ADRP

Summary

정의: PC 기준 상대주소를 페이지(4KB) 단위로 계산하여 레지스터에 로드하는 명령어. “Address of Page”의 약자임.

핵심 개념:

• ADR이 정확한 바이트 단위 주소를 계산하는 반면, ADRP는 4KB 페이지의 시작 주소만 계산함
• 결과 레지스터에는 하위 12비트가 0으로 마스킹된 페이지 정렬 주소가 저장됨
• 따라서 페이지 내부의 정확한 오프셋은 별도로 더해줘야 함 (보통 ADD 명령어 사용)

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왜 ADR만으로는 부족한가

범위 비교:

명령어	인코딩 단위	범위
ADR	바이트 단위 (21비트 offset)	±1MB
ADRP	페이지 단위 (21비트 offset, 각 페이지=4KB)	±4GB

계산 근거:

ADRP offset 21비트 × 페이지 크기 4KB(2^12)
= 2^21 × 2^12
= 2^33 바이트
= 약 ±4GB

동일한 21비트 offset을 쓰지만, 단위가 “바이트”가 아니라 “페이지”이기 때문에 4096배 더 넓은 범위를 커버함. 이게 ADR과 ADRP의 근본적 차이임.

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ADRP + ADD 조합 패턴

동작 원리:

1. ADRP로 목표 주소가 속한 페이지의 시작 주소를 레지스터에 로드
2. ADD로 페이지 내 정확한 오프셋(하위 12비트)을 더해 최종 주소 완성

예시:

adrp x0, message@PAGE       // message가 속한 4KB 페이지 시작 주소 로드
add  x0, x0, message@PAGEOFF // 페이지 내 오프셋 더해 정확한 주소 완성

macOS 표기법 참고:

• @PAGE: 페이지 시작 주소 부분 지정 (ADRP용)
• @PAGEOFF: 페이지 내 오프셋 부분 지정 (ADD용)
• 링커가 어셈블 시점에 이 값들을 실제 주소로 채워넣음

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이전 ADR 논의와의 연결

지난 설명에서 언급한 대로, 실전 코드에서 .text(코드)와 .data(데이터) 섹션은 대부분 1MB 이상 떨어져 배치됨. 이 거리는 ADR의 범위를 초과하지만 ADRP의 ±4GB 범위 안에는 충분히 들어옴.

결론적 판단 기준:

• 로컬 함수 내부 라벨 참조 → ADR로 충분
• 전역 변수, 문자열 상수, 타 섹션 심볼 참조 → ADRP+ADD가 사실상 표준

이 때문에 Clang이 생성한 실제 어셈블리에서는 ADR보다 ADRP+ADD 조합이 압도적으로 자주 관찰됨.