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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. V4 v9 ^- n) ^. o6 X6 j- l
' y9 @+ e; F$ N& }3 L5 _6 n6 f" u/ T; X5 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。+ b7 m1 b# _4 |& |; R. e

8 D- @8 h  s1 d, ^) h* H8 j2. Function Call Impl
/ X, [' }8 L, C
/ z/ j; i3 a% V) s0 g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:8 |, _2 w! Q! ]! L8 z- S2 ^9 ~
void testq(int a,int b)
{
     int tmp;

3 c% h' h% i  |8 V5 ha = a;
& n* G; v! x: l# a# F
b = b;

  ?2 V& H/ t1 D' stestr();
}
void testp(void)
{

7 E7 z5 X4 \5 b# g; k4 F* d# Ftestq(1,2);
}
testp调用testq,这时stack的状况如下图1所示
. \; N6 s, C- y
. r6 F8 ~( v/ y6 D" S
* T5 h" P2 ~, T' k1 I" _6 v! n
3 Y7 A* f% V! h4 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。& u4 l8 n$ ^4 X. ~
( F* x7 g3 N" c1 }0 O
3. VA_START, VA_ARG,VA_END7 d4 |5 m, _$ Y" c- I- p6 \3 u: |
" ?  k5 H; G* o% R

  y) E6 I' |9 c9 U; G0 v& g- ^1 Y. r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:
) N) f2 ]2 E* S6 ~2 j+ r
#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)' Z8 G3 t5 @2 J; I2 I
(*(t *) ((ap += _EFI_INT_SIZE_OF (t)) - _EFI_INT_SIZE_OF (t)))
#define VA_END(ap)0 H) i5 h% H0 E" F+ |: P( U/ }' b
(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0 s- ^4 \7 N3 \  [6 O
void OemCallBack(
/ j/ ~- U) c# h' |
IN OEMCALLBACK
' c2 a3 z# g7 d8 _9 s*
this,

% x' t6 s! S0 `6 V/ C3 o; UIN UINT32! v: N) @& x' V
NumOfArgs,

6 U+ n" f& j6 k2 d( v% W...
) h; c2 m8 M/ M7 \; m
)
{
, W7 X7 \  T0 o/ g# U' H0 Q; y
VA_LIST' y9 }" R& Z; N- U4 }
Marker;
* l( N) P* |6 c( C4 K! x
UINT32. A1 E6 J! b7 u! t) ~% A% a' U8 a
Tmp;

3 F! r6 F- w: M8 g* M1 FUINT32
& H* o2 c7 K: M# c3 K; e( kCont;
- K: u) ]5 l2 U7 `& ~1 u
VA_START (Marker, NumOfArgs);

. ?7 a5 D" t% W  m- E3 z" z
  for(Cont = 0x00; Cont < NumOfArgs; ++Cont)

0 n8 o5 s' v  p2 r- E. b0 H{
9 s& @8 s4 N. G9 ?9 |' t
Tmp = VA_ARG (Marker, UINT32);

: v& b8 x* U% t+ u/ K* F" Y" S- [printf(
"The value is :%d,",Tmp);

4 }- ]8 G9 T2 v4 j8 z8 B}
4 a1 z; A, A$ c$ A4 l
2 Z/ E/ a7 _1 l) O3 o
printf(
"\n");
8 l1 o  O6 X' O
VA_END (Marker);
  return EFI_SUCCESS;
}
int main (int argc,char** argv)
{

' z# i2 B  L9 j% {1 D% w! n! uOemCallBack(NULL,3,5,10,33);
     return 0;
}
6 |. i+ e9 ]9 b& j# E- v% `5 E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:8 T1 H" P! _, J) c* y8 \. d( b7 s
: C- B$ K$ d+ Z/ R, K: b
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。

& W* z! B8 A) O* [, L5 \5 [. p9 v. c! N; ^
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!! E9 H2 M& l4 f- K/ b% V

" ]2 U5 H$ T0 J* K) I# n' `/ U4 {2 {; nPeter* i5 x3 j& D" C" K/ _* @
2009-10-22

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发表于 2009-10-23 15:36:59 | 显示全部楼层
沙发~~~!9 W, h; ~1 h  k( R6 i- P
VA_ARG在code中是会经常遇到的。。。。0 j4 D2 h2 l4 j0 j3 B& }
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!) W5 P( r7 B+ p! q; w
* d' V* {2 z' E; W! X
[ 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
& Q8 ?; R! u( e9 `3 Z只是还是不明白_EFI_INT_SIZE_OF这个的作用
( T1 g5 {2 o- h% A也就是我看不出来_EFI_INT_SIZE_OF(n)和sizeof(n)的区别
- X3 o) L' ~* E% v7 o# G, l- s楼主能不能再指教一下?
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