汇编器节指令有什么用？

Question

我正在尝试学习ARM汇编。

编写此小型Hello World程序后：

                .global _start

                .text
_start:         ldr     R1,=msgtxt      
                mov     R2,#13          
                mov     R0,#1           
                mov     R7,#4           
                svc     0               

                mov     R7,#1           
                svc     0               


                .data
msgtxt:         .ascii  "Hello World!\n"

                .end

我注意到我可以删除.text和.data指令，该程序也可以正常运行。

因此，我很好奇：我阅读的所有内容都强调了一个事实，即.text节将用于代码，而.data节将用于数据。但是在这里，在我眼前，它们似乎什么也没做！

因此，如果不将它们分别用于保存代码和数据，它们的真正目的是什么？

Answer 1

这类指令取决于您要为其构建程序的体系结构，并且它们选择要分配给后续代码或数据的内存部分。最后，一切都只是一个字节字符串。汇编程序后，将根据符号/标签所在的部分为其分配不同的内存地址。

.text 通常在只读存储区中分配，最适合于预期不会更改的代码。

.data通常是内存的可写部分。我认为，.text如果不希望更改，则通常将字符串放在代码数据旁边（或者架构具有类似的只读段）。我会说，大部分时间.data甚至都避免使用该部分。为什么？因为该.data节需要初始化-程序启动时从程序二进制文件复制到内存中。程序引用的大多数数据都是只读的，并且它们进行操作所需的任何内存通常仅与该.bss段一起分配，该段分配了未初始化的内存部分。

在同一部分中混合使用代码和数据有一些优点，例如，通过与PC寄存器（正在执行的代码的地址）有相对偏移的方式轻松访问数据地址。然后当然有缺点，因为如果您尝试修改只读内存，最终将至少导致忽略您的操作，并且该程序可能会触发异常并崩溃。所有非常特定于体系结构的，最安全的选择是将代码保留在用于代码的段中，并将数据/分配保留在用于数据的段中。

这完全取决于您的程序所针对的目标。例如，Game Boy Advance具有256KB的“慢速”存储区，32KB的“快速”存储区，然后是只读的“ ROM”区（游戏卡带数据），其大小可能为几兆字节，而汇编程序使用了内存部分：

.data or .iwram  -> Internal RAM (32KB)
.bss             -> Internal RAM uninitialized
.ewram           -> External RAM (256KB)
.sbss            -> External RAM uninitialized
.text or .rodata -> Read only ROM (cartridge size)

再举一个例子，SPC-700（SNES声音芯片）具有64KB的可读写存储器，用于所有内容，但是其中的前256个字节具有更快的访问速度（“零页”）。在这种情况下，理论，.data以及.text将被分配到同一个存储区域-也就是说，他们不会在零页分配，他们都共享相同的存储。有将是零页面自定义段，之间的差异.text，并.data会非常小-只是一个辨别的方式在组装程序点符号，以“数据”和符号指向的程序代码。

Answer 2

GAS（像大多数汇编器一样）默认为该.text部分，并且您的只读数据仍然可以在.text

一切都只是字节

您可以将echo 'mov r1, #2' > foo.s 其汇编+链接到 ARM 二进制文件中（
gcc -nostdlib -static foo.s例如）。您可以在 GDB 中单步执行该指令。

（如果没有sys_exit系统调用，您的程序将在此之后崩溃，但是当然您也可以在没有任何指令的情况下执行此操作。）

链接器将警告它没有找到_start符号（因为您遗漏了标签本身，更不用说告诉.globl汇编器使其在目标文件的符号表中可见的指令了。

但 GNU binutilsld的默认设置是使用节的开头.text作为 ELF 入口点。

默认情况下，除此之外的大多数部分都.text不会链接到可执行内存中，因此通常会_start:出现.data问题。

只读数据通常应该放在该.rodata部分中，无论如何，该部分都作为 TEXT 段的一部分链接。因此，就运行时行为而言，将其放在该.text 部分的末尾（通过省略.data）几乎完全等同于您应该做的事情。

ELF文件格式中的节和段有什么区别

将其放入.data会导致链接器将其放入不同的段中，告诉操作系统的 ELF 程序加载器将其映射为读+写（而不是执行）。

.rodata分开一个部分的目的.text是将代码和数据组合在一起。 许多 CPU 具有分离的 L1d 和 L1i 缓存，和/或用于数据/指令的单独的 TLB，因此只读数据与代码的细粒度混合会浪费分离缓存中的空间。

就您而言，您没有链接也包含一些代码和一些数据的任何其他文件，因此没有区别。