Minix 源码中隐藏了哪些不为人知的秘密？

Minix源码是一个开源的操作系统项目，它由Andrew S. Tanenbaum教授在1987年创建，旨在作为教学和研究的工具，以下是对Minix源码的详细解读：

Minix总体框架

1、初始化过程：

Minix的系统启动首先选择映像，进入pre_init()函数（位于kernel/arch/i386/pre_init.c文件中），在MINIX3内核被成功加载到内存后，控制权会转移到kernel/mpx.s文件并执行。

系统会设置boot栈，以便MINIX3结束后交还控制权，将boot的GDT（保护模式的GDT数据结构）拷贝到内核地址空间，并加载，设置内核段寄存器和栈，初始化kernel所对应的text段、data段等。

系统调用start.c文件中的cstart函数来保存内核信息（进入保护模式），重新加载GDT和IDT，初始化段选择子，初始化中断，最后调用main.c文件中的main函数运行boot image。

2、体系结构：

Minix的体系结构分为四层：第一层是包含kernel、系统任务、时钟任务的部分；第二层是I/O进程（driver）；第三层是向用户进程提供服务的服务进程；第四层是init进程（用户根进程）和其他用户进程。

3、消息机制实现：

Minix的消息机制通过include/minix/IPC.h中的函数来实现，如echo，notify，sendrec，receive，send，sendnb，senda，do_kernel_call等，这些函数在/kernel/Proc.c中被调用，用于处理不同类型和情况的消息传递。

消息操作主要包括发送和接收，发送时，内核会检测接收方是否阻塞接受消息；如果接收方阻塞，则将消息从发送方的内存上复制到接收方的内存空间中，并将发送方添加到接收方的发送阻塞链表中。

4、中断机制：

Minix的中断机制主要过程包括保护现场、处理中断和恢复程序，当中断发生时，系统会保存当前程序状态和寄存器值，然后处理中断内容，处理完成后，系统会还原保护的现场并继续执行中断前的程序。

软中断是由软件方式产生的中断，主要由int指令提供，软中断的工作工程模拟了实际的中断处理过程，当某一软中断事件发生后，系统会设置对应的中断标记位，触发中断事务，并唤醒守护线程来检测中断状态寄存器。

5、调度算法：

Minix采用时间片调度算法，当时钟中断来临时，系统会检测队列中的进程并根据优先级选择合适的进程进行调度，如果一个进程连续两个时间片地运行完后仍没有完成其任务且没有妨碍其他进程的运行，则它的优先级会不断提高直到它能回到的最大优先级。

6、内核架构：

Minix采用微内核结构，主要分为kernel、Clock task和System task三大部分，微内核提供一组“最基本”的服务，如进程调度、进程间通信、存储管理和处理I/O设备，其他服务如文件管理、网络支持等通过接口连到微内核。

7、系统调用、任务调用、内核调用：

系统调用是操作系统与程序之间的接口，指系统通过中断切换到内核中然后执行用户所需要的操作再返回的过程，Minix严格意义上的系统调用只有mini_send，mini_receive，mini_notify三个函数。

任务调用与系统调用类似，但主要用于内核内部的任务调度和管理。

内核调用不涉及用户层，仅在内核中调用其他内核函数或模块来完成特定的功能或服务。

Minix源码解读

1、启动流程：

Minix的启动流程包括硬件读入引导程序、引导程序装入boot、boot在内存中装入引导映像（包含内核、pm、fs等）、内核初始化以及进程调度等步骤。

2、源代码分析：

Minix的源代码不长，微内核对于理解操作系统很有帮助，学习Minix的源代码可以深入了解操作系统的基本构造、微内核设计、进程间通信机制、设备驱动编写以及服务进程的实现等知识。

Minix3.1.8版本的源代码是一个很好的学习资源，可以通过阅读该版本的源代码来了解Minix的工作原理和实现细节。

Minix源码是一个复杂但精巧的操作系统项目，它涵盖了操作系统的多个方面，包括初始化过程、体系结构、消息机制、中断机制、调度算法、内核架构以及系统调用等，通过深入学习Minix源码，可以更好地理解操作系统的原理和设计思想。

各位小伙伴们，我刚刚为大家分享了有关“minix 源码”的知识，希望对你们有所帮助。如果您还有其他相关问题需要解决，欢迎随时提出哦！