1. Introduction
1 j# O+ X$ E3 H% t, w2 w 9 p& y5 G0 t+ N
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
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* e% u4 _) I4 C" T2 t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 o; d) u! v# J2 F9 V# A/ o
* s$ w7 z1 d; H( [2 ^4 [
a = a; ' s) u1 G" H( V! Q( \, c+ u. W
b = b; 4 P% l- N. I5 \( E+ I: s) ]2 W6 y
testr(); . ?+ v3 X4 n% C, Y6 W- x
testq(1,2); testp调用testq,这时stack的状况如下图1所示
7 f& a6 f6 a9 ]% @" I5 V( |8 C, t/ | M1 C& M1 E* P1 p, p, Y
3 k/ t' S' I+ J' l2 e% Z
3 h# `4 r6 `3 x7 ^
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。6 W8 S8 V$ A+ u, [7 D% X/ }- r
4 C# g) z" ?5 q/ R( A/ n2 i
3. VA_START, VA_ARG,VA_END
. D x5 W8 ~8 E7 `: q* ]& @; l% _" ^# {& l2 @" e
$ j5 H" @. i9 w1 p% j
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:" e; o9 K% t, r7 |5 T5 z9 s7 U
#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)/ H- a( L: B/ n- i8 B: r
(*(t *) ((ap += _EFI_INT_SIZE_OF (t)) - _EFI_INT_SIZE_OF (t))) #define VA_END(ap). b/ v, k J: a, 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- o8 r3 _2 i" [
" x6 q, G6 i+ G% bIN OEMCALLBACK8 i9 q* U1 o6 ]6 W0 z9 }
*this,
) W; k/ H' y! ]6 x6 a% EIN UINT326 R( R/ S/ I- f! Z5 H, R* G
NumOfArgs,
# m( z5 N$ b/ N& `1 ?- z$ m
... " O$ ?) w! v1 h1 A. C! V
) & ]1 d b4 `" U. S" `* v# e4 }+ t
VA_LIST* ^5 U( w, h$ D9 x- ?, {, _ A/ T
Marker;
; ` H. d1 I/ F" t: kUINT32
W* B7 w0 F! \: F4 z. H% l5 Q8 pTmp;
: S3 ?2 e# A2 d) l
UINT32
. v* I2 ?: j9 A! }Cont;
5 a- q* O- q7 {9 J: F, WVA_START (Marker, NumOfArgs);
for(Cont = 0x00; Cont < NumOfArgs; ++Cont)
$ L1 J/ Z9 X* X0 L7 y# W{
$ G" x1 C4 T% j! ^8 ~
Tmp = VA_ARG (Marker, UINT32); * a/ p: m) Q8 b) o
printf("The value is :%d,",Tmp);
+ ?3 V) d2 F5 ]9 n. F2 `; mprintf("\n");
( E. [/ ]- M% t& U5 vVA_END (Marker);
int main (int argc,char** argv)
0 f; |. Y! n1 p0 F4 sOemCallBack(NULL,3,5,10,33);
}
; |/ m* ?$ K8 I) \1 y7 [+ B5 }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:
$ n2 E( z! n( q, r3 W; `# L+ V, P+ ]% k; X
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。 6 H% X1 G. U0 S) v) W1 u% E
. Y0 B+ P0 y! l3 A
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!
5 _/ q* Y2 i% @! [! u, O0 n 0 O: Q* O+ O0 Y: N; }: W9 e
Peter+ b) Z$ W6 j7 F
2009-10-22 |