ARM64位置无关汇编全局变量访问问题：函数迁移后失效如何解决？

问题根源 #

你遇到的问题本质是PC相对寻址的局限性：adrp/ldr（或汇编优化后的adrp/add）是基于当前指令的PC值计算全局变量地址的。当你把函数用memcpy复制到其他内存位置后，PC的基准位置完全改变，原来预计算的相对偏移自然失效，导致全局变量地址加载错误。

正确解决方法 #

1. 通过全局偏移表（GOT）间接访问 #

GOT是进程启动时被系统填充的地址表，其中存储着全局变量的绝对地址，与函数的运行位置无关。使用GOT访问的汇编代码示例：

; 获取全局变量在GOT中的条目地址
adrp    x0, _global_var@GOTPAGE
ldr     x0, [x0, _global_var@GOTPAGEOFF]
; 从GOT条目中读取全局变量的绝对地址
ldr     x0, [x0]
; 此时x0中就是_global_var的正确地址，可直接读写

不管函数被迁移到内存的哪个位置，只要GOT的位置不变（进程生命周期内固定），就能正确拿到全局变量地址。

2. 基于静态基址（SB）寻址 #

对于小数据全局变量（通常是数据段中的小变量），可以使用静态基址寻址，它依赖的是程序静态段的基址而非当前函数的PC：

adrp    x0, _global_var@SB
add     x0, x0, _global_var@SBOFF
; x0即为_global_var的地址

这种方式同样不受函数迁移的影响，因为静态段基址在进程启动后固定（即使开启ASLR，也是整个静态段偏移，相对关系不变）。

3. 编译时生成位置无关代码 #

如果你用Clang编译汇编代码，务必添加-fpic或-fPIC选项，强制编译器生成位置无关的代码逻辑，自动处理全局变量的寻址问题，避免手动编写PC相对的寻址指令。

补充说明 #

你看到ldr被汇编成add是汇编器的正常优化：当全局变量的页内偏移为0时，ldr [x0, #0]等价于直接把x0的值作为地址，汇编器会优化为add x0, x0, #0（或直接保留x0），但这不会改变PC相对寻址的本质，所以迁移后依然出错。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者swineone