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[原创]VA_ARG IN EFI

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发表于 2009-10-22 20:19:17 | 显示全部楼层 |阅读模式
VA_ARG IN EFI
1. Introduction
" n8 d5 y; ]2 u- q* ^( M- F# ]
' T* O9 r$ j8 i) r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。
6 V7 V5 W6 n: d8 b1 o) Q8 O* ^ 4 T. i7 m2 v) y0 g% o( ^
2. Function Call Impl
9 i, [+ N# K: O; v( Z, p
, @  }" k+ R, W4 c7 b) ~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stackC是没法活J,这也是为什么EFI code 只能99%而无法100%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Ccode)。先看一看函数调用过程中stack的变化状况:" O7 `+ P4 e7 G: O( K) _
void testq(int a,int b)
{
     int tmp;
" w/ X* F4 Q" ^. m
a = a;
) Y$ e/ M0 k2 J3 c6 _! z' }
b = b;
; x  D5 Z( `* o8 Y
testr();
}
void testp(void)
{

  W7 a# w8 b+ ctestq(1,2);
}
testp调用testq,这时stack的状况如下图1所示
% \" F! C8 Z. h
% y/ l7 J3 a9 N: k
1 G, p5 f8 \  S' W" z' ^& z  R! K) b+ ]: O9 y' j
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testpebp为另一个frameebp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(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。& x5 m- u/ k% i
" F; O, V3 ~9 V/ ~3 V
3. VA_START, VA_ARG,VA_END& u6 q- f- v/ k# I( S# ]- m7 G
4 G0 f7 M; Z: ?) \, \

) C5 J+ v: q& b. }: R! q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codeJedk中的实现如下所示:& {) Q4 v& u$ j2 g+ h
#define _EFI_INT_SIZE_OF(n) ((sizeof (n) + sizeof (UINTN) - 1) &~(sizeof (UINTN) - 1))
//
// Also support coding convention rules for var arg macros
//
#ifndef VA_START
typedef CHAR8 *VA_LIST;
#define VA_START(ap, v) (ap = (VA_LIST) & (v) + _EFI_INT_SIZE_OF (v))
#define VA_ARG(ap, t)1 |5 E  s4 e6 W9 ]2 S
(*(t *) ((ap += _EFI_INT_SIZE_OF (t)) - _EFI_INT_SIZE_OF (t)))
#define VA_END(ap)/ c+ K- q9 ^+ n  B( Q
(ap = (VA_LIST) 0)
#endif
用一段测试sample code,演示和讲解一下可变参数的使用和原理* b4 N: U1 Z/ N) _
void OemCallBack(

0 G' z# ?( F  j( J& S- uIN OEMCALLBACK
% J  i, ~, t! h*
this,

$ A% c$ {1 C7 F3 G5 pIN UINT329 P* t" l- J5 X+ |9 a" I
NumOfArgs,
; J- |, `. M- l9 @/ T% E* _
...

. W& w, T: c' \3 [)
{
  o, S1 J: r" @5 X% }# `
VA_LIST
7 d; T) X" z% l0 j4 w  p0 mMarker;
1 d) O& t+ u4 }" O9 K
UINT322 v1 b# H- y1 r# A: c
Tmp;
8 a- K% v6 g* ?" r  a% m9 t
UINT32! @( y0 N$ [' |: \0 i, e! r; K
Cont;
6 B* e  q" D( L: m) [+ [$ V
VA_START (Marker, NumOfArgs);

( g- v. K; x+ i* l- _
  for(Cont = 0x00; Cont < NumOfArgs; ++Cont)

2 d" M/ D3 K& r1 C' Z4 ~{
9 s# u) [+ m& u) w+ |1 d& `6 O
Tmp = VA_ARG (Marker, UINT32);
- P2 E' r2 `$ p* Z
printf(
"The value is :%d,",Tmp);

0 g' e* ]! K3 _}
- L8 l0 Y0 R# L7 E7 ~

# b5 H% B2 ~* X, pprintf(
"\n");
& d; n$ J, e3 g2 ~: p) H
VA_END (Marker);
  return EFI_SUCCESS;
}
int main (int argc,char** argv)
{

" z. U* _4 H% x& r7 y& u7 o% F* Q, L: IOemCallBack(NULL,3,5,10,33);
     return 0;
}
/ n7 A& x6 j; t7 c8 W1 M; }' q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:* h" E0 ^7 \4 C
& J: @6 h4 ]7 K! h: y8 n/ z
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。

- m$ U* b3 c' J2 [) e* W
+ w% E2 O" c" f! D9 Z3 V1 m. D' d
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!, g4 C7 B# D) p! }

+ G: T( E% s5 A  ]# BPeter0 b4 Y# y/ z* g$ N7 X
2009-10-22

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发表于 2009-10-23 15:36:59 | 显示全部楼层
沙发~~~!+ E' x3 }2 W2 K2 T+ Q% d
VA_ARG在code中是会经常遇到的。。。。
8 I. G+ k! b) ]  s- Q* z/ S楼主剖析了其基本原理及实现方式,可谓拨云见日,受益不小啊!
; K% p7 A6 b6 N# \8 Y+ Y/ X! O) t$ K, D. W
[ 本帖最后由 adward 于 2009-10-23 15:54 编辑 ]
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发表于 2009-10-23 15:37:45 | 显示全部楼层

楼主辛苦

谢谢楼主总结此功能
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发表于 2010-1-25 19:14:11 | 显示全部楼层
楼主辛苦了!thanks!
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发表于 2010-1-27 18:32:29 | 显示全部楼层
相当清楚7 g# V  P. |6 q: a) T  H- d, O
只是还是不明白_EFI_INT_SIZE_OF这个的作用
+ x6 ?$ m" ~* M$ g+ x$ d8 _也就是我看不出来_EFI_INT_SIZE_OF(n)和sizeof(n)的区别" Z( s; l5 @/ G* E; ~8 F- U
楼主能不能再指教一下?
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