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Author: XiaoLan Lee
Blog: http://blog.leexiaolan.tk/
链接器中Thumb BLX指令编码
几天前，由于某种需求，需要实现部分ARM链接器，于是找出了一年多前的链接器源码， 准备在此基础上实现。实现链接器过程中，若Thumb 2中的BLX指令未4字节对齐，程序就会崩溃。 而当时解决的办法就是对未对齐的BLX指令使用跳板（veneer），迂回解决的。现在，又有幸和BLX重逢了，当时烦恼于BLX问题的场景依然记忆犹新。 于是乎，按照以前的解决方案，按部就班的完成了这次的需求。
事后反思，直觉告诉我应该不会是BLX指令对齐引起的。因为在Thumb 2中，BLX实际上是两条Thumb指令，而Thumb指令只需要halfword（2字节）对齐。 那问题在哪里呢？
指令本身没有错，错应该就出在指令的操作数的编码上。前面看到的资料，就简单介绍说，两条Thumb指令的低11位， 拼接起来，左移1位并符号扩展成一个32位的偏移量，这个偏移量加上程序计数器PC的值，最终得到一个32位的目标绝对地址。 仔细阅读了手册后，发现上述计算方法有点小问题，这就是程序崩溃的根本原因。
对BLX指令的编码，手册中有如下描述：
1. Form the base address for the branch. This is the address of the first of the two Thumb instructions(the one with H == 10), plus 4. In other words, the base address is equal to the PC value read by that instruction.
2. If the instruction is BLX, set bit[1] of the target address to be equal to bit[1] of the base address. This is an exception to the normal rule that bits[1:0] of the address of an ARM instruction are 0b00. This adjustment is required to ensure that the restrictions associated with the H == 01 form of the instruction are obeyed.
3. Subtract the base address from the target address to form the offset. [1]
原来对于未4字节对齐的BLX指令，在计算偏移量时，目标ARM子程序的地址需要加2。按此修改程序，测试通过。
结论：遇到问题尽量看官方手册，对其它来源的信息的正确性需要仔细审查。
[1]: ARMv5 Architecture Reference Manual Page A7-27.