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在移植 uboot 時，接觸到一個概念叫做 位置無關(guān)碼，那么與它對應(yīng)的就是位置有關(guān)碼。提到這兩個概念就還得提一提鏈接地址、加載地址
鏈接地址，鏈接腳本里指定的，理論上程序運行時所處的地址。在編譯時，編譯器會根據(jù)鏈接地址來翻譯位置有關(guān)碼。
加載地址，程序運行時，實際所處的地址。
位置無關(guān)碼，位置有關(guān)碼，是相對于一條指令的正常目的來說的。比如 ldr r0 ,=標(biāo)號，它的正常目的是取得標(biāo)號處的地址，對于這個目的，它是位置有關(guān)碼，運行的地址不對就獲取不到正確的標(biāo)號地址，其實它無論在哪都是獲取的程序加載地址等于鏈接地址時，標(biāo)號的地址，如果你就是想要這個值，那么用這條指令是非常正確的，就不用理會什么位置無關(guān)碼，位置有關(guān)碼的概念了，這一點非常重要。
因此，當(dāng)加載地址不等于鏈接地址時，并不是不可以用位置無關(guān)碼，而是要看你用位置無關(guān)碼是否達(dá)到了你想要的目的。
位置無關(guān)碼，依賴于程序當(dāng)前運行的PC值，進(jìn)行相對的跳轉(zhuǎn)，導(dǎo)致的結(jié)果就是，無論代碼在哪，總能達(dá)到指令的正常目的，因此是位置無關(guān)的。
位置有關(guān)碼，不依賴當(dāng)前PC值，是絕對跳轉(zhuǎn)，只有程序運行在鏈接地址處時，才能達(dá)到指令的正常目的，因此是位置有關(guān)系的。
下面，我們來看常用的匯編指令以及C語言中哪些操作是位置有關(guān)碼，哪些是位置無關(guān)碼。
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SECTIONS { . = 0x33f80000; .text : { *(.text) } . = ALIGN(4); .rodata : {*(.rodata*)} . = ALIGN(4); .data : { *(.data) } . = ALIGN(4); __bss_start = .; .bss : { *(.bss) *(COMMON) } __bss_end = .; }
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SECTIONS {??
????. = 0x33f80000;??
????.text : { *(.text) }??
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????. = ALIGN(4);??
????.rodata : {*(.rodata*)}??
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????. = ALIGN(4);??
????.data : { *(.data) }??
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????. = ALIGN(4);??
????__bss_start = .;??
????.bss : { *(.bss)??*(COMMON) }??
????__bss_end = .;??
}
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.text .global _start _start: bl close_watch_dog /* 相對跳轉(zhuǎn)，位置無關(guān) */ bl _start adr r0, close_watch_dog /* 獲取標(biāo)號地址，位置無關(guān) */ ldr r0, SMRDATA /* 獲取標(biāo)號處的值，位置無關(guān) */ ldr r0, =0x12345678 ldr r0, =SMRDATA /* 獲取標(biāo)號地址，位置有關(guān) */ ldr r0, =main /* 獲取函數(shù)名的地址，位置有關(guān) */ ldr r0 ,=__bss_start /* 獲取鏈接腳本里標(biāo)號的地址，位置有關(guān) */ close_watch_dog: mov r1, #0 str r1, [r0] mov pc, lr SMRDATA: .word 0x22111120
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.text??
.global _start??
_start:??
??
????bl close_watch_dog??????/* 相對跳轉(zhuǎn)，位置無關(guān) */??
????bl _start??
????adr r0, close_watch_dog /* 獲取標(biāo)號地址，位置無關(guān) */??
??????
????ldr r0, SMRDATA???????? /* 獲取標(biāo)號處的值，位置無關(guān) */??
??
????ldr r0, =0x12345678??
????ldr r0, =SMRDATA????????/* 獲取標(biāo)號地址，位置有關(guān) */??
????ldr r0, =main?????????? /* 獲取函數(shù)名的地址，位置有關(guān) */??
????ldr r0 ,=__bss_start????/* 獲取鏈接腳本里標(biāo)號的地址，位置有關(guān) */??
??
??????
close_watch_dog:??
????mov r1, #0??
????str r1, [r0]??
????mov pc, lr??
??????
SMRDATA:??
????.word??0x22111120
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int a; void abc(){ a = 2; } int main(){ int b; a =1 ; b =1 ; abc(); return 0; }
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int a;??
void abc(){??
????a = 2;??
}??
int main(){??
????int b;??
????a =1 ;??
????b =1 ;??
????abc();??
????return 0;??
}
如果加載地址為 0 ，那么代碼將按照下面的順序排放
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00000000 <_start>: 00000000: eb000006 bl 33f80020 00000004: ebfffffd bl 33f80000 <_start> 00000008: e28f0010 add r0, pc, #16 0000000c: e59f0018 ldr r0, [pc, #24] ; 00000010: e59f0018 ldr r0, [pc, #24] ; 00000014: e59f0018 ldr r0, [pc, #24] ; 00000018: e59f0018 ldr r0, [pc, #24] ; 0000001c: e59f0018 ldr r0, [pc, #24] ; 00000020 : 00000020: e3a01000 mov r1, #0 00000024: e5801000 str r1, [r0] 00000028: e1a0f00e mov pc, lr 0000002c : 0000002c: 22111120 andscs r1, r1, #8 00000030: 12345678 eorsne r5, r4, #125829120 ; 0x7800000 00000034: 33f8002c mvnscc r0, #44 ; 0x2c 00000038: 33f80064 mvnscc r0, #100 ; 0x64 0000003c: 33f800a0 mvnscc r0, #160 ; 0xa0 00000040 : 00000040: e52db004 push {fp} ; (str fp, [sp, #-4]!) 00000044: e28db000 add fp, sp, #0 00000048: e59f3010 ldr r3, [pc, #16] ; 33f80060 0000004c: e3a02002 mov r2, #2 00000050: e5832000 str r2, [r3] 00000054: e28bd000 add sp, fp, #0 00000058: e8bd0800 pop {fp} 0000005c: e12fff1e bx lr 00000060: 33f800a0 mvnscc r0, #160 ; 0xa0 00000064 : 00000064: e92d4800 push {fp, lr} 00000068: e28db004 add fp, sp, #4 0000006c: e24dd008 sub sp, sp, #8 00000070: e59f3024 ldr r3, [pc, #36] ; 33f8009c 00000074: e3a02001 mov r2, #1 00000078: e5832000 str r2, [r3] 0000007c: e3a03001 mov r3, #1 00000080: e50b3008 str r3, [fp, #-8] 00000084: ebffffed bl 33f80040 00000088: e3a03000 mov r3, #0 0000008c: e1a00003 mov r0, r3 00000090: e24bd004 sub sp, fp, #4 00000094: e8bd4800 pop {fp, lr} 00000098: e12fff1e bx lr 0000009c: 33f800a0 mvnscc r0, #160 ; 0xa0
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00000000 <_start>:??
00000000:?? eb000006????bl??33f80020 <close_watch_dog>??
00000004:?? ebfffffd????bl??33f80000 <_start>??
00000008:?? e28f0010????add r0, pc, #16??
0000000c:?? e59f0018????ldr r0, [pc, #24]?? ;??
00000010:?? e59f0018????ldr r0, [pc, #24]?? ;??
00000014:?? e59f0018????ldr r0, [pc, #24]?? ;??
00000018:?? e59f0018????ldr r0, [pc, #24]?? ;??
0000001c:?? e59f0018????ldr r0, [pc, #24]?? ;??
??
00000020 <close_watch_dog>:??
00000020:?? e3a01000????mov r1, #0??
00000024:?? e5801000????str r1, [r0]??
00000028:?? e1a0f00e????mov pc, lr??
??
0000002c <SMRDATA>:??
0000002c:?? 22111120????andscs??r1, r1, #8??
00000030:?? 12345678????eorsne??r5, r4, #125829120??; 0x7800000??
00000034:?? 33f8002c????mvnscc??r0, #44 ; 0x2c??
00000038:?? 33f80064????mvnscc??r0, #100????; 0x64??
0000003c:?? 33f800a0????mvnscc??r0, #160????; 0xa0??
??
00000040 <abc>:??
00000040:?? e52db004????push????{fp}????????; (str fp, [sp, #-4]!)??
00000044:?? e28db000????add fp, sp, #0??
00000048:?? e59f3010????ldr r3, [pc, #16]?? ; 33f80060 ??
0000004c:?? e3a02002????mov r2, #2??
00000050:?? e5832000????str r2, [r3]??
00000054:?? e28bd000????add sp, fp, #0??
00000058:?? e8bd0800????pop {fp}??
0000005c:?? e12fff1e????bx??lr??
00000060:?? 33f800a0????mvnscc??r0, #160????; 0xa0??
??
00000064 <main>:??
00000064:?? e92d4800????push????{fp, lr}??
00000068:?? e28db004????add fp, sp, #4??
0000006c:?? e24dd008????sub sp, sp, #8??
00000070:?? e59f3024????ldr r3, [pc, #36]?? ; 33f8009c ??
00000074:?? e3a02001????mov r2, #1??
00000078:?? e5832000????str r2, [r3]??
0000007c:?? e3a03001????mov r3, #1??
00000080:?? e50b3008????str r3, [fp, #-8]??
00000084:?? ebffffed????bl??33f80040 <abc>??
00000088:?? e3a03000????mov r3, #0??
0000008c:?? e1a00003????mov r0, r3??
00000090:?? e24bd004????sub sp, fp, #4??
00000094:?? e8bd4800????pop {fp, lr}??
00000098:?? e12fff1e????bx??lr??
0000009c:?? 33f800a0????mvnscc??r0, #160????; 0xa0
如果加載地址為0x33f80000 則按照下邊的順序排放
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33f80000 <_start>: 33f80000: eb000006 bl 33f80020 33f80004: ebfffffd bl 33f80000 <_start> 33f80008: e28f0010 add r0, pc, #16 33f8000c: e59f0018 ldr r0, [pc, #24] ; 33f8002c 33f80010: e59f0018 ldr r0, [pc, #24] ; 33f80030 33f80014: e59f0018 ldr r0, [pc, #24] ; 33f80034 33f80018: e59f0018 ldr r0, [pc, #24] ; 33f80038 33f8001c: e59f0018 ldr r0, [pc, #24] ; 33f8003c 33f80020 : 33f80020: e3a01000 mov r1, #0 33f80024: e5801000 str r1, [r0] 33f80028: e1a0f00e mov pc, lr 33f8002c : 33f8002c: 22111120 andscs r1, r1, #8 33f80030: 12345678 eorsne r5, r4, #125829120 ; 0x7800000 33f80034: 33f8002c mvnscc r0, #44 ; 0x2c 33f80038: 33f80064 mvnscc r0, #100 ; 0x64 33f8003c: 33f800a0 mvnscc r0, #160 ; 0xa0 33f80040 : 33f80040: e52db004 push {fp} ; (str fp, [sp, #-4]!) 33f80044: e28db000 add fp, sp, #0 33f80048: e59f3010 ldr r3, [pc, #16] ; 33f80060 33f8004c: e3a02002 mov r2, #2 33f80050: e5832000 str r2, [r3] 33f80054: e28bd000 add sp, fp, #0 33f80058: e8bd0800 pop {fp} 33f8005c: e12fff1e bx lr 33f80060: 33f800a0 mvnscc r0, #160 ; 0xa0 33f80064 : 33f80064: e92d4800 push {fp, lr} 33f80068: e28db004 add fp, sp, #4 33f8006c: e24dd008 sub sp, sp, #8 33f80070: e59f3024 ldr r3, [pc, #36] ; 33f8009c 33f80074: e3a02001 mov r2, #1 33f80078: e5832000 str r2, [r3] 33f8007c: e3a03001 mov r3, #1 33f80080: e50b3008 str r3, [fp, #-8] 33f80084: ebffffed bl 33f80040 33f80088: e3a03000 mov r3, #0 33f8008c: e1a00003 mov r0, r3 33f80090: e24bd004 sub sp, fp, #4 33f80094: e8bd4800 pop {fp, lr} 33f80098: e12fff1e bx lr 33f8009c: 33f800a0 mvnscc r0, #160 ; 0xa0 Disassembly of section .bss: 33f800a0 : 33f800a0: 00000000 andeq r0, r0, r0
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33f80000 <_start>:??
33f80000:?? eb000006????bl??33f80020 <close_watch_dog>??
33f80004:?? ebfffffd????bl??33f80000 <_start>??
33f80008:?? e28f0010????add r0, pc, #16??
33f8000c:?? e59f0018????ldr r0, [pc, #24]?? ; 33f8002c ??
33f80010:?? e59f0018????ldr r0, [pc, #24]?? ; 33f80030 ??
33f80014:?? e59f0018????ldr r0, [pc, #24]?? ; 33f80034 ??
33f80018:?? e59f0018????ldr r0, [pc, #24]?? ; 33f80038 ??
33f8001c:?? e59f0018????ldr r0, [pc, #24]?? ; 33f8003c ??
??
33f80020 <close_watch_dog>:??
33f80020:?? e3a01000????mov r1, #0??
33f80024:?? e5801000????str r1, [r0]??
33f80028:?? e1a0f00e????mov pc, lr??
??
33f8002c <SMRDATA>:??
33f8002c:?? 22111120????andscs??r1, r1, #8??
33f80030:?? 12345678????eorsne??r5, r4, #125829120??; 0x7800000??
33f80034:?? 33f8002c????mvnscc??r0, #44 ; 0x2c??
33f80038:?? 33f80064????mvnscc??r0, #100????; 0x64??
33f8003c:?? 33f800a0????mvnscc??r0, #160????; 0xa0??
??
33f80040 <abc>:??
33f80040:?? e52db004????push????{fp}????????; (str fp, [sp, #-4]!)??
33f80044:?? e28db000????add fp, sp, #0??
33f80048:?? e59f3010????ldr r3, [pc, #16]?? ; 33f80060 ??
33f8004c:?? e3a02002????mov r2, #2??
33f80050:?? e5832000????str r2, [r3]??
33f80054:?? e28bd000????add sp, fp, #0??
33f80058:?? e8bd0800????pop {fp}??
33f8005c:?? e12fff1e????bx??lr??
33f80060:?? 33f800a0????mvnscc??r0, #160????; 0xa0??
??
33f80064 <main>:??
33f80064:?? e92d4800????push????{fp, lr}??
33f80068:?? e28db004????add fp, sp, #4??
33f8006c:?? e24dd008????sub sp, sp, #8??
33f80070:?? e59f3024????ldr r3, [pc, #36]?? ; 33f8009c ??
33f80074:?? e3a02001????mov r2, #1??
33f80078:?? e5832000????str r2, [r3]??
33f8007c:?? e3a03001????mov r3, #1??
33f80080:?? e50b3008????str r3, [fp, #-8]??
33f80084:?? ebffffed????bl??33f80040 <abc>??
33f80088:?? e3a03000????mov r3, #0??
33f8008c:?? e1a00003????mov r0, r3??
33f80090:?? e24bd004????sub sp, fp, #4??
33f80094:?? e8bd4800????pop {fp, lr}??
33f80098:?? e12fff1e????bx??lr??
33f8009c:?? 33f800a0????mvnscc??r0, #160????; 0xa0??
??
Disassembly of section .bss:??
??
33f800a0 <a>:??
33f800a0:?? 00000000????andeq?? r0, r0, r0
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一、B BL指令
- bl close_watch_dog
33f80000:eb000006bl33f80020
b 是相對跳轉(zhuǎn)：PC + 偏移值 （PC值等于當(dāng)前地址+8）
偏移值：機(jī)器碼 0xeb000006 低 24位 0x000006 按符號為擴(kuò)展為 32 位 0x00000006 正數(shù)，向后跳轉(zhuǎn) 0x6 個 4字節(jié) 也就是 0x1c
- bl _start
33f80004:ebfffffdbl33f80000
偏移值：機(jī)器碼 0xebfffffd 低 24位 fffffd 按符號位擴(kuò)展為 32 位 0xfffffffd 負(fù)數(shù)(-3)，向前跳轉(zhuǎn) 0x3 個 4字節(jié) 也就是 0xc
通過以上分析，我們知道B是相對跳轉(zhuǎn)，位置無關(guān)碼，也可以知道為什么32為arm指令集，B的范圍為正負(fù)32M了，24位去掉1位符號位，恰好等于32M。
二、ADR
- adr r0, close_watch_dog /* 獲取標(biāo)號處的地址，位置無關(guān) */
33f80008:e28f0010addr0, pc, #16
adr 獲取的是標(biāo)號處的“實際”地址，標(biāo)號在哪就是哪個地址，跟位置無關(guān)，總能獲得想要的值。
三、LDR
- ldr r0, SMRDATA /* 獲取標(biāo)號處的值，位置無關(guān) */
33f8000c:e59f0018ldrr0, [pc, #24]; 33f8002c
- ldr r0, =0x12345678 /* 常數(shù)賦值，位置無關(guān)*/
33f80010:e59f0018ldrr0, [pc, #24]; 33f80030
- ldr r0, =SMRDATA /* 獲取標(biāo)號地址，位置有關(guān) */
33f80014:e59f0018ldrr0, [pc, #24]; 33f80034
- ldr r0, =main/* 獲取函數(shù)名的地址，位置有關(guān) */
- ldr r0 ,=__bss_start /* 獲取鏈接腳本里標(biāo)號的地址，位置有關(guān) */
這倆和ldr r0, =SMRDATA 一致，位置有關(guān)，在0地址處運行不正確。
四、C函數(shù)
1、全局變量
?
?
?
?
?
?
?
?
00000040 : 00000040: e52db004 push {fp} ; (str fp, [sp, #-4]!) 00000044: e28db000 add fp, sp, #0 00000048: e59f3010 ldr r3, [pc, #16] ; 33f80060 0000004c: e3a02002 mov r2, #2 00000050: e5832000 str r2, [r3] 00000054: e28bd000 add sp, fp, #0 00000058: e8bd0800 pop {fp} 0000005c: e12fff1e bx lr 00000060: 33f800a0 mvnscc r0, #160 ; 0xa0
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00000040 <abc>:??
00000040:?? e52db004????push????{fp}????????; (str fp, [sp, #-4]!)??
00000044:?? e28db000????add fp, sp, #0??
00000048:?? e59f3010????ldr r3, [pc, #16]?? ; 33f80060 ??
0000004c:?? e3a02002????mov r2, #2??
00000050:?? e5832000????str r2, [r3]??
00000054:?? e28bd000????add sp, fp, #0??
00000058:?? e8bd0800????pop {fp}??
0000005c:?? e12fff1e????bx??lr??
00000060:?? 33f800a0????mvnscc??r0, #160????; 0xa0
?
?
?
?
?
?
?
?
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000000a0 <a>:??
000000a0:?? 00000000????andeq?? r0, r0, r0
?
?
?
?
?
?
?
?
33f80040 : 33f80040: e52db004 push {fp} ; (str fp, [sp, #-4]!) 33f80044: e28db000 add fp, sp, #0 33f80048: e59f3010 ldr r3, [pc, #16] ; 33f80060 33f8004c: e3a02002 mov r2, #2 33f80050: e5832000 str r2, [r3] 33f80054: e28bd000 add sp, fp, #0 33f80058: e8bd0800 pop {fp} 33f8005c: e12fff1e bx lr 33f80060: 33f800a0 mvnscc r0, #160 ; 0xa0
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33f80040 <abc>:??
33f80040:?? e52db004????push????{fp}????????; (str fp, [sp, #-4]!)??
33f80044:?? e28db000????add fp, sp, #0??
33f80048:?? e59f3010????ldr r3, [pc, #16]?? ; 33f80060 ??
33f8004c:?? e3a02002????mov r2, #2??
33f80050:?? e5832000????str r2, [r3]??
33f80054:?? e28bd000????add sp, fp, #0??
33f80058:?? e8bd0800????pop {fp}??
33f8005c:?? e12fff1e????bx??lr??
33f80060:?? 33f800a0????mvnscc??r0, #160????; 0xa0
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33f800a0 <a>:??
33f800a0:?? 00000000????andeq?? r0, r0, r0
r3 為全局變量 a 的地址，a 是存放在 0起始的地址還是0x33f80000起始的地址，它都認(rèn)為 a 的地址是 0x33f800a0 。因此，C函數(shù)中調(diào)用全局變量是位置有關(guān)碼。
2、函數(shù)調(diào)用
33f80084:ebffffedbl33f80040
由于 main 函數(shù)和 abc 函數(shù)挨得比較近，在32M范圍之內(nèi)，因此被翻譯成了一條 bl 指令，那么與位置無關(guān)。
如果，調(diào)用的函數(shù)比較遠(yuǎn)，大于32M的話，我認(rèn)為是與位置有關(guān)系的，這個不再驗證了。
3、局部變量
局部變量在函數(shù)剛開始的地方被壓入棧，賦值語句被翻譯成：
33f8007c:e3a03001movr3, #1
33f80080: e50b3008 str r3, [fp, #-8]
位置無關(guān)。
工商網(wǎng)監(jiān)
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