1. Introduction) S6 q) \/ c. {7 ?/ R$ `- u
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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。
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2. Function Call Impl% L* p( q# Q' N7 X1 z: O
! @; `& p" ~5 i& {3 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:7 I" v- n' F+ @2 ^$ I
A# k+ N3 Z; ~2 e. O, wb = b;
7 p( z' G" U$ N! W6 M& jtestr();
0 l4 `( ~1 p2 B
testq(1,2); testp调用testq,这时stack的状况如下图1所示
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6 U7 B( |6 S: A8 d7 R4 g" D7 V& H2 q
' \, V, J7 @& q0 P& e1 p
1 ^, r: d- f7 t0 n6 X0 U) J5 Y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。
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3. VA_START, VA_ARG,VA_END/ C0 R& w& r9 r4 b: u3 ?
3 h" ~2 j+ P7 j! y3 H/ b$ Y2 J! d7 B8 j$ U% I; A: x1 v: t& I* [/ f
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:
% V J2 j0 N) @# Q1 x#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)
' m/ G3 F, J$ C- N; \! I(*(t *) ((ap += _EFI_INT_SIZE_OF (t)) - _EFI_INT_SIZE_OF (t))) #define VA_END(ap)
/ u7 a& z; G$ R(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
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5 E# W2 |# I+ ]$ {( F" I. pIN OEMCALLBACK
! o: Z5 Z4 Q0 ~- k5 C+ ^# `, v*this,
; \7 @" ~: y& v" }: \
IN UINT324 W4 ]% D* n. ?5 ~9 x: f+ ]
NumOfArgs, ! O, ?) W' p6 @9 k m, J! V' e# Y
) ' h5 v) {( W: n8 k
VA_LIST5 [2 G6 }7 ^6 G; `# Q
Marker; + m* T6 B3 T6 V5 h# A& a
UINT323 q; a# g$ W5 S! f" L1 A4 e
Tmp; " [' x. x7 ?5 G
UINT32- {9 J) g" Y" S2 H; i/ t$ e% d
Cont;
5 j2 t2 a# H4 w: R" q8 pVA_START (Marker, NumOfArgs);
for(Cont = 0x00; Cont < NumOfArgs; ++Cont)
+ j# P9 L0 E n# N: c" }4 i- p{
' I) f$ r0 E0 U2 V
Tmp = VA_ARG (Marker, UINT32); 5 T) D1 f3 d+ {" K5 U
printf("The value is :%d,",Tmp);
% X8 J% }. z. B" ?& U- R, p: h$ l
# J7 q4 {% K. v& G2 r- |& O( Y
printf("\n"); ! @0 r# p- @# G5 w- _
VA_END (Marker); int main (int argc,char** argv) - e' |# ~; C4 \) x8 D
OemCallBack(NULL,3,5,10,33); }- C: p. D/ Z( b/ J& d! Q+ |
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:
/ A+ c/ G0 _) ~5 {1 l( K% e, d
) x9 |$ u+ B) K, Q0 A3 Y; rVA_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。 % M" d6 Z$ _ N# a# k
! Z) x4 Z! c4 P( d+ T0 ?' j: ^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!
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1 E, f$ ?" }4 _- T G2009-10-22 |