前情提要

昨日設計了一個更適合接下來的開發的小程式，並且將展示重定區段的功能新增進入 readelf 裡面。今天的目標就是試試看我們能不能產生重定區段，並且讓連結器能夠使用呢？

實作目標

繼續沿用我們的測試程式，簡單回顧一下的話，fin2.s 是進入點，並且在裡面呼叫了 write 函式；fin1.s 則定義了該函式。所以實作的大方向就是要在組譯結果的 fin2.o 中安插一個重定區段。細節來講，我們必須在 as 中做到：

• 理解 call 虛擬指令，將之轉換為 auipc+jalr 指令配對
• 製造相對應的重定區段
  • 有一個 R_RISCV_NONE 的空重定
  • 一個 R_RISCV_CALL 的重定 Rela64 結構內容
    • Off 成員在 call 的位置
    • Info 成員是 R_RISCV_CALL 重定型態與該標籤編號的複合體
    • Addend 成員的值是 0

理論上這樣就足夠了。

讓 as 理解 call 虛擬指令

嚴格來說，這應該是 rvgc 函式庫的責任：因為 as 抓到一個指令之後，會送交給 rvgc.InstToBin 去處理。所以這裡我們先新增一個指令型態叫做虛擬指令：

type RV_INST_TYPE uint32

const (
...
        RV_INST_U_TYPE RV_INST_TYPE = 5
        RV_INST_J_TYPE RV_INST_TYPE = 6
        RV_INST_PSEUDO RV_INST_TYPE = 7
)

然後，我們可以將 call 指令視為這個新的形態：

var mnem2type = map[string]RV_INST_TYPE{
...
        "ecall": RV_INST_NONE,

        "call": RV_INST_PSEUDO,
}

由於虛擬指令並沒有真正的 opcode，所以 InstToBin 的起始邏輯需要稍微修正：

func InstToBin(inst []string) []byte {

        t := mnem2type[inst[0]]
        if t != RV_INST_PSEUDO {
                op := mnem2opcode[inst[0]]
        }

於是就可以在後面的 switch 結構之中加入相關的處理了！為了避免重複造輪子，我們可以呼叫自己兩次：

...
        case RV_INST_NONE:
                bits |= uint32(op)
        case RV_INST_PSEUDO:
                if inst[0] == "call" {
                        ret := make([]byte, 0)
                        ret = append(ret, InstToBin("auipc ra, 0"))
                        ret = append(ret, InstToBin("jalr ra, 0(ra)"))
                        return ret
                }

重定的判斷

這個部分筆者決定繼續修改 rvgc 的行為，因為關於指令的分析處理，幾乎都是在 rvgc 函式庫之內進行，若是要將這個流程拿出來到 as 裡面，會變得綁手綁腳的。這裡決定讓 InstToBin 函數多回傳一個參數：重定型態。所以，必須修改 as 的 inst 函式

func (asu *asUtil) inst(d []string) {
        b, r := rvgc.InstToBin(d)

	asu.obj.sections[currentSection].content = append(asu.obj.sections[currentSection].content, string(b))

        if r != elf.R_RISCV_NONE {

如果這個指令有回傳重定型態，則必須開始一連串安插重定區段的步驟。

小結

今日完成的是初步的處理，我們明日再來嘗試把這個部分補完吧！