1. Introduction: c" C8 _+ ~: A9 c; L3 U1 C: `
/ E2 n" \" A7 `
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。# D* n. d# a0 V# R4 U
- s, Z- j# ~% D; @3 X% j# X$ Z/ q
2. Function Call Impl
y6 M) L0 l' w9 O
5 z6 E5 Z+ l; Y$ G$ ?: _4 |& Z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:
$ a& v/ J3 w3 h2 u, |* D% S1 G6 A" M" N" W3 A! |
a = a;
1 z2 @8 @# C) N$ o2 d2 jb = b;
4 n9 u7 V6 D7 stestq(1,2);
testp调用testq,这时stack的状况如下图1所示: K* p* c' _, {* l$ }) e9 c
h0 z. L2 |) R& G* ~0 Q$ w6 r" J
* y2 @* r( ~( S" {6 W% e) u1 N o/ }$ ]' a0 r! A: `
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。% T# y' d/ x+ g! S
# K$ |; k% U* [6 T9 m3 ?
3. VA_START, VA_ARG,VA_END
) d: r G' T) a, t' ^9 o3 \
L% k z. l/ f" u
! }7 f; |1 \. O; t1 Y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:
+ [0 ~- {8 @4 p; i4 y+ F#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 I8 v3 v( K- P9 `# v# ?
(*(t *) ((ap += _EFI_INT_SIZE_OF (t)) - _EFI_INT_SIZE_OF (t))) #define VA_END(ap)
6 {. L" l7 C& _8 W(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
l; F% I; [, t; x s3 Z+ v
' U- A, O; M5 H. i, w: h4 R* u* bIN OEMCALLBACK
2 p, v/ A! K$ M- z*this,
v# o8 y4 g3 e. g& l5 R
IN UINT32
5 p: H4 m0 c( @' ]NumOfArgs, - H3 o) e. y/ I/ M& T( t# N
...
3 Q8 I# d6 N! T3 T+ \& l)
% V* ~- O$ P" O; nVA_LIST. ]5 ]$ G2 S6 b' s: t5 j: `2 O
Marker;
4 F" b$ U: S# f! E' G$ o, }UINT32
" f) z* \2 w. H6 x% u/ v" c8 D( ^Tmp;
1 y" l* o+ V' k/ O
UINT32$ o% ^, l1 B& M* s+ A L8 v
Cont; 2 k& P1 d! p$ K8 B3 \
VA_START (Marker, NumOfArgs); for(Cont = 0x00; Cont < NumOfArgs; ++Cont) : n% N6 d* d0 h; x' {+ S
{
& \) F& J+ _7 K5 c' {! o! _& H# R vTmp = VA_ARG (Marker, UINT32);
+ N0 q% s7 @* ^: h/ @printf("The value is :%d,",Tmp);
+ S' j) x& { ]& q1 y9 ^4 }
' B- [0 M$ F, e. J; Kprintf("\n");
0 m5 M* T4 e! Q% `+ B% Z$ x/ L! O
VA_END (Marker); int main (int argc,char** argv)
& c- w; R' F! ~ C; ]4 SOemCallBack(NULL,3,5,10,33);
}
* w' H( {1 E4 x; O/ Z7 E! t7 e( c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:
_# ~& A" a/ ]5 Y0 O) E* W% l2 x. B: e6 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。
0 H4 j# D0 e: P, A) W
d: q" w" L9 [0 ?4 I% c2 O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!+ s1 Z- @6 ~6 |6 N4 q3 ?
8 Q) t( \* p0 T J6 n* CPeter
2 C" ~& O& P5 `7 W: a# o6 Q5 Z2009-10-22 |