64bit ARMv8 在 Linaro 3.10.x 上的移植

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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。

• <span style="font-size:14px;">#ifdef CONFIG_64BIT  
• #define BITS_PER_LONG 64
  
• #else
  
• #define BITS_PER_LONG 32
  
• #endif /* CONFIG_64BIT */</span>
  

针对 ARMv8 特别定义了

• <span style="font-size:14px;">#ifndef BITS_PER_LONG_LONG  
• #define BITS_PER_LONG_LONG 64
  
• #endif</span>
  

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

• <span style="font-size:14px;">#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</span>
  

size_t 定义

• <span style="font-size:14px;">#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</span>
  

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）。  





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);