二、怎么實現(xiàn)位置無關(guān)碼？

1． 什么是《編譯地址》？什么是《運行地址》？

「編譯地址：」

32位的處理器，它的每一條指令是4個字節(jié)，以4個字節(jié)存儲順序，進(jìn)行順序執(zhí)行，CPU是順序執(zhí)行的，只要沒發(fā)生什么跳轉(zhuǎn)，它會順序進(jìn)行執(zhí)行， 編譯器會對每一條指令分配一個編譯地址，這是編譯器分配的，在編譯過程中分配的地址，我們稱之為編譯地址。

「運行地址：」

是指程序指令真正運行的地址，是由用戶指定的，用戶將運行地址燒錄到哪里，哪里就是運行的地址。比如有一個指令的編譯地址是0x40008000，實際運行的地址是0x40008000，如果用戶將指令燒到0x60000000上，那么這條指令的運行地址就是0x60000000。

當(dāng)編譯地址和運行地址不同的時候會出現(xiàn)什么結(jié)果？結(jié)果是不能跳轉(zhuǎn)，編譯后會產(chǎn)生跳轉(zhuǎn)地址，如果實際地址和編譯后產(chǎn)生的地址不相等，那么就不能跳轉(zhuǎn)。

「C語言編譯地址：」

都希望把編譯地址和實際運行地址放在一起的，但是匯編代碼因為不需要做C語言到匯編的轉(zhuǎn)換，可以直接的去寫地址，所以直接寫的就是他的運行地址，這就是為什么任何bootloader剛開始會有一段匯編代碼，因為起始代碼編譯地址和實際地址不相等，這段代碼和匯編無關(guān)，跳轉(zhuǎn)用的運行地址。

2． 舉例

實現(xiàn)位置無關(guān)碼主要考慮以下兩個方面：

1． 位置無關(guān)的函數(shù)跳轉(zhuǎn)
2． 位置無關(guān)的常量訪問

下面我們通過兩個例子詳細(xì)講解。

代碼

編譯代碼使用的連接文件「map．lds」如下：

OUTPUT＿FORMAT（＂elf32－littlearm＂， ＂elf32－littlearm＂， ＂elf32－littlearm＂）
OUTPUT＿FORMAT（＂elf32－arm＂， ＂elf32－arm＂， ＂elf32－arm＂）
OUTPUT＿ARCH（arm）
ENTRY（＿start）
SECTIONS
｛
． ＝ 0x40008000；
． ＝ ALIGN（4）；
．text      ：
｛
 gcd．o（．text）
 ＊（．text）
｝
． ＝ ALIGN（4）；
   ．rodata ：
｛ ＊（．rodata） ｝
   ． ＝ ALIGN（4）；
   ．data ：
｛ ＊（．data） ｝
   ． ＝ ALIGN（4）；
   ．bss ：
    ｛ ＊（．bss） ｝
｝

如文件map．lds所示：「0x40008000」就是鏈接地址，

其他源文件如下：「gcd．s」

．text
．global ＿start
＿start：
 ldr  sp，＝0x70000000         get stack top pointer
 bl func
 ldr pc，＝func
 b  main
func：
mv pc，lr

「main．c」

＊ main．c
＊
＊  Created on： 2020－12－12
＊      Author： 一口Linux

int aaaa＝0；
int main（void）
｛
aaaa ＝ 0x11；
while（1）；
   return 0；
｝

「Makefile」

TARGET＝gcd
TARGETC＝main
all：
arm－none－linux－gnueabi－gcc －O1 －g －c －o ＄（TARGETC）．o  ＄（TARGETC）．c
arm－none－linux－gnueabi－gcc －O1 －g －c －o ＄（TARGET）．o ＄（TARGET）．s
arm－none－linux－gnueabi－gcc －O1 －g －S －o ＄（TARGETC）．s  ＄（TARGETC）．c
arm－none－linux－gnueabi－ld ＄（TARGETC）．o ＄（TARGET）．o －Tmap．lds  －o  ＄（TARGET）．elf
arm－none－linux－gnueabi－objcopy －O binary －S ＄（TARGET）．elf ＄（TARGET）．bin
arm－none－linux－gnueabi－objdump －D ＄（TARGET）．elf ＞ ＄（TARGET）．dis
clean：
rm －rf ＊．o ＊．elf ＊．dis ＊．bin
反匯編文件「gcd．dis」

如上圖所示：

＿start對應(yīng)的鏈接地址是0x400080009行 bl func對應(yīng)的指令10行 ldr pc，＝pc對應(yīng)的指令func的鏈接地址0x40008010全局變量aaaa對應(yīng)的內(nèi)存位于bss段0x4000802c19行 aaaa ＝ 0x11 賦值語句對應(yīng)的機器碼