1. 跳轉表存在的意義
1.1 內核模塊反彙編
如下的程序清單，爲一個內核模塊的源碼。
#define __SYLIXOS_KERNEL
#include <SylixOS.h>
#include <module.h>
/*
* SylixOS call module_init() and module_exit() automatically.
*/
int module_init (void)
{
printk("hello_module init!\n");
return 0;
}
void module_exit (void)
{
}反彙編之後的內容如下所示。
kmTest.ko: file format elf64-littleaarch64
Disassembly of section .text:
0000000000000000 <module_init>:
/*
* SylixOS call module_init() and module_exit() automatically.
*/
int module_init (void)
{
0: a9bf7bfd stp x29, x30, [sp, #-16]!
4: 910003fd mov x29, sp
printk("hello_module init!\n");
8: 90000000 adrp x0, 0 <module_init>
c: 91000000 add x0, x0, #0x0
10: f9400000 ldr x0, [x0]
14: 94000000 bl 0 <API_LogPrintk>
return 0;
18: 52800000 mov w0, #0x0 // #0
}
1c: a8c17bfd ldp x29, x30, [sp], #16
20: d65f03c0 ret
24: d503201f nop
...
0000000000000030 <module_exit>:
void module_exit (void)
{
}
30: d503201f nop
34: d65f03c0 ret從以上反彙編結果可知，printk函數調用會被彙編爲BL指令，並且跳轉的目的地址爲0，這是因爲實際的跳轉地址會在動態加載時進行調整。
94000000 bl 0 <API_LogPrintk>1.2 BL指令分析
查閱ARMv8手冊，BL指令的結構如下圖所示。
按照該結構可知，BL指令最大的跳轉範圍爲4×226 = 256MB，即±128MB。但是“實際需跳轉位置”與“當前指令位置”的地址偏移很有可能超過該範圍。所以在動態加載時，需要修改這條指令的實現，使得其具有跳轉到整個64位地址空間的能力。
2. AARCH64跳轉表實現
2.1 利用跳轉表進行跳轉
通常的做法是採用跳轉表進行實現。
跳轉表使用的方式如下圖所示，其中“跳轉表所在的位置”與“當前指令位置”的地址偏移範圍爲±128MB之內，因此，可以首先從當前位置跳轉到跳轉表中的某一個表項。
2.2 BR跳轉指令
BR跳轉指令使用寄存器進行跳轉，那麼該指令具體264地址空間跳轉的能力，因此跳轉表可以藉助該指令進行實現。
2.3 跳轉表結構
| 字節 | 指令內容 |
|---|---|
| [16:19] | movn x16, #0x…. |
| [12:15] | movk x16, #0x…., lsl #16 |
| [08:11] | movk x16, #0x…., lsl #32 |
| [04:07] | movk x16, #0x…., lsl #48 |
| [00:03] | br x16 |
因爲MOV指令不能一次將一個64位數移入寄存器，所以必須將移位操作分爲四步完成，如上表所示。
此時，在動態加載時，按照如下方式進行跳轉：
1、 將原來的BL指令中目的跳轉位置，調整爲跳轉表對應表項的位置；
2、 跳轉表會將實際跳轉地址更新到X16寄存器中；
3、 通過BR指令跳轉到實際的目標地址。