1. Introduction
* ^! [0 d* m5 \$ L9 X
. R W* G# |; Z/ `- v& \8 t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。) ^+ @. W+ O! |( G4 m
. T* H4 ~& f4 G+ S+ ]2. Function Call Impl. s" }8 S8 M5 G$ c" K
3 y! J( S: C1 j( a) i5 l
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:
. ~, P8 P1 ^5 q
- M9 D* L/ k6 v/ _7 c" Aa = a;
4 g f& l3 x; A4 Q* j2 [/ ~
b = b; ! w0 }* M( |* e3 b) o
testr();
9 t* h9 f6 t! n% d! l( btestq(1,2);
testp调用testq,这时stack的状况如下图1所示
* ^* }4 @1 @6 A2 D/ L
$ j) ~" w% [0 M: N8 _7 m/ n
6 c7 f* y$ v- n; Q8 v ?1 t- O. T4 _* a a w# P( v$ U
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。! o3 {3 M5 |" L. n( x; }5 N; h
- ^( d9 b p6 h" W
3. VA_START, VA_ARG,VA_END
: k3 R! h& J f* m: `, p, Q* E
7 M- y, m: I/ K; O
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:
1 e( _3 h# j0 ~/ 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)5 d2 p1 I z% a1 l
(*(t *) ((ap += _EFI_INT_SIZE_OF (t)) - _EFI_INT_SIZE_OF (t))) #define VA_END(ap)% h I+ T, q, t" g$ N; b
(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
5 M4 m! }* d' Z7 |3 h* Y0 e/ D
5 K3 ]0 e8 r) L+ ]2 |9 Q* m' YIN OEMCALLBACK
+ g0 ~: |. T4 d*this,
8 u+ V; ]( d, M! ]2 L
IN UINT32; B4 d- {1 h: R: A w
NumOfArgs,
9 b$ ]/ X( H. L; }" Y% [; K)
y( C" {1 |; }0 B: k: E6 w9 zVA_LIST
1 X! }3 A$ I T6 Y1 b* i0 P- D" f5 ]Marker;
0 b& I) I0 B6 |+ JUINT32! ^: I5 {; }$ Q5 x* s' \4 V2 \
Tmp;
) w0 J/ x* B- ^; f
UINT32
; f$ [9 k6 C! E9 I! ~/ wCont;
5 S3 N' R. { Q7 n, E8 |$ `VA_START (Marker, NumOfArgs);
for(Cont = 0x00; Cont < NumOfArgs; ++Cont) G# m8 s2 T2 `) {$ ~2 s. N5 b! R
{ 3 }8 ~. I2 e1 h8 {( u1 G1 }
Tmp = VA_ARG (Marker, UINT32); . p9 Z( D5 P8 O1 P
printf("The value is :%d,",Tmp);
8 `: e" E( s# W$ T; Q- \, l
* P6 J. z; {3 w7 t
printf("\n");
( U; `* c( H; KVA_END (Marker);
int main (int argc,char** argv)
: v; {+ X8 Z0 r$ e( P8 O" @OemCallBack(NULL,3,5,10,33);
}
+ `, j) s. F2 {; i3 ]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:
/ n! I6 a0 m2 W- J3 ]7 n, `+ O
. a; A6 j+ V8 G1 l. LVA_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。 ) d$ J) P* k& [8 ^% V
, C( g1 n: W, ]0 A8 }: z5 _8 r" `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!
6 |* b0 K& F) ?1 R 7 Z) A R1 n2 J: D( [& Q2 w6 w) H
Peter5 ^9 c; y2 ]; q- ^- k6 F# Q
2009-10-22 |