1. Introduction
. U) U) U2 [( l2 D. A
9 F* B# }6 Q" S1 D8 X/ v- O9 M可变参数其实是标准C语言一个内建的功能,它和EFI本身并没有太多关系。但是它在EDK中有重新实现和使用,而且我们家的code base使用频繁,很多oem callback都使用了可变参数以此获得函数格式的统一以及参数传递的灵活性。所以我就提一下可变参数的实现,希望对Legacy BIOS转过来的以及对C不是很熟悉的朋友有所帮助。
+ L7 J T; d' e: I* S ! D( l. H$ T# ^; k6 I/ E
2. Function Call Impl4 [. k! m; \" P. R
5 Q: ^+ k" n( o' r; K要想搞明白可变参数的实现,那就肯定不能不提C的运行所必需的一个核心部件stack。离开了stack,C是没法活J,这也是为什么EFI code 只能99%而无法100%用C实现的其中一个原因(sec阶段需要准备好stack然后才可以交棒给C的code)。先看一看函数调用过程中stack的变化状况:
$ p4 E0 o' Y4 t: n! I7 f5 P
6 F/ i( A1 B9 Y( u% Z5 n, qa = a;
' P% M' i O% d5 @: p6 }b = b;
* |- X5 I% i: {; M3 a' B
testr(); ! F4 U! b+ N" ]8 K J% @6 I7 q
testq(1,2); testp调用testq,这时stack的状况如下图1所示
' m, H/ ~5 \+ j% `
?5 }& b2 F. i
4 e: i! |2 [' a) I: l- c4 P& K
. N7 |( b! J, j4 D% B通常情况下stack由高地址向低地址增长,压进去一个参数esp就会减小,弹出当然就会增加而且通常会以机器字对齐。一个函数保存局部变量以及调用下一级函数所需要的stack空间被称作一个frame。如上图1所示以ebp所指向的地址为界,ebp上方的为一个frame,下方包括保存的testp的ebp为另一个frame。ebp的存在也方便了函数参数,和局部变量的存取。ebp+n即可取出参数,ebp-n取出局部变量。函数调用参数进栈的顺序与平台和编译器有关,但通常都是从右向左进栈,所以testp会将b先进栈,然后是a接下来保存返回地址(从testq返回时继续执行的位置)。了解了这些知识,就足以揭开可变参数的面纱了,下面就来看看可变参数的实现。
9 G! I2 z: j% ~" x* w
8 t+ N* e( X! q$ k3. VA_START, VA_ARG,VA_END
& g5 r+ h( O/ ]$ a( F
0 b6 I, R. w/ s: A: J; @2 H9 x4 I% S' D
这三个宏就是可变参数的所有秘密所在了,所有的代码一共不超过十行,可是如果不清楚前面所提到到stack的布局,想搞明白这几行代码也不是很容易哦。翠花上codeJ,edk中的实现如下所示:
) T2 R) o5 D) l8 `#define _EFI_INT_SIZE_OF(n) ((sizeof (n) + sizeof (UINTN) - 1) &~(sizeof (UINTN) - 1)) // Also support coding convention rules for var arg macros #define VA_START(ap, v) (ap = (VA_LIST) & (v) + _EFI_INT_SIZE_OF (v)) #define VA_ARG(ap, t)8 r& o6 L% j' b* [- ^ z
(*(t *) ((ap += _EFI_INT_SIZE_OF (t)) - _EFI_INT_SIZE_OF (t))) #define VA_END(ap)7 y# `0 N0 T+ ?: b& c# Z
(ap = (VA_LIST) 0) 用一段测试sample code,演示和讲解一下可变参数的使用和原理
6 D* R9 m* `5 }) t6 V6 u$ {0 v8 M' \. d4 \2 l& y0 _6 p K' m j
IN OEMCALLBACK
' k" E1 m9 A5 Y*this, 7 p% J5 s+ I+ S/ p3 y6 F
IN UINT32
- T8 X A# Y c3 | {NumOfArgs,
" o. G* I- A" Z4 ?' r( j, U)
: h# S3 y( Z+ ^5 y( X
VA_LIST
( a8 z9 I' e* kMarker;
/ r/ d( O! j9 J. {5 GUINT32
! V3 j5 J0 V6 o1 hTmp;
' Z0 w" n9 M# {5 L
UINT32
: c1 y$ w8 \ y4 sCont;
; |( i+ D0 b/ XVA_START (Marker, NumOfArgs);
for(Cont = 0x00; Cont < NumOfArgs; ++Cont) * U y2 e( l* u2 m
Tmp = VA_ARG (Marker, UINT32); $ V: ~9 V1 T! u( t' L! F
printf("The value is :%d,",Tmp); 1 q2 {! p# C+ n: b: {0 P% Y
! x$ C! N6 ^/ C. |printf("\n");
8 K% u" T. u6 n
VA_END (Marker); int main (int argc,char** argv)
. ?6 y/ p, m8 w5 W) U# w( NOemCallBack(NULL,3,5,10,33);
}
+ x" o8 I, Y8 S- G/ s先来看调用栈长的什么模样,再来分析实现原理吧,调用栈如下图2所示:
s, S4 M0 `$ O5 G9 h, E# _
, c4 P! J9 Z$ f4 T2 FVA_START展开以后就是(Marker = (VA_LIST) & (NumOfArgs) + _EFI_INT_SIZE_OF (NumOfArgs))也即求出NumOfArgs之后的参数的地址,图中红色部分,也就是可变参数列的首地址。VA_ARG展开以后就有点意思了:(*(UINT32 *) ((Marker += _EFI_INT_SIZE_OF (UINT32)) - _EFI_INT_SIZE_OF (UINT32)))这里就是defrence出当前Marker指向的地址的t类型的值,并且移动Marker指针为下一轮做准备,这就是“Marker += _EFI_INT_SIZE_OF (UINT32)”奥妙所在。这样逐次移动Marker指针就可以遍历出所有的可变参数了。VA_END就没什么好说的了,防止出现野指针:Marker = (VA_LIST) 0。最后一个_EFI_INT_SIZE_OF它是为了特定平台的内存对齐的需要,因为这个UINTN在不同的平台下大小不同,所以使用这个宏会将内存对齐到一个机器字。关于可变参数还有要特别强调的地方就是:一定要有结束标识,否则程序无法识别参数的个数,OemCallBack中的NumOfArgs就给出了参数的个数,另外就是至少要有一个不变的参数J,否则无法获得可变参数的首地址。 $ g) Y2 E& O: k
. p/ y( s+ |0 u, P% i以上就是可变参数的所有内容了,希望有人能够从中获得帮助,也不枉我一番辛苦。再写要吐血了,闪!2 ?0 r; V k, M/ O& u! C
8 ?# U) x; Z0 J
Peter
9 q8 n {7 k3 {2009-10-22 |