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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# d6 y# B; X( `. [

6 T/ ~2 w1 M' E6 h6 s) ^+ t/ I1 O$ 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。( b( ]0 y! a* c* Y; E. ^9 l
. w) S1 n# W6 o
2. Function Call Impl
3 s5 X* o( T9 _/ l: T9 E& V - P) M* d6 M% }1 G2 N$ d
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:
: G2 d! }& E8 J' R
void testq(int a,int b)
{
     int tmp;

7 V; C% x6 \. Ia = a;

2 h8 q" ^/ E$ O8 E! q' ]: {b = b;

1 X8 T% E5 M7 {& t4 R5 Btestr();
}
void testp(void)
{

" z3 p& j# y3 B6 ]9 X! R( g, B7 Ptestq(1,2);
}
testp调用testq,这时stack的状况如下图1所示5 M. s( |) L' W2 C

, T; W: _: x6 C. _
, a& r& f8 Z3 G2 E$ ^9 S4 z# O. f/ c5 i: 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。
& L# v! e4 Z1 Y- {7 W9 F * K0 Q$ E7 z/ ]5 q/ Q) Y8 E
3. VA_START, VA_ARG,VA_END8 e8 M/ x- Z2 a! ^" R

/ v5 d% P! P* L6 g: c# G

. I& S+ G  b% @+ J7 d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:+ `7 T- T4 x! `+ i3 V3 O) L0 C
#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)& C/ Z# @5 A5 S; n* p! ?& ~
(*(t *) ((ap += _EFI_INT_SIZE_OF (t)) - _EFI_INT_SIZE_OF (t)))
#define VA_END(ap)$ @/ ]$ ^; r$ {5 L+ }+ m
(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
2 k  b! _% r1 F2 [- B' Z/ g8 K
void OemCallBack(

. p/ ]3 u. a- G3 }0 p3 }, jIN OEMCALLBACK
9 ?7 w$ u* O! V& e*
this,
" A$ H9 h3 c$ v2 ^
IN UINT329 f( U4 d/ q% E; a
NumOfArgs,
, |0 l  N; W6 C4 w
...

% c2 \# ]5 B6 J! V/ z) F. |& t)
{
& u; }3 X4 k: @3 U! S
VA_LIST
+ I  P! B# I: b" `, S# ^9 z# hMarker;

6 m1 R4 _. Z- B4 U4 b  v1 A4 [UINT32  K! o" X: F2 @" O2 S1 |& A6 W) d& _# W
Tmp;
( ?! ^, Z! c* b, D; t, @, k: H) f
UINT32
' Z8 `8 |8 _! I. q# B) GCont;

- ?1 B+ D# d* W& ?* O& y% DVA_START (Marker, NumOfArgs);

; J: K, B) _% x9 J) q
  for(Cont = 0x00; Cont < NumOfArgs; ++Cont)

. Q7 V/ B8 _  Y2 I{

) H6 R) b; D" v' q" z1 c% p! ]/ zTmp = VA_ARG (Marker, UINT32);
$ L5 y4 M* p0 l8 _3 _% \
printf(
"The value is :%d,",Tmp);

/ r% e" _: M/ j+ k# k2 f}
3 O( R6 F! d- Y! s  i
# s* [' ^0 X, P* A  y& _' f
printf(
"\n");

+ P, n9 ~* l9 [1 c" lVA_END (Marker);
  return EFI_SUCCESS;
}
int main (int argc,char** argv)
{

- i1 L  E  o% Y/ @- EOemCallBack(NULL,3,5,10,33);
     return 0;
}; K  s: ], v  O0 P) F' u& Z5 i
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:
2 y$ s. j2 f0 {4 S% Y' E" v  o
% e5 y  K+ a3 d0 A
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。

0 r1 n! K3 v1 {; Z  T* w
" @6 D  {1 ~* D* n, \' N" ~5 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!; c% m5 E8 o  P: E( Z, A( s
: U5 s( S9 U9 N5 A2 h0 d4 O0 `
Peter
( q$ [1 `$ K7 G8 f2009-10-22

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发表于 2009-10-23 15:36:59 | 显示全部楼层
沙发~~~!
2 ]( _$ W+ B2 d' B" f' C9 o1 CVA_ARG在code中是会经常遇到的。。。。
& L3 c' y) ~3 J* z. H2 @' G- I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!4 |* p6 H$ {  N- j

6 I0 v3 |* t* o6 z4 Y; h[ 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
) T; y! w3 X: Y. }  U只是还是不明白_EFI_INT_SIZE_OF这个的作用* X  q; g1 m: g3 }9 y* C6 j  @
也就是我看不出来_EFI_INT_SIZE_OF(n)和sizeof(n)的区别" l* `. o$ D0 \7 p( @& i
楼主能不能再指教一下?
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