ARM汇编跳转到寄存器或内存中的地址

Question

我想知道在ARM汇编中，有哪些指令可以用来跳转到存储在某个内存地址或标签中的地址。

例如，我们可以使用B LABEL来跳转到LABEL。但现在目的地只能在运行时确定，并且它存储在某个已知的内存位置，是否有类似于B [address]的东西？

谢谢！

- remijohn

Answer 1

是否有类似于B [address]的东西？

没有。首先将地址加载到寄存器中，然后使用 BX 跳转到该地址：

@ In this example, R0 points to the address to jump to
LDR R1, [R0]
BX R1

你也可以直接将地址加载到PC中（虽然我不确定这是否适用于所有ARM架构，请查阅相关参考文档）：

@ In this example, R0 points to the address to jump to
LDR PC, [R0]

- Michael

---

加载 PC 实际上在 ARM 指令集的所有版本中都得到支持，但 BX 不是。后一条指令直到 Thumb 指令集被添加到 ARM 架构中才存在。 - Ross Ridge

bx 指令从 ARMv4T 到现在基本上都得到了支持，包括 ARM7TDMI 到现在的所有版本，这是普通程序员所能看到的一切... - old_timer

LDR R1, [R0]; MOV PC, R1 也是一种可能性。 - user1095108

由于PC现在有专用寄存器，因此在ARMv8中不再可能使用“LDR PC，[R0]”。 - Ciro Santilli

@CiroSantilli 这很糟糕。这意味着没有办法在不破坏任何寄存器的情况下进行远程调用。 - Dan M.

Answer 2

ARM架构的一个重要设计范式是只有很少的指令可以操作内存，这可能是一项较慢的操作：只有LDR和STR。因此，不存在从内存中执行B [label]的情况。

对于寄存器部分的问题，回答这种问题的好方法是查看指令摘要部分，该部分将指令按类型分组。在ARMv7和ARMv8中有一个关于分支指令的摘要：

• ARMv7 A4.3 "Branch instructions"

  As mentioned at: https://dev59.com/Ao7ea4cB1Zd3GeqPDp9Q#32305904 , in ARMv7 you can use BX register, and there is also a BLX register which sets the return address for a function call.

  From that table, we know which ones use register since only those can jump to "Any" address: those that use immediates have limited ranges as full addresses don't fit into the fixed 4 bytes per instruction encoding.

  Minimal runnable example.

  Another option in ARMv7 mentioned at: https://dev59.com/Ao7ea4cB1Zd3GeqPDp9Q#32305904 is to ldr into the PC, since PC is just r15:

  ldr pc, [r0]
  

  However, this is not possible anymore in ARMv8 where PC has a dedicated register. B1.2.1 "Registers in AArch64 state" says:

  Software cannot write directly to the PC. It can only be updated on a branch, exception entry or exception return.

• ARMv8 C3.1 "Branches, Exception generating, and System instructions"

  In that section we learn about BLR, BR and RET.

  BR is like BX, but without X since there is no thumb to worry about.

  Minimal runnable example.

  The docs then say that RET is analogous to BR, except that it:

  • gives a hint that this is supposed to represent a function return
  • the register is optional on the assembly, and defaults to x30, which is where BL puts the return address

- Ciro Santilli

---

你忘了提到Thumb-2模式TBB/TBH（表分支字节/半字），它索引一个PC相对偏移量的数组并跳转到那里。这是用于类似switch语句跳转表的东西。TBB [Rn，Rm]（所以寻址模式仅限于寄存器，当然不是标签）。ARM之所以没有其他内存间接跳转，是因为它是一台具有某种RISC设计的加载存储机器。而且它不能使用ldr r0，[label]加载，除非在附近的PC相对位置或作为多个指令的伪指令。 - Peter Cordes

@PeterCordes 啊，谢谢，我不知道那个！ - Ciro Santilli