在研究 linux 源代码时,我看到很多如下所示的汇编代码:
adr r0, 1f
ldmia r0, {r3-r7}
mvn ip, #0
subs r3, r0, r3 @ PHYS_OFFSET - PAGE_OFFSET
...
.align
1: .long .
.long __pv_table_begin
.long __pv_table_end
2: .long __pv_phys_pfn_offset
.long __pv_offset
首先,它以 adr 开头,在上面的第一行中,我理解
adr r0, 1f
意味着它将保存 1:
在 r0
中开始的地址。ldmia r0, {r3-r7}
意味着它将从保存在 r0
中的地址(指向 1:
)开始加载值到寄存器 r3,r4,r5,r6,r7。所以,r3=.
r4=__pv_table_begin
r5=__pv_table_end
r6=__pv_phys_pfn_offset
r7=__pv_offset
。现在,我没有得到的部分:
subs r3,r0,r3
我不完全确定 r3=.
是什么意思,但我猜想 r3
最终会包含它自己地址的值。模糊地说,
r0
和 r3
值都是指向同一位置 1:
的地址值。但我猜它们的值是不同的,因为一个是物理地址,另一个是虚拟地址。 (这就是为什么我认为代码以某种方式试图通过
subs r3, r0, r3
来区分这两者之间的差异。我不确定我的猜测是否正确,即便如此,我也不知道哪个是物理地址和虚拟地址。此外,评论提到减法将产生物理偏移量和页面偏移量之间的差异。我已经阅读了与内存虚拟化相关的页面,但我无法将这些知识与此偏移减法相关联。
最佳答案
你为什么不试试呢?
hello:
.long .
.long 0x11111111
.long 0x22222222
.long 0x33333333
.long 0x44444444
.long 0x55555555
.long 0x66666666
.globl TEST
TEST:
adr r0,hello
bx lr
链接和拆卸
0000803c <hello>:
803c: 0000803c andeq r8, r0, r12, lsr r0
8040: 11111111 tstne r1, r1, lsl r1
8044: 22222222 eorcs r2, r2, #536870914 ; 0x20000002
8048: 33333333 teqcc r3, #-872415232 ; 0xcc000000
804c: 44444444 strbmi r4, [r4], #-1092 ; 0xfffffbbc
8050: 55555555 ldrbpl r5, [r5, #-1365] ; 0xfffffaab
8054: 66666666 strbtvs r6, [r6], -r6, ror #12
00008058 <TEST>:
8058: e24f0024 sub r0, pc, #36 ; 0x24
805c: e12fff1e bx lr
正如我们预期的那样,TEST 返回 0x803C。
列表中的第一项可能是你的谜。请注意他们如何使用点快捷方式来指示此处或此地址,因此列表中的第一项是列表开头的地址。哪个 r0 已经有了,他们本可以做一个 mov r3,r0 但也许是烧掉那条指令,而不是仅仅加载它并用一条指令烧掉 ram。谁知道...
所以
.globl TEST
TEST:
adr r0,hello
ldmia r0,{r3}
mov r3,r0
bx lr
它返回相同的 0x803C 值。
现在
.globl TEST
TEST:
adr r0,hello
ldmia r0,{r3}
subs r3,r0,r3
mov r0,r3
bx lr
正如预期的那样返回零,那么这一切有什么意义呢?请注意,这整个部分与位置无关,对吗?好吧,如果我更改链接器以认为它正在其他地方加载,该怎么办...
MEMORY
{
ram : ORIGIN = 0xA000, LENGTH = 0x1000000
}
生产
0000a03c <hello>:
a03c: 0000a03c andeq r10, r0, r12, lsr r0
a040: 11111111 tstne r1, r1, lsl r1
a044: 22222222 eorcs r2, r2, #536870914 ; 0x20000002
a048: 33333333 teqcc r3, #-872415232 ; 0xcc000000
a04c: 44444444 strbmi r4, [r4], #-1092 ; 0xfffffbbc
a050: 55555555 ldrbpl r5, [r5, #-1365] ; 0xfffffaab
a054: 66666666 strbtvs r6, [r6], -r6, ror #12
0000a058 <TEST>:
a058: e24f0024 sub r0, pc, #36 ; 0x24
a05c: e8900008 ldm r0, {r3}
a060: e0503003 subs r3, r0, r3
a064: e1a00003 mov r0, r3
a068: e12fff1e bx lr
但仍然在同一个地方执行会给出 0xFFFFE000,它是 -0x2000,因为我改变了链接器的方向,如果我将它更改为 0x5000 而不是 0xA000 我得到 0x3000 作为差异。
所以这段代码正在做的是
.long .
是编译时,adr 是运行时并使用运行时 pc,因此此代码正在检测表所在的实际内存地址与表所在的编译时地址之间的差异。如果表中的项目是编译时地址
hello:
.long .
.long one
.long two
.long three
one:
.long 0x44444444
two:
.long 0x55555555
three:
.long 0x66666666
0000503c <hello>:
503c: 0000503c andeq r5, r0, r12, lsr r0
5040: 0000504c andeq r5, r0, r12, asr #32
5044: 00005050 andeq r5, r0, r0, asr r0
5048: 00005054 andeq r5, r0, r4, asr r0
0000504c <one>:
504c: 44444444 strbmi r4, [r4], #-1092 ; 0xfffffbbc
00005050 <two>:
5050: 55555555 ldrbpl r5, [r5, #-1365] ; 0xfffffaab
00005054 <three>:
5054: 66666666 strbtvs r6, [r6], -r6, ror #12
然后为了使用这个跳转表或查找表,您需要知道编译地址与运行时地址,以便您可以调整代码中的编译时地址。
使用物理和页面等术语,我认为页面是错误的,但它可能是虚拟 vs 链接时间(我猜编译也是错误的术语,链接时间 vs 运行时间)它仍然是运行时间 vs 链接时间,无论差异的原因是位置独立或虚拟化。如果在操作系统上运行,链接时间和运行时间应该相同,物理无法通过这种方式检测到,因为处理器 (adr) 至少如文档所示看到基于 PC 的值,而 PC 不知道物理和虚拟,即关闭mmu中核心的边缘。所以我认为物理和页面这两个术语在这里使用不当,但这只是我的意见。
如果您从编译器选项中删除 -fPIC 并且不让它定位独立代码,我想知道它是否不会打扰所有这些,而只是按原样使用该表。
关于assembly - 这个汇编代码如何得到物理偏移和页面偏移之间的差异?,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题:https://stackoverflow.com/questions/42338813/