C/C++ では、switch ステートメントはコンパイラによってジャンプ テーブルに下げられます。ARM と x86 のジャンプ テーブルの配置の違いに気付きました。
x86
x86 (および x86_64) の場合、ジャンプ テーブルは関数の外に配置されることがよくあります (例: .rodata)。
4005e0: 48 8b 45 d8 mov -0x28(%rbp),%rax
4005e4: 48 8b 0c c5 b0 0c 40 mov 0x400cb0(,%rax,8),%rcx
4005eb: 00
4005ec: ff e1 jmpq *%rcx
4005ee: 8b 45 e8 mov -0x18(%rbp),%eax
4005f1: 83 e8 66 sub $0x66,%eax
腕
ARM の場合、ジャンプ テーブルは関数のコードとインターリーブされます。
15c: e28f2004 add r2, pc, #4
160: e7911002 ldr r1, [r1, r2]
164: e1a0f001 mov pc, r1
168: 000001a4 .word 0x000001a4
16c: 000001b4 .word 0x000001b4
170: 000001e4 .word 0x000001e4
174: 00000214 .word 0x00000214
178: 00000214 .word 0x00000214
17c: 00000214 .word 0x00000214
180: 00000214 .word 0x00000214
184: 00000214 .word 0x00000214
188: 000001c4 .word 0x000001c4
18c: 000001f4 .word 0x000001f4
上記のコードは で生成されましclang 3.5 -target arm-none-eabi -march=armv7たが、同様のコードが で生成されgccます。
MIPS
完全を期すために、MIPS の switch ステートメントのコードを次に示します。ジャンプ台は.rodataセクションに配置されます。
4002b8: 2c85000b sltiu a1,a0,11
4002bc: afc40018 sw a0,24(s8) //local var that we switch on
4002c0: 10a00021 beqz a1,400348 <main0+0xb4> // default case
4002c4: 00000000 nop
4002c8: 8fc10018 lw at,24(s8) //the var that we switch on is in at
4002cc: 00011080 sll v0,at,0x2 // v0 = at<<2
4002d0: 3c030040 lui v1,0x40 // v1 = 0x40<<16
4002d4: 00431021 addu v0,v0,v1 // v0 = (at<<2) + v1
4002d8: 8c421848 lw v0,6216(v0) // v0 = *((at<<2)+0x401848)
4002dc: 00400008 jr v0 // jump
4002e0: 00000000 nop
jumptable ( 0x00401848) のアドレスは にあり.rodataます。
$ readelf -e /tmp/muti-sw.mips.o | grep .rodata
[ 7] .rodata PROGBITS 00401848 001848 00069a 00 A 0 0 4
上記のコードは、clang 3.9 で生成されました。
質問
ARM アーキテクチャではジャンプ テーブルが関数のコードとインターリーブされることが多く、x86 ではインターリーブされないのはなぜですか?
この答えは、キャッシュがARMで動作する方法がそれと関係があることを意味します。他の理由はありますか？