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GNU ARM匯編的.balignl對齊實(shí)驗(yàn)

作者: 時間:2016-11-21 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
在u-boot的start.s源文件中出現(xiàn)“.balignl 16 0xdeadbeef”語句,這條語句是實(shí)現(xiàn)地址對齊的。

.balignl與. align類似,完整的laign語句格式為:.align {alignment} {,fill} {,max}

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201611/319126.htm

alignment用于指定對齊方式,可能的取值為2的次冪,缺省為4。fill是填充內(nèi)容,缺省用0填充。max是填充字節(jié)數(shù)最大值,如果填充字節(jié)數(shù)超過max, 不進(jìn)行對齊。

下面分4種情況進(jìn)行對比:

1.正常情況

.word 0x12345678
.global _end_vect
_end_vect:
.balignl 16,0xdeadbeef

此時.balignl位于的地址是0x50,恰好是16的倍數(shù),所以不填充。如圖所示:

2.填充一個字

//.word 0x12345678
.global _end_vect
_end_vect:
.balignl 16,0xdeadbeef

此時將0x12345678注釋掉,.balignl位于的地址是0x4c,不是16的倍數(shù),所以要使用0xdeadbeef進(jìn)行填充。如圖所示:

3.填充三個字

.word 0x12345678
.word 0x12345678
.global _end_vect
_end_vect:
.balignl 16,0xdeadbeef

此時加多一個0x12345678,使.balignl的地址位于0x54,不是16的倍數(shù),所以要填充到0x5f,內(nèi)容使用指定的0xdeadbeef。如圖所示:

4.超過限制不填充

.word 0x12345678
.word 0x12345678
.global _end_vect
_end_vect:
.balignl 16,0xdeadbeef,8

此時限制填充最多8個字節(jié),但是需要填充12個字節(jié),所以不填充。如圖所示:

補(bǔ)充:

UBOOT問題收集(1)--balignl 16, 0xdeadbeef
2011年03月27日 星期日 下午 12:57

.balignl 16,0xdeadbeef

是uboot起始文件下的start.S文件57行.

因?yàn)楹闷孢@個代碼的含義,所以百度了下:

====================================================

(http://haoyeren.blog.sohu.com/84511571.html)

先要弄明白.balignl的意思,這個其實(shí)應(yīng)該算是一個偽操作符,偽操作符的意思就是機(jī)器碼里,并沒有一個匯編指令與其對應(yīng),是編譯器來實(shí)現(xiàn)其功能的。.balignl是.balign的變體,.balign是意思是,在以當(dāng)前地址開始,地址計(jì)數(shù)器必須是以第一個參數(shù)為整數(shù)倍的地址為尾,在前面記錄一個字節(jié)長度的信息,信息內(nèi)容為第二個參數(shù)。

.balign 8, 0xde

它的意思就是在以當(dāng)前地址開始,在地址為8的倍數(shù)的位置的前面填入一個字節(jié)內(nèi)容為0xde的內(nèi)容。如果當(dāng)前地址正好是8的倍數(shù),則沒有東西被寫入到內(nèi)存。

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http://blog.163.com/mcu_expert/blog/static/131245153201073125947792/

關(guān)于.balignl 16,0xdeadbeef這句,功能說明沒有錯,就是想在某個位置插入0xdeadbeef這個特殊的內(nèi)存值。錯就錯在我對這個16的理解上面。16是 16個字節(jié),這是沒有錯的,但是這個16的由來,并不是我所理解的得至少為16個字節(jié),才能在任何情況下保證插入這個特殊的內(nèi)存值。我在此篇博客的留言中,回答某位網(wǎng)友的提問,舉了個pc為0x00000007地址,偏移量某為8字節(jié)時,這個時候就不夠4字節(jié)的內(nèi)容了,以此推導(dǎo)出的,至少有16個字節(jié)才能保證這個特殊的內(nèi)存值的插入也是完全錯誤的。

舉個反例,如果按給那位網(wǎng)友的解釋,那就算有16個字節(jié)的偏移量,那如果pc地址為0x0000000F時,也只有一個字符的空間,那這個deadbeef的值還是不夠。以此類推,就算這個值為任意一值,按我之前解釋的錯誤邏輯,也都是有不滿足的情況的,呵呵。所以我之前的推論有誤,特此更正。我現(xiàn)在把16這個值的由來進(jìn)行說明。

ARM920T處理器核心,支持32位與16位兩種指令長度,16位的指令叫thumb指令集,由于我使用的是32位指令集,所以一切都是以32位指令集進(jìn)行說明。

既然是32位指令集,所以一條指令就占32位,即4字節(jié),所以在調(diào)試器中,地址的顯示也是4字節(jié)一跳的(調(diào)試器的截圖在這篇博文的評論中有鏈接),所以pc的值,也是4字節(jié)一跳的,并不存在可能pc的值為0x00000007的情況,呵呵。

這個地方填16個偏移量,是因?yàn)?/p>

.globl _start //不占內(nèi)存
_start: b start_code //占4字節(jié)內(nèi)存
ldr pc, _undefined_instruction //占4字節(jié)內(nèi)存
ldr pc, _software_interrupt //占4字節(jié)內(nèi)存
ldr pc, _prefetch_abort //占4字節(jié)內(nèi)存
ldr pc, _data_abort //占4字節(jié)內(nèi)存
ldr pc, _not_used //占4字節(jié)內(nèi)存
ldr pc, _irq //占4字節(jié)內(nèi)存
ldr pc, _fiq //占4字節(jié)內(nèi)存

占了4x8=32字節(jié)內(nèi)存。

_undefined_instruction: .word undefined_instruction //占4字節(jié)內(nèi)存
_software_interrupt: .word software_interrupt //占4字節(jié)內(nèi)存
_prefetch_abort: .word prefetch_abort //占4字節(jié)內(nèi)存
_data_abort: .word data_abort //占4字節(jié)內(nèi)存
_not_used: .word not_used //占4字節(jié)內(nèi)存
_irq: .word irq //占4字節(jié)內(nèi)存
_fiq: .word fiq //占4字節(jié)內(nèi)存

占了4x7=28字節(jié)內(nèi)存。

所以在這個.balignl 16,0xdeadbeef指令之前,一共占了4x15=60個字節(jié)的內(nèi)存,所以本代碼的作者當(dāng)時就簡單的在15這個數(shù)上,加了個1,即16,把當(dāng)前指針往后移到地址為64的位置,然后在前面插上了0xdeadbeef這個特殊的值。

我不知道這個地方是作者一個錯誤,歪打正著呢,還是怎么回子事,其實(shí)這個偏移的值還有好多種情況。如果說最小的值的話,那么也可以寫成.balignl 8,0xdeadbeef,也可以達(dá)到同樣的目的。因?yàn)?0不是8的倍數(shù),但是64是8的倍數(shù) (60到64之間都不是8的倍數(shù),同樣也不是16的倍數(shù),所以寫8和16都可行),如果寫8,也正好插到64前面,也即60這個內(nèi)存起始地址。如果更大一點(diǎn)兒的呢,那么填32也可以達(dá)到同樣的效果,即.balignl 32,0xdeadbeef,道理同上。當(dāng)然,不能為4,因?yàn)閜c值在任何時候,都是4的倍數(shù) (60是4的倍數(shù)),只要不為0就為4的倍數(shù),呵呵,這個值不行,如果用了這個值,0xdeadbeef永遠(yuǎn)也插不進(jìn)去,呵呵。




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