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U-boot 中的 .balignl 16 0xdeadbeef 说明

[日期:2013-03-17] 来源:Linux社区  作者:beyes [字体: ]

U-boot 版本:1.2.0

在 U-boot 的 cpu/arm920t/start.S 里有一处代码为 .balignl 16 0xdeadbeef  ,初一看不知道意欲何为,但从伪指令 .balignl 来看,实际上就是对齐。对于某些处理器来说,所编写的代码不对齐并不会报错,但编译器为了优化,也可能会自动帮你对齐。但对于另外一些处理器的编译器来说,汇编代码里必须手动保持对齐,否则编译器会报错,像上面 ARM 处理器就是如此。

相关阅读:U-Boot源代码下载地址 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-07/38897.htm

比如我们有一小段汇编代码:

_start:
        b reset
        nop
        .byte 0xff
reset:
        ldr r0, =0x40000000

首先说明一点,在 ARM 中,指令时要求是 32 位对齐的。从上面的代码来看,b reset 这条为 4 个字节,但接下来的 .byte 0xff 定义会让对齐失效。我们用 linux 上的交叉编译器来编译,也能看出来:

[root@CentOS ARM]# arm-linux-as align.s -o aslign.o
align.s: Assembler messages:
align.s:3: Error: misaligned branch destination

这里的编译器版本是:

[root@centos ARM]# arm-linux-as --version
GNU assembler (GNU Binutils) 2.20

需要注意的是,有些编译器并不会报错(往往版本较为老些),而是它帮你做了优化,帮助你对齐。

这里,为了对齐,我们可以手动修改代码为:

_start:
        b reset
        nop
        .byte 0xff
        .align
reset:
        ldr r0, =0x40000000

这样,编译就不会出错了! 接下来,使用 arm-linux-objdump 来看一下反汇编代码:

[root@centos ARM]# arm-linux-objdump -d aslign.o

aslign.o:    file format elf32-littlearm


Disassembly of section .text:

00000000 <_start>:
  0:  ea000001        b      c
  4:  e1a00000        nop                    ; (mov r0, r0)
  8:  ff                .byte  0xff
  9:  00              .byte  0x00
      ...

0000000c :
  c:  e3a00101        mov    r0, #1073741824 ; 0x40000000


从上面可以看到,最后一跳指令所在地址 0xc 是 4 字节对其的。从地址 0x8 开始,依次存放了 .byte 0xff , .byte 0x00, .byte 0x00, .byte 0x00 这 4 个字节,使代码得到了对齐!

在以前的一些帖子里也有讲过(比如《硬编码》里),CPU 对待数据和指令代码其实是一样的。基于这个道理,上面依次定义的 4 个字节,凑起来其实也是一条指令,这可以用 arm-linux-objdump 的 -D 参数查看之:

# arm-linux-objdump -D aslign.o

aslign.o:    file format elf32-littlearm


Disassembly of section .text:

00000000 <_start>:
  0:  ea000001        b      c
  4:  e1a00000        nop                    ; (mov r0, r0)
8:  000000ff        strdeq  r0, [r0], -pc

0000000c :
  c:  e3a00101        mov    r0, #1073741824 ; 0x40000000

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