64bit ARMv8 在 Linaro 3.10.x 上的移植

时间:2022-10-02 08:52:27

基本认知

 

1) int
在16位的CPU上是16位
在32位的CPU上是32位
在64位的CPU上是64位

 

2) __BITS_PER_LONG vs BITS_PER_LONG

32bit / 64bit 架构中,都是

#define __BITS_PER_LONG 32

 

32bit / 64bit 用户空间不能依赖于 CONFIG_64BIT 宏;而需要利用编译器宏来区分。

#ifdef CONFIG_64BIT
#define BITS_PER_LONG 64
#else
#define BITS_PER_LONG 32
#endif /* CONFIG_64BIT */


针对 ARMv8 特别定义了

#ifndef BITS_PER_LONG_LONG
#define BITS_PER_LONG_LONG 64
#endif

 

3)有两种表示64bit 的类型定义。一种是 long, 一种是 long long。 这个是编译器相关。

kernel/include/uapi/asm-generic/int-l64.h

kernel/include/uapi/asm-generic/int-ll64.h

 

4) __kernel_ssize_t , size_t

大多数32bit体系架构里,  size_t 被定义为 unsigned int

所有64bit体系架构里, size_t 被定义为  unsigned long

#ifndef __kernel_size_t
#if __BITS_PER_LONG != 64
typedef unsigned int __kernel_size_t;
typedef int __kernel_ssize_t;
typedef int __kernel_ptrdiff_t;
#else
typedef __kernel_ulong_t __kernel_size_t;
typedef __kernel_long_t __kernel_ssize_t;
typedef __kernel_long_t __kernel_ptrdiff_t;
#endif
#endif


size_t 定义

#ifndef _SIZE_T
#define _SIZE_T
typedef __kernel_size_t size_t;
#endif

#ifndef _SSIZE_T
#define _SSIZE_T
typedef __kernel_ssize_t ssize_t;
#endif

 

5)printf函数族中  %x vs %p

%x:  输出 hex 格式的数值。"x" 输出小写字符(abcdef), "X"输出大写字符(ABCDEF) 。

%p: 输出指针值。依赖于编译器和平台体系架构。

 

另外,相同数据类型条件下,%p 相当于 %0x (数值高位自动补全0)。 

 

6)参考:http://en.wikipedia.org/wiki/Printf


移植要点

1)32bit运行正常的代码,先不要改动逻辑,首先解决编译问题和针对64bit的代码整改。

2)指针不应该被转化成为 32bit signed/unsigned int。否则将因为64bit 指针被截断而无效。

      正确做法应该是强制转化为 void* 类型。

3)printf 输出指针数据时,应该使用 %p, 而不是 %x。

     64bit平台下的一个例子说明。

size_t Gb = 1024*1024*1024;
char *a = (char *)malloc(2 * Gb * sizeof(char));
char *b = (char *)malloc(2 * Gb * sizeof(char));
printf("use %%X: a=%X\n", a);
printf("use %%X: b=%X\n", b);
printf("use %%p: a=%p\n", a);
printf("use %%p: b=%p\n", b);
use %X: a=80000040
use %X: b=40010040 // wrong!
use %p: a=0000000080000040
use %p: b=0000000140010040

 

4)如果64bit内存地址需要被转化为32bit寄存器时,需要先讲32bit 软件代码中的内存地址

    显式转化为phys_addr_t 类型,然后在强制类型转化为 32bit。

#ifdef CONFIG_PHYS_ADDR_T_64BIT
typedef u64 phys_addr_t;
#else
typedef u32 phys_addr_t;
#endif

typedef phys_addr_t resource_size_t;


5)使用 of_address_to_resource() ,而不要错误使用 of_get_address()。

具体查看of_get_address()函数,其内部默认了 const __be32* 类型因此导致转化失败。

 

6)size_t 和 int 替换

     如果64bit 开发平台定义 long long 而不是 long 为 64bit, 需要考虑转化32bit 代码中 size_t 的使用。

#ifndef _ASM_GENERIC_TYPES_H
#define _ASM_GENERIC_TYPES_H
/*
* int-ll64 is used practically everywhere now,
* so use it as a reasonable default.
*/
#include <asm-generic/int-ll64.h>

#endif /* _ASM_GENERIC_TYPES_H */

 

64bit 系统中, value 不是原来32bit系统假定的 unsigned int类型

const char *invalidFormat = "%u";
size_t value = SIZE_MAX;
printf(invalidFormat, value);

 

64bit 系统中,如下代码示例里 pointer 长度将产生缓冲区溢出。

char buf[9];
sprintf(buf, "%p", pointer);

 

7)针对 sscanf 函数, 对于 size_t 应该 使用 %zu

// PR_SIZET on Win64 = "I"
// PR_SIZET on Win32 = ""
// PR_SIZET on Linux64 = "z"
// ...
size_t u;
scanf("%" PR_SIZET "u", &u);