1. Introduction
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2 l- E2 w# t$ u4 c* a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。
+ Q9 @ |; g; Z/ Q" e+ Q - o% A9 I" B; ]' T$ [ C
2. Function Call Impl
- s5 _& U- b, F 5 o6 }9 x+ W% X2 G- z2 s
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:
+ }3 g* |; @0 K- f1 k/ w* s) o, R
2 o I! j, W. b& A# |4 J8 ztestr();
4 U) [ a9 _9 h; O% T
testq(1,2); testp调用testq,这时stack的状况如下图1所示2 Q9 S; P" }4 G/ s) Z1 s1 c
4 `* n2 g# C8 }1 L m& b; Z! @- C& H6 f
' ]2 L9 ?! {7 d8 c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。* M A1 \: }9 c; i" u8 i |
3 j: K L* \: n. q v
3. VA_START, VA_ARG,VA_END) b! @# \( N. v
( _% C- ~/ @0 v3 R/ r# {" ]' D4 w# Z) [8 C5 R5 k$ ^
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:
2 J2 W9 z& z* J2 m& K6 M% 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)5 ? x6 `# }0 G3 g5 T
(*(t *) ((ap += _EFI_INT_SIZE_OF (t)) - _EFI_INT_SIZE_OF (t))) #define VA_END(ap)
+ d7 J2 @7 ~3 K1 T, D9 K(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% p; \( d4 W& H* F- @' B: ]: ^
3 Y8 o4 |/ L p2 t8 z- \8 WIN OEMCALLBACK) x8 V Q x; n& K2 J/ _7 h
*this,
. e2 c- G$ [7 ]' I: r1 j& B
IN UINT323 C! h+ z2 }7 m: r: E! P8 U1 j
NumOfArgs,
: s1 u3 x0 f: j7 H# F: R+ D4 w...
- |" }4 c( Z' r+ e. O; B- [
) 1 i" P8 ?+ g- c/ G3 v) | o
VA_LIST4 h+ j4 q: e# F. Y7 z, n% g
Marker; 7 y" p r1 X) X. n$ C" D! \
UINT32
( M3 H+ c2 w0 y4 C0 d. L' ETmp; 4 w" \2 I' S7 P- Z9 a- F
UINT32
4 W. N" y& K [2 S* `" c9 hCont;
+ X3 D& D: i* _2 KVA_START (Marker, NumOfArgs);
, B Z7 Q" ^- m" G6 I( Z2 Y
for(Cont = 0x00; Cont < NumOfArgs; ++Cont) , z( q6 W/ C7 F' s- P$ i
{ 7 J5 B2 o _( o$ a$ V* B
Tmp = VA_ARG (Marker, UINT32);
: X6 B9 ]( o. S8 O2 lprintf("The value is :%d,",Tmp);
% C* X+ _8 x! v9 h2 q" J}
- t9 J4 x1 G/ T6 {. \0 Z
printf("\n"); 3 C4 r& T# B; v0 x
VA_END (Marker); int main (int argc,char** argv) * a- B9 D; y v& w
OemCallBack(NULL,3,5,10,33); }! E/ z) u. u" |- O+ a
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:
# ^" |0 f: I' S+ d/ V6 ^' Y8 z& r2 a3 {1 M* T; [( N
VA_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。 5 M# L) _4 S" }5 p
; q5 m0 J1 x; f- z. r) T6 t5 v! ]+ K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!/ |4 b, X1 P1 V/ \' K6 `
/ |( K( L9 p$ |8 lPeter; Y3 ~' D9 H! H, Y2 @
2009-10-22 |