数据接口

Question

我有（在内存中映射）两个目标文件，“Ao”和“Bo”，具有相同的CPU指令集（不一定是英特尔 - 可以是x86，x86_64，MIPS（32/64），ARM（32/64），PowerPC（32/64），......，但在两个目标文件中总是相同的。）

此外，两个目标文件都使用相同的字节序编译（小端，或两个大端）。

然而（你知道有一个，否则就没有任何问题），“Ao”和“Bo”可以有一个不同的函数调用约定，并使事情变得更糟，彼此不知道（“Ao”甚至没有关于“Bo”中函数的调用约定的任何想法，反之亦然。）

“Ao”和“Bo”显然是为了在同一个目标文件中调用函数，但必须有（非常）有限的接口才能在它们之间进行通信（否则，如果执行从“Ao”中的某个功能开始，如果没有这样的界面，则不会执行“Bo”中的任何功能。）

执行开始的文件（让我们假设它是“Ao”）知道来自“Bo”的所有静态符号的地址（所有函数的地址和全局变量）。但事实恰恰相反（好吧，我试图编写的有限界面会克服这个问题，但“Bo”不知道来自“Ao”的任何地址在建立这样的界面之前）。

最后一个问题：如何执行从“Ao”中的函数跳转到“Bo”中的函数，然后返回，还要传达一些数据？

我需要它：

以标准C（无装配）完成。
是便携式C（不依赖于编译器，也不依赖于CPU）。
线程安全。
不要对所涉及的召唤惯例做出任何假设。
能够在两个目标文件之间传递数据。

目前，我最好的想法似乎可以满足所有这些要求，除了线程安全。例如，如果我像这样定义struct：

struct data_interface {
   int value_in;
   int value_out; };

我可以将“Ao”中的struct指针写入“Bo”的全局变量（事先知道这样的全局变量） “Bo”中的变量具有足以存储指针的空间。

然后，接口函数将是void interface(void)（我假设调用void(void)函数在不同的调用约定中是安全的......如果不是这样，那么我的想法就不会工作）。从“A.o”到“B.o”调用此类函数会将数据传递给“B.o”中的代码。并且，手指交叉，当“Bo”中的被调用函数返回时，它会很好地返回（假设从{返回时）不同的调用约定不会改变行为{1}}功能）。

但是，当然这不是线程安全的。

为了保证线程安全，我想我唯一的选择是访问堆栈。

但是......可以在标准C中以便携方式访问堆栈吗？

Answer 1

以下是两条建议。

数据接口

这详细说明了您自己定义的结构。根据我过去看到的情况，编译器通常使用单个寄存器（例如eax）作为返回值（假设返回类型适合寄存器）。我的猜测是，以下函数原型很可能不受不同调用约定的影响。

struct data_interface *get_empty_data_interface(void);

如果是这样，那么您可以使用与您使用数组的想法类似的方式使用它。在B中定义以下结构和函数：

struct data_interface {
    int ready;
    int the_real_data;
};

struct data_interface *get_empty_data_interface(void)
{
    struct data_interface *ptr = malloc(sizeof(struct data_interface));
    add_to_list_of_data_block_pointers(ptr);
    ptr->ready = 0;
    return ptr;
}

void the_function(void)
{
    execute_functionality_for_every_data_block_in_my_list_that_is_flagged_ready_and_remove_from_list();
}

要调用此功能，请在A：

中执行此操作

struct data_interface *ptr = get_empty_data_interface();
ptr->the_real_data = 12345;
ptr->ready = 1;
the_function();

为了线程安全，请确保B维护的数据块列表是线程安全的。

同时拨打get_empty_data_interface不应该覆盖列表中的对方插槽。
同时拨打the_function不应该同时接听相同的列表元素。

包装函数

您可以尝试使用众所周知的调用约定（例如cdecl）公开包装函数;如果需要在单独的目标文件中定义知道它包装的函数的调用约定。

不幸的是，您可能需要非便携式功能属性。

您可以通过声明可变参数包装函数（使用省略号参数，如printf）来欺骗您。编译器很可能会依赖于cdecl。这消除了非便携式功能属性，但可能不可靠;您必须验证我对您希望支持的每个编译器的假设。在测试时，请记住编译器选项（特别是优化）可能会发挥作用。总而言之，这是一种肮脏的方法。

Answer 2

这个问题暗示两个目标文件的编译方式不同，除了字节顺序，它们被链接在一起成为一个可执行文件。

它说A.o知道来自B.o的所有静态符号，但事实恰恰相反。

不要对所涉及的电话会议做出任何假设。

所以我们只使用void f(void)类型的函数。

你在B.o中声明int X, Y;，在A.o中声明extern int X, Y;所以在你调用B.中的函数之前，你检查Y标志，如果被提升则等到它下降。当调用B函数时，它会引发Y标志，从X读取输入，进行一些计算，将结果写回X并返回。

然后A.o中的调用函数将X中的值复制到它自己的编译单元中并清除Y标志。

...如果调用void f(void)函数只是从代码中的一个点跳到另一个点。

另一种方法是在B.o中声明static int Y = 0;并在A.o中完全省略它。

然后当一个B.o函数被调用时，它会检查Y == 0是否增加Y，读取X，进行计算，写入X，减少Y并返回。如果不是这样，那么等待成为0并阻止调用函数。

或者甚至可能在每个B.o函数中都有一个静态标志，但由于通信数据在B.o中是全局的，所以我没有看到这种浪费的重点

Answer 3

请记住，存在调用者保存和被调用者保存约定，以及使用寄存器传递值，使用或不使用帧指针的变体，甚至（在某些体系结构中，在某些优化级别中）使用分支中的延迟槽来保存子程序的第一条指令。如果不了解游戏中的调用约定，你将无法做到这一点，但幸运的是链接器无论如何都需要它。据推测，有一些更高级别的实体负责加载这些DLL并知道它们的调用约定？

如果不是技术上未定义的行为，那么你在这里做的任何事情都将最好深入实现定义的领域，并且你将需要对链接器和加载器进行深入研究（特别是链接器必须知道如何解析动态你的未知调用约定中的链接，或者你将无法以有意义的方式加载该共享对象，因此你可以使用libbfd或其他方式来保留它，但这超出了C）的范围。

这种事情可能会出错的地方是，如果共享资源在A中分配并在B中释放（记住弹簧，因为内存管理通常是基于库的操作系统SBRK或类似的包装器，并且这些内存管理的实现在内存布局中并不具有内在的兼容性，其他地方你可能会被这个包括IO（参见sjannanigans，你有时在c ++中混合printf和cout以获得良好的例子）和锁定。

在C

3 个答案:

数据接口

包装函数