分类： 嵌入式
2010-07-25 17:34:39
最近在分析u-boot的源代码，看到这一行：
.balignl 16,0xdeadbeef
不理解了，不知道为什么要这样写，0xdeadbeef，明显是个单词组，写在这里有何意义呢？然后在查阅了众多资料的时候才晃然大悟。
下面我一步步来说明：
首先要弄明白.balignl的意思，这个其实应该算是一个伪操作符，伪操作符的意思就是机器码里，并没有一个汇编指令与其对应，是编译器来实现其 功能的。.balignl是.balign的变体，.balign是意思是，在以当前地址开始，地址计数器必须是以第一个参数为整数倍的地址为尾，在前面 记录一个字节长度的信息，信息内容为第二个参数。
.balign 8, 0xde
它的意思就是在以当前地址开始，在地址为8的倍数的位置的前面填入一个字节内容为0xde的内容。如果当前地址正好是8的倍数，则没有东西被写入到内存。
那么以此类推，.balignw则表示第二个参数存入的内容长度为一个字长，即16位，所以一般有这样的形式出现：
.balignw 4,0x368d
因为现在填入的内容为16位了，那就存在以下几种情况
1.当前地址没有偏移就满足了以4为倍数的地址
2.当前地址偏移了1个字节就满足了要求
3.当前地址偏移了2个字节就满足了要求
4.当然地址编移了3个字节就满足了要求
当没有偏移的时候，地址中间肯定没有办法填上信息；
当偏移1个字节的时候，地址中间空隙不够，所以填入的数值，是末定义，也就是说，填入的什么值，不清楚；
当偏移为2个字节的时候，地址中间的空隙正好填入手面的数据，所以就填上了；
当偏移为3个字节的时候，地址中间的空隙大于所要填的内容。手册上给的定义是末定义，在我的理解，其实这个未定义，是指这三个偏移的地址整体的内容是末知的。但是其中必定含有要填的2个字节，只是另一个被填充的字节内容不知道而已
所以以此类推，
.balignl，这个指令用来填与一个长字，即内容长度为长字，即4个字节的长度
如果仔细分析一下填入的情况就知道，如果想要0xdeadbeef一定填到当前地址后面某个部分，就一定得是偏移量为16字节才行，这样才能保证在任何情况下，偏移的地址所留的空隙都能填入所要填的内容。
那0xdeadbeef是什么意思呢？经过我查找才发现，类似这样的值很多，像0xabababab，它的作用大概就是为内存做标记，有点儿像个小旗子，插在那里，表示从这个位置往后，就是干什么的内存，这个位置往前，禁止访问。
以上仅仅是我个人的理解，有可能由于记忆的关系有所不一致，请有更了解这块的大侠给予指正 
重要更正：
关于.balignl 16,0xdeadbeef这句中的偏移量，我的理解有误，现在特此更正，希望引用了我这篇博客的同学能修正由我带来的错误认识。那些直接拷贝、粘贴而不注明出处的朋友就惨了，他们对这个知识点的理解将永远是错的。
为了跟以前的有个比较，我把更正内容直接写在下面，使用蓝色的字区别开来，而不修改以前错误的说明，这样给那些引用过本博文的朋友以参考。
其实关于.balignl 16,0xdeadbeef这句，功能说明没有错，就是想在某个位置插入0xdeadbeef这个特殊的内存值。错就错在我对这个16的理解上面。16是 16个字节，这是没有错的，但是这个16的由来，并不是我所理解的得至少为16个字节，才能在任何情况下保证插入这个特殊的内存值。我在此篇博客的留言 中，回答某位网友的提问，举了个pc为0x00000007地址，偏移量某为8字节时，这个时候就不够4字节的内容了，以此推导出的，至少有16个字节才 能保证这个特殊的内存值的插入也是完全错误的。
举个反例，如果按给那位网友的解释，那就算有16个字节的偏移量，那如果pc地址为 0x0000000F时，也只有一个字符的空间，那这个deadbeef的值还是不够。以此类推，就算这个值为任意一值，按我之前解释的错误逻辑，也都是 有不满足的情况的，呵呵。所以我之前的推论有误，特此更正。我现在把16这个值的由来进行说明。
ARM920T处理器核心，支持32位与16位两种指令长度，16位的指令叫thumb指令集，由于我使用的是32位指令集，所以一切都是以32位指令集进行说明。
既然是32位指令集，所以一条指令就占32位，即4字节，所以在调试器中，地址的显示也是4字节一跳的（调试器的截图在这篇博文的评论中有链接），所以pc的值，也是4字节一跳的，并不存在可能pc的值为0x00000007的情况，呵呵。
这个地方填16个偏移量，是因为
.globl _start //不占内存
_start: b start_code //占4字节内存
ldr pc, _undefined_instruction //占4字节内存
ldr pc, _software_interrupt //占4字节内存
ldr pc, _prefetch_abort //占4字节内存
ldr pc, _data_abort //占4字节内存
ldr pc, _not_used //占4字节内存
ldr pc, _irq //占4字节内存
ldr pc, _fiq //占4字节内存
占了4x8=32字节内存。
_undefined_instruction: .word undefined_instruction //占4字节内存
_software_interrupt: .word software_interrupt //占4字节内存
_prefetch_abort: .word prefetch_abort //占4字节内存
_data_abort: .word data_abort //占4字节内存
_not_used: .word not_used //占4字节内存
_irq: .word irq //占4字节内存
_fiq: .word fiq //占4字节内存
占了4x7=32字节内存。
所以在这个.balignl 16,0xdeadbeef指令之前，一共占了4x15=60个字节的内存，所以本代码的作者当时就简单的在15这个数上，加了个1，即16，把当前指针往后移到地址为64的位置，然后在前面插上了0xdeadbeef这个特殊的值。
我不知道这个地方是作者一个错误，歪打正着呢，还是怎么回子事，其实这个偏移的值还有好多种情况。如 果说最小的值的话，那么也可以写成.balignl 8,0xdeadbeef，也可以达到同样的目的。因为60不是8的倍数，但是64是8的倍数，如果写8，也正好插到64前面，也即60这个内存起始地 址。如果更大一点儿的呢，那么填32也可以达到同样的效果，即.balignl 32,0xdeadbeef，道理同上。当然，不能为4，因为pc值在任何时候，都是4的倍数，只要不为0就为4的倍数，呵呵，这个值不行，如果用了这个 值，0xdeadbeef永远也插不进去，呵呵。
好了，这个问题现在我算是说明白了，给大家带来的误导再次说声抱歉，呵呵，昨天才发现这个问题，今天赶紧在博客里做个更正。这篇文章被引用得还不少，造成的影响很坏，再次道歉，呵呵。
另：也希望引用我文章的人，至少也说个出处吧，虽然好多都是没有经过我同意转载的，但连出处也不说，就太不尊重本人的劳动成果了。如果不是引用的方式，那将来像类似这样的错误，就可能得不到更正，自己这个知识点将永远是错的，唉唉
