1. Introduction
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! X: [7 w" S6 j4 e8 V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。
4 B! |" h$ R: t. t
. c& F* ?2 s X) O2. Function Call Impl6 K. c9 q6 v6 U
- B. L q5 o; |9 f
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:
: V6 T* H, Y" t3 o E( {9 O# t2 k- T2 i! R* }' _1 W& M9 O6 _
a = a; 7 V; a. X) O% e" `5 x3 C( i
b = b;
; W/ E/ |; v) @5 m" Z0 htestr();
, b/ Y* m. p% U7 N$ m5 ^& dtestq(1,2);
testp调用testq,这时stack的状况如下图1所示3 `4 J* C' k; q
2 L9 l6 q! |2 O# y- |5 j; T. V
8 N7 O9 A. I5 U# [
( R6 _2 K8 |* z3 P$ D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。7 B+ l5 x2 }; ]' G: s( x l; q
% e2 d, u2 @8 ]5 u/ Z! l; a- M
3. VA_START, VA_ARG,VA_END! E. G7 F: j) m6 ^% k* e! b
9 m, T. ]6 w+ c$ u) m7 D+ _ s$ R9 @4 w& Y
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:9 M- p! L$ S; w( }' G3 S3 l
#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)( n- v; D% c, T( ^# H, ^! ~% n/ J- w
(*(t *) ((ap += _EFI_INT_SIZE_OF (t)) - _EFI_INT_SIZE_OF (t))) #define VA_END(ap)
7 Y7 u" e! F5 p7 ? p(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
! U5 F4 ~) u/ Z& N5 K6 J+ r$ A- V( W% I4 p) k. f$ G
IN OEMCALLBACK6 v0 b8 g, G1 H; d" {
*this,
! V5 h: `* Q- z; a q4 {IN UINT32
4 s5 n# I' R+ ^0 T: I9 iNumOfArgs,
7 ^. S T, Z7 L1 D0 v0 J1 C. P
...
$ C7 ]$ A( p% m4 JVA_LIST
, y$ ^8 I$ ?5 a. p: m5 x0 PMarker;
* a0 k8 `( l4 S1 B" ?UINT32
2 F$ W* @3 z9 p5 TTmp;
l0 m+ S& P3 ]) y6 w. \UINT32
# ^5 e/ m; Y# G* ?5 s% iCont;
" W; V2 F3 S, B* r7 z# S1 Q5 d
VA_START (Marker, NumOfArgs); for(Cont = 0x00; Cont < NumOfArgs; ++Cont)
6 c; y1 o( p; N4 jTmp = VA_ARG (Marker, UINT32);
2 f" M& T0 P% i" K# u
printf("The value is :%d,",Tmp); 9 G2 U. g ~$ A- t0 U! b" \7 E! S+ I
1 o& P# g& o& _1 F( x& _8 ~ p
printf("\n"); 9 K/ ^2 z* v! q) V% k: A F
VA_END (Marker); int main (int argc,char** argv)
c- r% y. v/ E8 eOemCallBack(NULL,3,5,10,33);
}6 T/ Y+ u* }! [7 V |/ X
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:
! ~. _2 E8 p, i4 b
y' g; ~$ T3 B' g" 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。
* ?) V [: R1 X3 ^- r
' n5 c! |, [; z K8 `* y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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Peter6 O4 D' R: x0 n% e, S4 T
2009-10-22 |