ARM中跳轉指令BL/BLX位移值計算規則

標籤：

1. 4位元組對齊arm指令

????規則：位移=( 跳轉地址-(指令地址+8) )/4

原因：

指令地址 + 8：因為ARM的流水線使得指令執行到當前指令處時，PC實際的值是A+8。

跳轉指令 - 上一步得到地址：得到跳轉指令與當前PC處的差值。

÷4：因為ARM的指令是4對齊的，即最低兩位為00，於是將這個值右移兩位。

?

執行時:

取出位移，左移兩位，加入PC，這時PC的值剛好為目標處的地址值,即目標地址指令進入取值，流水線前兩級被清空。

?

執行個體測試：

.text:0000126C90009F E5 LDR R0,=0x4D44 .text:0000127000708F E0 ADD R7, PC, R0 ; _GLOBAL_OFFSET_TABLE_ .text:00001274070086 E0 ADD R0, R6, R7 .text:00001278741080 E2 ADD R1, R0, #0x74 .text:0000127C DC 2080 E2 ADD R2, R0, #0xDC .text:000012800400 A0 E3 MOV R0, #4 .text:0000128492 FF FF EB BL __android_log_print .text:00001288000095 E5 LDR R0,[R5] ? ? .plt:000010D4 __android_log_print .plt:000010D400 C6 8F E2 ADR R12,0x10DC

(0010d4 - (001284 + 8))/4 = 00FFFF92。

對應機器碼為 92 ff ff

2. thumb2指令

????(轉自 http://bbs.pediy.com/showthread.php?t=199429 ))

1．向後跳轉

0012 00F001F8 bl .Lhelo

.Lhelo:

0018 05F0D1F7 pld [r1, r5]

?

計算方式：

取高位 f000， 取後11位 => 000

取低位 f801， 取後11位 => 001

計算： （000 << 12) | (001 << 1) = 2

由於這個最高位符號位為0. 代表向後跳轉， 只需要保留該值2即可

?

然後計算得到的目標地址為 ： 0x0012 ＋ 4 ＋ 2 ＝ 0x0018

向前跳轉

00001164 FF F7 BE FF BL _Z4testv

_Z4testv

000010E4 07 B5 PUSH {R0-R2,LR}

?

計算方式：

取高位 f7ff， 取後11位 => 7ff

取低位 ffbe， 取後11位 => 7be

計算： （7ff << 12) | (7be << 1) = 7fff7c

由於這個最高位符號位為1 代表向前跳轉， 需要－1然後取反 得到值為 ff800084。取84即可

?

然後計算得到的目標地址為 ： 0x1164 ＋ 4 － 0x84 ＝ 0x10e4

?

逆向過程：

BL?<label>
由BL指令得到機器碼演算法：

offset= dstAddr - srcAddr; ? offset=(offset-4)&0x007fffff; ? high=offset>>12; low=(offset&0x00000fff)>>1; ? machineCode =((0xFF00|low)<<16)|(0xF000|high);

BLX <label>

與BL類似。

offset= dstAddr - srcAddr; ? offset=(offset-4)&0x007fffff; ? high=offset>>12; low=(offset&0x00000fff)>>1; ? if(low%2 !=0) { low++; } ? machineCode =((0xEF00|low)<<16)|(0xF000|high);

ARM中跳轉指令BL/BLX位移值計算規則