分析了一下 align 的用法
来源:互联网 发布:万捷网络验证 编辑:程序博客网 时间:2024/06/05 20:20
之前看bootloader的时候总是搞的不太懂,今天下定决心分析一下这个 align究竟是怎么回事。一下分多种情况
平台: WinXP + WinARM ,WinARM是window平台的 ARM-LINUX-GCC 的移植版本。
.align 就是用来对齐的,究竟怎么对齐,有啥情况?下面分析一下
(一)
_start:
b reset
.byte 0x55
.byte 0xaa
reset:
ldr r0, =0x53000000
...
这样的话编译器会报错
crt0.S: Assembler messages:
crt0.S:10: Error: misaligned branch destination
make: *** [leds.bin] Error 1
很明显,提示边界对齐出错,为什么这样的呢?我们分析一下。首先,ARM指令都是32位的,这里要求4字节(一个word)对齐,b reset 指令占了4个字节,接着我们用 .byte 指令定义2个常数,因为这里是 byte 类型,所以只占了八位,两个数据,一共占16位。由于连接器内部有一个程序地址计数指针,里面保存着当前的地址,这地址指针是连接器内部工作需要的,我们不需要理会,只需要了解有这么一个机制。假如_start从0x00,第一条指令占4个byte,然后连续分配2个byte,当前地址指针应该是 0x06,那么问题来了,下条指令,也就是标号 reset 处的ldr指令,是一条ARM指令,这要求是 4个字节对齐的,当前的地址为 0x06,并不能满足这个要求,所以编译器报错了。
解决办法很简单,我们只需要加一条 .align 指令,问题就解决了
_start:
b reset
.byte 0x55
.byte 0xaa
.align
reset:
ldr r0, =0x53000000
编译结果是:
00000000 <_start>:
0: ea000000 b 8 <reset>
4: 0000aa55 andeq sl, r0, r5, asr sl
00000008 <reset>:
8: e3a00453 mov r0, #1392508928 ; 0x53000000
在两个 .byte 指令后自动补零,直到满足地址要求为止。这里就是将地址累加到 0x08符合ARM指令要求,所以在这里写入下条指令。这是基本内容,下面研究一下其他
(二).align 5
这里只是一个例子,重点想说的是 这个 .align 5 后面的 5 究竟是什么意思? uboot里面就有这指令。我们继续做做试验,看看编译结果是什么
_start:
b reset
.align 5
.byte 0x55
.align 5
.byte 0xaa
.align
reset:
ldr r0, =0x53000000
编译结果:
00000000 <_start>:
0: ea00000f b 44 <reset>
...
20: 00000055 andeq r0, r0, r5, asr r0
...
40: 000000aa andeq r0, r0, sl, lsr #1
00000044 <reset>:
44: e3a00453 mov r0, #1392508928 ; 0x53000000
我们发现这编译结果有点意思,这地址分配一下子上去了,但是也不难,分析一下就OK,看那个 20 和 40 ,这里是十六进制,也就是 32 和 64了。那么很容易可以联想到,这里做的是幂运算,也就是 .align 5 对齐的地址为 2^5 = 32,之前的地址全部补零。
(三).balignl 16,0xdeadbeef
_start:
b reset
.balignl 16,0xdeadbeef
reset:
ldr r0, =0x53000000
在看uboot的时候还有这么一个语句,查了半天as的手册才找到,囧,不过稍微做了一下实现,觉得又不是很难,我们看看结果:
00000000 <_start>:
0: ea000002 b 10 <reset>
4: deadbeef cdple 14, 10, cr11, cr13, cr15, {7}
8: deadbeef cdple 14, 10, cr11, cr13, cr15, {7}
c: deadbeef cdple 14, 10, cr11, cr13, cr15, {7}
00000010 <reset>:
10: e3a00453 mov r0, #1392508928 ; 0x53000000
可以看出,这指令就是将 deadbeef字符串填进去,一共填到地址为16对齐的地方为指,上面可以看到,这里填到 0x10 也就是 16了。
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