原创 代码重定位的思考(2)----Literal Pool

据(1)的测试，我们已经知道，编译器会把每个函数的入口地址以及常量的地址都放到一个称为Literal Pool(文字池)的区域。
请注意：Literal Pool里面只存放地址！
假设要操作一个常数，使用如下指令：
MOV.L H'FFFF0000,R0
编译器将这条指令编译成如下：
MOV.L @(H'0010:8,PC),R5
(H'0010:8,PC)就是H'FFFF0000在Literal Pool里面的地址，CPU根据这个地址，取出H'FFFF0000这个值，然后送入R5。
同理，调用函数时，如(1)里面经过编译后的代码：
MOV.L @(H'000C:8,PC),R7
JMP @R7
(H'000C:8,PC)就是被调函数的入口地址在Literal Pool里面的地址，CPU根据这个地址，在Literal Pool里取出被调函数的入口地址，然后去执行被调函数。

另外，一些指令被翻译成机器码之后，只占16或者32位。这样的话，操作数只有4位或者8位，无法直接处理32位的立即数。CPU借助Literal Pool，只需要在操作数里放置偏移量就可以使用一个32位的操作数。
SH2A的指令长度为16位。
试想一下，假设CPU的指令有64位或者更多，那么就可以直接使用一个32位的操作数了。实时上，在CISC体系的CPU中，例如Intel，指令长度可以达到15个Bytes，一条指令往往被编译成占用5个以上BYTE的机器码，一条指令就可以附带一个32位的操作数。但在RISC体系里，显然无法实现该功能。

总结：
我们现在可以回答(1)里面最后的疑问了。
程序在移动时，通常要把代码段和数据段一起移动。因为Literal Pool一般位于代码段的后面，当我们一起COPY这个Literal Pool的时候，程序会正确的找到被调函数的入口地址。见附录。
注意Literal Pool与代码的距离是有个范围的，如果PC的偏移量超过了这个范围，程序一样会跳转错误。这时，我们可以告知编译器，把Literal Pool放在这个范围内。SH2A的编译器一般都会自动完成这一功能(Automatic Literal Pool Gereration Function)，或者用.POOL关键字来优化Literal Pool。一般的编译器都会有类似的功能。


附录：
Source program
------------------------------------------- 
.SECTION CD1, CODE, LOCATE=H'0000F000
CD1_START:
MOV.L #H'FFFF0000,R0
MOV.W #H'FF00,R1
MOV.L #CD1_START,R2
MOV   #H'FF,R3
RTS
MOV   R0,R10
.END
--------------------------------------------

Automatic literal pool generation result(source list)
-----------------------------------------------------
1 0000F000               1       .SECTION CD1, CODE, LOCATE=H'0000F000
2 0000F000              2     CD1_START
3 0000F000     D003 3       MOV.L #H'FFFF0000,R0
4 0000F002     9103   4       MOV.W #H'FF00,R1
5 0000F004     D203 5       MOV.L #CD1_START,R2
6 0000F006     E3FF 6       MOV   #H'FF,R3
7 0000F008     000B 7       RTS
8 0000F00A     6A03 8       MOV   R0,R10
9            **** begin pool ****
10 0000F00C     FF00            data for source-line 4
11 0000F00E     0000             alignment code
12 0000F010     FFFF0000      data for source-line 3
13 0000F014     0000F000      data for source-line 5
14           **** end pool   ****
15                             9       .END
-----------------------------------------------------