1. Introduction' ^. [! K/ K. g+ U, U1 Q
# C$ ~0 A/ X& [# C, s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。
3 J6 p( D7 ~6 f3 [* y % O5 ? X- S8 m2 b \
2. Function Call Impl }$ L% W' P \: w/ ~- M$ C
' Q S X8 L& q8 e( D) W
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:: {. \$ }: G- X/ V
& W& D' |' c- O) o! ~2 U: h I% R
b = b; / l2 {) e6 N: y: y3 O+ F2 {
testr();
2 S/ v& f) f" }: ? p4 E, @testq(1,2);
testp调用testq,这时stack的状况如下图1所示
8 }2 q& W+ R2 e5 B; V3 B3 o. J$ O2 t c
0 j4 B$ l( B$ g3 x% d9 c
9 }. U6 l$ t: o' 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。5 x) Z. p7 R4 v) v- y, D. D- c
$ w+ B% }/ _2 {3 i
3. VA_START, VA_ARG,VA_END7 Y( `1 T' {0 ?7 ~+ _, W0 Q, c1 B, m
9 l5 D+ T3 |3 x! S& d! E9 X( R8 g3 ]! y( s
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:
; G" l% _4 J$ I0 {#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)7 Z8 ^( U% Q: H, Q
(*(t *) ((ap += _EFI_INT_SIZE_OF (t)) - _EFI_INT_SIZE_OF (t))) #define VA_END(ap)
% X$ t' K( @) Y+ N(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
) O. X$ O X6 {, H( P% C. @/ f
2 J4 h& ], x/ d! h9 uIN OEMCALLBACK
) P* ~1 L- A3 R' @$ H% Z*this,
9 a) g& a3 \2 p C x- `1 j1 }IN UINT322 j# \1 C/ P3 z* m
NumOfArgs,
4 i5 O3 J- S1 ?6 D8 S, @1 e
VA_LIST' B, o5 t9 N) Q+ e2 a
Marker;
5 N/ t+ I; @$ V2 }5 T% t/ yUINT324 a5 q0 \8 G+ ~. A2 \" D. [
Tmp;
: S$ ]; y. a8 w) } H4 H& U
UINT323 t7 m! {: J4 J
Cont; # {( x3 Q0 V; Z- Y+ C# e' O3 s
VA_START (Marker, NumOfArgs); for(Cont = 0x00; Cont < NumOfArgs; ++Cont) 2 a: R8 ]6 o! i- G$ `( S ]' U3 `4 b
{ 7 R, n' v- \7 g0 {- {
Tmp = VA_ARG (Marker, UINT32);
4 v' M) _$ W8 Sprintf("The value is :%d,",Tmp);
/ j! B' {, [& J) u. O$ M
} ' t1 o8 D. b; I( Z
printf("\n");
1 F1 P* w! {0 r$ K, S6 lVA_END (Marker);
int main (int argc,char** argv) . }, s! v$ M3 g7 I* c) N* C; D
OemCallBack(NULL,3,5,10,33); }
/ }8 x; U3 ?. k) r) t4 t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:
: D7 S( D. R( O* ]6 R, u
) D1 n: k% T% ~2 G1 v: T5 hVA_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。
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; g0 P1 ]( T0 v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!% q9 w" I5 D( W7 i
! r# `) g6 U/ y$ N& V1 {Peter& ]) e( f/ F0 J
2009-10-22 |