86

对于x86（和x86_64），跳转表通常位于函数的外部（例如.rodata）

  4005e0:       48 8b 45 d8             mov    -0x28(%rbp),%rax
  4005e4:       48 8b 0c c5 b0 0c 40    mov    0x400cb0(,%rax,8),%rcx
  4005eb:       00 
  4005ec:       ff e1                   jmpq   *%rcx
  4005ee:       8b 45 e8                mov    -0x18(%rbp),%eax
  4005f1:       83 e8 66                sub    $0x66,%eax

ARM

对于ARM，跳转表是 interleaved 和函数代码。

 15c:   e28f2004        add     r2, pc, #4
 160:   e7911002        ldr     r1, [r1, r2]
 164:   e1a0f001        mov     pc, r1
 168:   000001a4        .word   0x000001a4
 16c:   000001b4        .word   0x000001b4
 170:   000001e4        .word   0x000001e4
 174:   00000214        .word   0x00000214
 178:   00000214        .word   0x00000214
 17c:   00000214        .word   0x00000214
 180:   00000214        .word   0x00000214
 184:   00000214        .word   0x00000214
 188:   000001c4        .word   0x000001c4
 18c:   000001f4        .word   0x000001f4

以上代码是使用clang 3.5 -target arm-none-eabi -march=armv7生成的，但使用gcc生成了类似的代码。

MIPS

为了完整性，这里是MIPS上的switch语句的代码。跳转表位于.rodata部分。

 4002b8:    2c85000b    sltiu   a1,a0,11       
 4002bc:    afc40018    sw  a0,24(s8)       //local var that we switch on 
 4002c0:    10a00021    beqz    a1,400348 <main0+0xb4> // default case
 4002c4:    00000000    nop
 4002c8:    8fc10018    lw  at,24(s8)      //the var that we switch on is in at
 4002cc:    00011080    sll v0,at,0x2      // v0 = at<<2
 4002d0:    3c030040    lui v1,0x40        // v1 = 0x40<<16
 4002d4:    00431021    addu    v0,v0,v1   // v0 = (at<<2) + v1 
 4002d8:    8c421848    lw  v0,6216(v0)    // v0 = *((at<<2)+0x401848)
 4002dc:    00400008    jr  v0             // jump
 4002e0:    00000000    nop

跳转表的地址（0x00401848）位于.rodata。

 $ readelf -e /tmp/muti-sw.mips.o  | grep .rodata
 [ 7] .rodata           PROGBITS        00401848 001848 00069a 00   A  0   0  4

上面的代码是用clang 3.9生成的。

问题

为什么在ARM体系结构中，跳转表通常与函数代码交叉，而不是在x86上交错？

This answer implies缓存在ARM上的工作方式与它有关。还有其他原因吗？

Answer 1

这主要与RISC与CISC理念有关。在ARM上，PC几乎是一个通用寄存器。你可以看到add r2, pc, #4;这会将表的地址放在r2中。由于表是通过PC加载的，因此需要使用代码。可以进行更简单的切换，

     ldr     r1, [r1, pc]  ; get table data via 'pc'
     add     pc, r1        ; do switch
table: 
     .word offset_first_case ; ... etc.

以上完全是PC相对的。看起来您的代码可能需要重定位。如果案例代码高度对称，则pc += case * case_code_size甚至可能不需要表格。

某些ARM CPU支持xlat等指令，并且switch / case实现可能取决于编译器，目标ARM / x86 CPU，数据类型和案例密度。例如，该表可能包含'case，case_offset'并进行排序，因此在“稀疏大小写”情况下执行二进制搜索。

注意：由于最初的ARM管道大小，ARM pc是两条指令（8字节）。在使用PC时，ARM会保持此偏移以保持兼容。

在ARM上的代码中切换案例的跳转表位置

86

ARM

MIPS

问题

1 个答案: