在系统调用位上左移？

Question

在kernel/ipc.hTanenbaum 中将系统调用位定义为：

/* System call numbers that are passed when trapping to the kernel. The 
 * numbers are carefully defined so that it can easily be seen (based on 
 * the bits that are on) which checks should be done in sys_call().
 */
#define SEND           1    /* 0 0 0 1 : blocking send */
#define RECEIVE        2    /* 0 0 1 0 : blocking receive */
#define SENDREC        3    /* 0 0 1 1 : SEND + RECEIVE */
#define NOTIFY         4    /* 0 1 0 0 : nonblocking notify */
#define ECHO           8    /* 1 0 0 0 : echo a message */

但是在kernel/table.c 中，系统调用位被定义为：

/* Define system call traps for the various process types. These call masks
 * determine what system call traps a process is allowed to make.
 */
#define TSK_T   (1 << RECEIVE)                   /* clock and system */
#define SRV_T   (~0)                             /* system services */
#define USR_T   ((1 << SENDREC) | (1 << ECHO))   /* user processes */

为什么所有内容都向左移动？ 1 << RECEIVE 将是 0100 而不是 0010。这不是说时钟和系统任务可以通知但不能接收吗？

Answer 1

您从kernel/table.c 显示的代码中形成的值不是系统调用的代码编号的值。它们是系统调用的位掩码。

位掩码通常用于实现集合。假设我们有三个对象，例如一个苹果、一个香蕉和一个樱桃，我们希望记录某个集合 X 是否包含一个苹果、是否包含一个香蕉、是否包含一个樱桃。

我们可以通过分配位置 0 的位（值 1）来表示苹果，位置 1 的位（值 2）表示香蕉，以及位置 2 的位（值 4）来表示樱桃。那么任何集合 X 是否包含这些项目都可以用一个数字来表示，该数字是否具有相应的位集。例如，数字 5 在位置 0 和 2 处有位集合，因此它表示包含苹果和樱桃但不包含香蕉的集合。

kernel/table.c 中的代码分配位掩码中的位，以便使用代码 i 的系统调用由位置 i 处的位表示。因此，代码为 i 的系统调用的位掩码中位的值具有值1 << i。

下表显示了调用代码的值及其位掩码的值：

呼叫名称代码位掩码 发送 1 2 接收 2 4 发送记录 3 8 通知 4 16 回声 8 256

它们的使用方式是，为了表示包含多个调用的集合，将这些调用的位掩码值相加（或者，等效地，结合按位或运算）。所以包含SEND、RECEIVE和SENDREC的集合用2+4+8 = 14表示。

所以1 << SENDREC 是掩码中表示SENDREC 的位的值，1 << ECHO 是表示掩码中ECHO 的位的值。这些值的 OR，1 << SENDREC | 1 << ECHO，是一个位掩码，包括SENDREC 和ECHO，但不包括SEND 或其他代码。

对位掩码的一些操作是：

• 如果i 是项目的编号，则1<<i 是在集合中表示它的位的值。
• 使用X |= 1<<i 将一个项目i 添加到集合X，或将位添加到集合中。
• 将两个集合 X 和 Y 合并，或将它们与 X | Y 合并。
• 取两个集合X和Y的交集，将它们与X & Y相加。