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1、代码重定位的思考(1)----PC基址跳转所谓代码的重定位(relocate)，就是把可执行代码移动到内存中的另外一个地址去。OS一般会把内核从硬盘COPY到内存中去执行，就是用到了重定位这个技术。可执行代码经过编译，连接和定位之后，代码段和数据段都已经被定位器固定了。那么移动这段代码之后，程序若碰到branch指令，会不会跳到错误的地址去执行呢？为了验证这个问题，笔者以RenesasSH2A体系的CPU为例，来做了相关的测试。硬件平台：CPU和外部SDRAM其中CPU内部包含一小块SRAM程序被下载到外部SDRAM里面执行。笔者将外部SDRA
2、M地址08010000到08010120区间的代码复制到CPU内部SRAM地址FFF80000处，并跳转到FFF80000去执行。08010000到08010120区间包含了flush_cache()和它调用的init_node()的代码。下面是代码拷贝的汇编函数_relocate:MOVML.LR6,@-R15STS.LPR,@-R15MOV.L#H'FFF80000,R0;startaddressoftheinternalRAM.MOV.L#_flush_cache,R1;startaddressofflush_cache()MOV.L#H
3、'8010120,R6;copystopaddressCopy_Loop:MOV.L@R1,R2MOV.LR2,@R0;开始拷贝代码到SRAMADD#H'4,R0ADD#H'4,R1CMP/EQR6,R1BTContinue;ifT=1,copyfinishedMOV.L#Copy_Loop,R3JMP@R3NOPContinue:CLRTMOV.L#H'FFF80000,R5JSR@R5;executeflush_cache()intheinternalRAM.NOPLDS.L@R15+,PRMOVML.L@R15+,R6RTS/N.END下
4、面是flush_cache()的C函数，里面调用另一个函数init_node()，以便让CPU产生branch指令//入口地址为0x08010000voidflush_cache(void){CCNT.CCR1.BIT.ICF=1;CCNT.CCR1.BIT.OCF=1;//入口地址为0x08010028init_node(0);}经过调试，发现程序能正常跳转到地址FFF80000去执行flush_cache()，接下来也能正常跳转到init_node()去执行，CPU完成了代码的重定位。下面我们来看看编译器对flush_cache()生成的地
5、址，机器码和反汇编。移动之前：地址机器码指令08010014D703MOV.L@(H'000C:8,PC),R7;注意这里的R7就是init_node()的入口地址08010016472BJMP@R7;JMP是一条branch指令，用于子函数的跳转移动之后：地址机器码指令FFF80014D703MOV.L@(H'000C:8,PC),R7FFF80016472BJMP@R7我们发现了一个很奇怪的问题，就是移动之前和移动之后的代码是完全不变的，但是程序在执行JMP@R7之后，确都能准确地跳转到0x08010028去执行init_node()。这是
6、为什么呢？很明显，我们发现了MOV.L@(H'000C:8,PC),R7这条指令的与众不同。该指令是把PC的内容加上H'000C:8计算产生的偏移量之和送入R7，于是真相明白了。编译器在遇到branch指令时，是以PC为基址来跳转的。我们来查看该指令。16-bit/32-bitdisplacementPCindirectwithdisplacement(带转移的PC间接寻址)MOV.L@(disp:8,PC),R7TheeffectiveaddressisthesumofPCvalueandan8-bitdisplacement(disp).T
7、hevalueofdispiszero-extended,andisdoubledforawordoperation,andquadrupledforalongwordoperation.Foralongwordoperation,thelowesttwobitsofthePCvaluearemasked.Word:PC+disp*2Longword:PC&H'FFFFFFFC+disp*4由于copy代码的时候，是将flush_cache()和init_node()作为一个整体来COPY的，所以CPU还是可以跳转到init_node()去。最
8、后思考一个问题，如果不把init_node()的代码COPY到SRAM里去，flush_cache()还能不能调用它呢？实验证明，如果把MOV.L#H
