在研究linux源代码时,我看到很多类似的代码:
adr r0, 1f
ldmia r0, {r3-r7}
mvn ip, #0
subs r3, r0, r3 @ PHYS_OFFSET - PAGE_OFFSET
...
.align
1: .long .
.long __pv_table_begin
.long __pv_table_end
2: .long __pv_phys_pfn_offset
.long __pv_offset
首先,它以 adr 开头,在上面的第一行中,我了解到adr r0, 1f
表示它会在1:
中保存r0
开头的地址}。
ldmia r0, {r3-r7}
表示它将从r0
(指向1:
)中保存的地址开始加载到寄存器r3,r4,r5,r6,r7的值。因此,
r3=.
r4=__pv_table_begin
r5=__pv_table_end
r6=__pv_phys_pfn_offset
r7=__pv_offset
。
现在,我没有得到的部分内容:
subs r3,r0,r3
我不完全确定r3=.
的含义,但我猜测r3
最终会包含自己地址的值。
含糊地说,r0
和r3
值都是指向同一位置1:
的地址值。但我猜他们的值是不同的,因为一个是物理地址而另一个是虚拟地址。 (< - 这纯粹是我的猜测)。
这就是为什么我想到代码试图通过subs r3, r0, r3
来解决这两者之间的差异。
我不确定我的猜测是否正确,即使如此,我也不知道哪一个是物理地址和虚拟地址。此外,评论提到减法将产生物理偏移和页面偏移之间的差异。我已经阅读了与内存虚拟化相关的页面,但我无法将这些知识与此偏移减法相关联。
答案 0 :(得分:1)
为什么不试试呢?
hello:
.long .
.long 0x11111111
.long 0x22222222
.long 0x33333333
.long 0x44444444
.long 0x55555555
.long 0x66666666
.globl TEST
TEST:
adr r0,hello
bx lr
链接和反汇编
0000803c <hello>:
803c: 0000803c andeq r8, r0, r12, lsr r0
8040: 11111111 tstne r1, r1, lsl r1
8044: 22222222 eorcs r2, r2, #536870914 ; 0x20000002
8048: 33333333 teqcc r3, #-872415232 ; 0xcc000000
804c: 44444444 strbmi r4, [r4], #-1092 ; 0xfffffbbc
8050: 55555555 ldrbpl r5, [r5, #-1365] ; 0xfffffaab
8054: 66666666 strbtvs r6, [r6], -r6, ror #12
00008058 <TEST>:
8058: e24f0024 sub r0, pc, #36 ; 0x24
805c: e12fff1e bx lr
TEST返回0x803C,正如我们预期的那样。
列表中的第一项可能是你的谜。请注意他们如何使用点快捷键来指示此处或此地址,以便列表中的第一项是列表开头的地址。哪个r0已经可以完成一个mov r3,r0但是可能会烧掉那个指令而只是加载它并用一条指令刻录ram。谁知道......
所以
.globl TEST
TEST:
adr r0,hello
ldmia r0,{r3}
mov r3,r0
bx lr
返回相同的0x803C值。
现在
.globl TEST
TEST:
adr r0,hello
ldmia r0,{r3}
subs r3,r0,r3
mov r0,r3
bx lr
并且正如预期的那样返回零,所以这一切的重点是什么?请注意,整个部分与位置无关吗?那么如果我改变我的链接器以认为这是在其他地方加载...
MEMORY
{
ram : ORIGIN = 0xA000, LENGTH = 0x1000000
}
制造
0000a03c <hello>:
a03c: 0000a03c andeq r10, r0, r12, lsr r0
a040: 11111111 tstne r1, r1, lsl r1
a044: 22222222 eorcs r2, r2, #536870914 ; 0x20000002
a048: 33333333 teqcc r3, #-872415232 ; 0xcc000000
a04c: 44444444 strbmi r4, [r4], #-1092 ; 0xfffffbbc
a050: 55555555 ldrbpl r5, [r5, #-1365] ; 0xfffffaab
a054: 66666666 strbtvs r6, [r6], -r6, ror #12
0000a058 <TEST>:
a058: e24f0024 sub r0, pc, #36 ; 0x24
a05c: e8900008 ldm r0, {r3}
a060: e0503003 subs r3, r0, r3
a064: e1a00003 mov r0, r3
a068: e12fff1e bx lr
但是仍然在同一个地方执行会给出0xFFFFE000,这是-0x2000,因为我改变了我的链接器的方向,如果我将其更改为0x5000而不是0xA000我得到0x3000作为差异。
所以这段代码正在做什么
.long .
是编译时adr是运行时并使用运行时pc,因此该代码检测表所在的实际内存地址与表所在的编译时地址之间的差异。如果表中的项是编译时地址
hello:
.long .
.long one
.long two
.long three
one:
.long 0x44444444
two:
.long 0x55555555
three:
.long 0x66666666
0000503c <hello>:
503c: 0000503c andeq r5, r0, r12, lsr r0
5040: 0000504c andeq r5, r0, r12, asr #32
5044: 00005050 andeq r5, r0, r0, asr r0
5048: 00005054 andeq r5, r0, r4, asr r0
0000504c <one>:
504c: 44444444 strbmi r4, [r4], #-1092 ; 0xfffffbbc
00005050 <two>:
5050: 55555555 ldrbpl r5, [r5, #-1365] ; 0xfffffaab
00005054 <three>:
5054: 66666666 strbtvs r6, [r6], -r6, ror #12
然后,为了使用此跳转表或查找表,您需要知道编译的地址与运行时地址,以便您可以调整代码中的编译时地址。
使用像物理和页面这样的术语,我认为页面是错误的,但它可能是虚拟vs链接时间(我猜编译也是错误的术语,链接时间与运行时间)它仍然是运行时间与链接时间是否原因区别在于位置独立性或虚拟化。如果在操作系统上运行,链接时间和运行时应该是相同的,物理无法通过这种方式检测到,因为处理器(adr)至少在记录中看到基于PC的值并且PC不知道虚拟物理,即关闭mmu核心的边缘。所以我认为这里的物理和页面都被错误地使用了,但这只是我的观点。
如果从编译器选项中删除-fPIC而不使其与位置无关的代码,我想知道它是否不会打扰所有这些并只是按原样使用该表。
答案 1 :(得分:1)
您需要在代码中理解一些概念。
您正在查看的代码是重定位代码,该代码将修复&#39;链接&#39;运行时PC地址的绝对寻址。
adr r0, 1f
ldmia r0, {r3-r7}
mvn ip, #0
subs r3, r0, r3 @ PHYS_OFFSET - PAGE_OFFSET
...
.align
1: .long .
.long __pv_table_begin
.long __pv_table_end
2: .long __pv_phys_pfn_offset
.long __pv_offset
adr r0, 1f
和1: .long .
似乎相同。但是,有一个微妙的区别。 1: .long .
行会将链接地址存储为&#39; 1:&#39;当地标签。 adr r0, 1f
将转换为add r0, pc, #offset
,因此运行时地址将放在R0中。 ldmia r0, {r3-r7}
加载了许多值,但R3值是本地标签的链接地址。最后,subs r3, r0, r3
将对R3中的运行地址和链接地址进行区分;修正词。
然后,该表是需要应用修复的链接地址列表。这允许非PIC&#39;代码在不同的地址运行。
上面的评论似乎很有帮助,
/* __fixup_pv_table - patch the stub instructions with the delta between
* PHYS_OFFSET and PAGE_OFFSET, which is assumed to be 16MiB aligned and
* can be expressed by an immediate shifter operand. The stub instruction
* has a form of '(add|sub) rd, rn, #imm'.
*/
这取决于Kconfig值 ARM_PATCH_PHYS_VIRT ,对于物理地址的机器修复,每early_paging_init
needed for the Keystone2 CPU/SOC似乎是memory.h。
需要此表的原因仅适用于需要内存物理地址的内核代码,通常用于与DMA设备通信,但也非常广泛地使用mm(或虚拟内存管理)代码,这对于分页操作系统至关重要。在Linux中,内联函数只是减去/添加phys / virt内核地址之间差异的偏移量; virt_to_phys
,phys_to_virt
等。当在驱动程序/模块中使用此功能时,需要在编译的物理/虚拟差异与运行映像时发生的情况不同时修复。始终存在连续的内核内存映射(虚拟重映射仅为内核地址的固定偏移量)
某些机器位于Getting a label to a register,可能对理解正在发生的事情有所帮助。注意评论,
/*
* Physical vs virtual RAM address space conversion. These are
* private definitions which should NOT be used outside memory.h
* files. Use virt_to_phys/phys_to_virt/__pa/__va instead.
*
* PFNs are used to describe any physical page; this means
* PFN 0 == physical address 0.
*/
请参阅: