Linux /Android ARM 64 bit/32 bit 编程移植

ARMv8 arch overview

32bit user @ 64 bit kernel

ARMv8支持64-bit 和32-bit所规范的层次结构


ARMv8arch overview-generalregister layout

Armv8架构下有31个通用寄存器（R0-R30），每个寄存器有64bit的位宽。访问方式：

      当作64-bit寄存器来访问，命名为（X0-X30）
      当作32-bit寄存器来访问，命名为（W0-W30）

      X30用来作为连接寄存器（LR）， 用来保存调用子程序的返回地址或者异常返回地址.
     SP是专用堆栈指针寄存器，位宽64bit，用来保存当前处理器模式的堆栈的栈顶。
      PC是程序计数器，位宽64bit，其内容是处理器要取的下一条指令的地址。Armv8软件上不能直接操作PC。

ARMv8arch overview-AddressTranslation

l Usecompat_ioctl( ) but not onlyunlock_ioctl()
in kernel driver
lcompat_ioctl( ) :支持64bit的driver必须要实现的ioctl，当有32bit的userspace
application call 64bit kernel的IOCTL的时候，这个callback会被调用到
lioctl参数和结构体一致性

 1.   数据类型
nILP32数据模型是32bit系统中用的最多的数据模型，在64bit系统中，用的比较多的就有两种LP64与LLP64。
nLP64主要用在linux系统上，而LLP64主要用在windows系统上，移植代码时需要注意数据类型在不同平台上的长度

Programming Type

ILP32

LP64(linux)

LLP64(windows)

char

8-bit

8-bit

8-bit

short

16-bit

16-bit

16-bit

int

32-bit

32-bit

32-bit

long

32-bit

64-bit

32-bit

long long

64-bit

64-bit

64-bit

float

32-bit

32-bit

32-bit

double

64-bit

64-bit

64-bit

size_t

32-bit

64-bit

64-bit

void * (pointer)

32-bit

64-bit

64-bit

intptr_t

32-bit

64-bit

64-bit

ptrdiff_t

32-bit

64-bit

64-bit


2.   类型转化

3.   高位截断

情形一：函数中如果需要精确地控制指针偏移时，有时候需要添加一个偏移量，处理时我们可能会选择先把指针转化为int或者unsignedint类型，这在32bit平台上是OK的，但在64bit平台上则会发生高位截断。强制类型转换会把高位数据丢失.

情形二：在分配一个对齐指针时，可能会先把指针做类型转化，接着再与上一个对齐量，这种做法在64bit平台上也同样存在高位截断问题。

4.移位有效性
   

32bit平台允许bitNum设置在0~31之间，在64bit平台可能允许bitNum设置在0~63之间。
下边函数SetBitN( )在32bit平台上可以正常工作， 但在64bit平台，当bitNum>31时候，便取不到正确结果。这是因为对于没有加任何后缀的常量或者立即数，编译器会认为它属于最小的那种类型。

longlongSetBitN(longlong
value, unsignedbitNum)

{

       longlong
mask

       mask = (longlong)
1 <<bitNum;

       return value |msk;

}

或者

{

       longlong
mask

       mask = 1LL<<bitNum;

       return value |mask;

}

5.位域操作

32bit平台下由于long与int数据类型长度一样，可以取得正确的结果。


64bit平台下由于long
与int数据类型长度不一致，将会取得错误的结果。

6.函数返回
情形一：这种错误跟函数原型的定义有关系，例如在函数中引用一个子函数，而子函数没有显式定义的话，虽然链接的时候还是可以链接成功，但编译器由于不知道返回值是什么，就会使用缺省的int类型。

例如下边的例子，在64bit平台上就不能很好的工作了。

8.   常数有效性

情景一：有时候如果是习惯于32bit的思维，做一些操作时我们会去做一些假设，比如pointer size等于4、0x7FFF
FFFF为32bit有符号数最大值等等，或者在32bit环境下常用无符号常量0xFFFF FFFF用来测试是否等于-1。

                ＃defineINVALID_POINTER_VALUE 0xFFFFFFFF

在64bit系统中，这个值不是-1， 而是4294967295；
在64bit系统中，-1正确的值应当为0xFFFF FFFFFFFFFFFF。要避免这个问题，在常量声明时，使用const并带上signed或者unsigned。

                  Const signedintINVALID_POINTER_VALUE
=  0xFFFF FFFF

上边代码，在32bit或者64bit环境下都可以正常运行。另外，根据需要，适当的使用L后缀或者U后缀来声明整形常量。

代码检查check list

声明

（1）如果变量32bit平台是32位的，64bit平台是32位的，根据需要可以将其类型定义为int

（2）如果变量32bit平台是32位的，64bit平台是64位的，根据需要可以将其类型定义为long

（3）防止符号扩展,需要Check变量是否可以定义成unsigned.

（4）防止符号扩展,需要Check常量是否需要添加“L”或者“U”来约束.

表达式

（1）Check表达式是否存在显示类型转换

（2）注意隐形转化，需要Check表达式操作数是否混合使用不同数据类型.

（3）注意隐形转化，需要Check表达式操作数是否混合使用有符号数与无符号数.

赋值

（1）Check是否存在把指针变量赋值给int

（2）Check是否存在把int赋值给指针变量

（3）Check是否存在左值&&右值数据类型不一致

函数参数相关

（1）Check调用到的函数，是否已经声明。

（2）Check实参数据类型与形参数据类型是否匹配。

字符串格式化

（1）Check地址打印，尽量使用printk(“addr=%p\n”,
addr)格式.

（2）Check整型打印，例如int型用%d或者%x、long型用%ld或者%lx.