1. Introduction
! P* Y) @# ?* o/ c2 U 0 R3 P0 A7 a) O- n& ^# u0 Y' h: Z
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。/ p: [& g+ g, v A
2 O. W4 h; ]$ u: |2. Function Call Impl8 j& s& W0 Q9 r& Y' I+ {
k3 T. m% D: x7 ?" p5 A
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:
{4 K+ Q- P; x" U% L: n; }! d1 a, [6 Q+ A
a = a;
' }( R; x; } h5 U! k( n8 _8 F& V; qb = b;
2 s5 ^& I/ @7 i; o0 \: F
testr(); d% S% D& O/ L* j8 B. t
testq(1,2); testp调用testq,这时stack的状况如下图1所示6 ~. X3 s( b, `3 M
% A6 u% ]& V: z( @
/ X' Z$ K6 Q! N! M6 o' v
6 U% R# I5 N4 E( g" C* N3 \' f( i# R1 H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。
! E# h) n9 h6 T1 {4 ?
9 L/ c1 K- Z8 ~5 F$ L5 p3 L3. VA_START, VA_ARG,VA_END. z1 {) v. F/ [" u. ?* X$ [
6 g9 R9 W( `- D7 j3 }# j6 q
; f! }; R5 I0 g4 @0 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:
* p9 V; N$ L) p$ E" V6 I: |0 {#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) w! i3 m) Q* y h7 y
(*(t *) ((ap += _EFI_INT_SIZE_OF (t)) - _EFI_INT_SIZE_OF (t))) #define VA_END(ap): A" O' Y |. V$ L
(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
+ ?! V' E# o- }, g" ]% E& ~8 c2 A
3 @: J! ^. ~1 H V, I; S TIN OEMCALLBACK: A9 Q# a) ^0 Q9 p/ H/ W
*this,
& X* R6 |0 x) _ X6 @+ L$ g% AIN UINT32
) I3 a8 _; w) L( r% oNumOfArgs,
/ w: T; M+ I* f* I4 w9 ~4 N...
3 w, F$ e3 j* Z) e& Q: i: x)
3 r! j7 B7 [7 ^
VA_LIST1 P) ?% Q6 O: \- h, H; T8 g5 d
Marker;
( R4 s8 `) t" u0 f" R6 p @UINT32
" O( z& V, a4 \+ R/ ^Tmp;
* ~5 g. W: M( a$ S1 z2 K9 cUINT32
5 s4 q6 `$ f( I8 S0 R1 H! {2 xCont;
; t% @% c0 t3 D; u2 gVA_START (Marker, NumOfArgs);
for(Cont = 0x00; Cont < NumOfArgs; ++Cont) ' G8 m1 w5 K! i# E
Tmp = VA_ARG (Marker, UINT32); i" z U3 Q3 J. v
printf("The value is :%d,",Tmp); ; n; g- L0 |8 A2 W4 @. J6 z
} ' o+ l* F5 v, B) H* B7 q* x7 S9 Z
. R1 [4 G3 ?* m3 p G' Nprintf("\n");
( U2 D6 p7 @" m( P% }! ^
VA_END (Marker); int main (int argc,char** argv)
% a% H' Q* r8 COemCallBack(NULL,3,5,10,33);
}! Q* I7 W2 E4 K8 P! w
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:
3 B: f0 J/ o6 I8 a, w+ i& R
4 A Q" ~+ {2 ~: I1 DVA_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。
, E1 m0 E- X% u# F$ h% z0 R- E
$ ?0 N. u2 u5 ^2 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!
+ O% W$ I4 e& `; ^$ U
: T2 W- l( J9 M+ LPeter
' O" j, d& Y# g$ D8 |2009-10-22 |