arm-linux-ld的鏈接腳本的詳解

如下轉自：http://www.tudou.com/home/diary_v3904315.html

-T選項是ld命令中比較重要的一個選項，能夠用它直接指明代碼的代碼段、數據段、博士生、 

　　段，對於複雜的鏈接，能夠專門寫一個腳原本告訴編譯器如何鏈接。 

　　-Ttext addr 

　　-Tdata addr 

　　-Tbss addr 

　 　arm-elf-ld -Ttext 0x00000000 -g led_On.o -o led_on_elf ，運行地址爲0x00000000，因爲沒有data和bss，他們會默認的依次放在後面。相同的代碼 不一樣的Ttext，你能夠對比一下他們之間會變的差別，ld會自動調整跳轉的地址。 

　　＊簡單的Linker script 

　　(1) SECTIONS命令： 

　 　The SECTIONS command tells the linker how to map input sections into output sections, and how to place the output sections in memory. 

　　命令格式以下： 

　　SECTIONS 

　　{ 

　　sections-command 

　　sections-command 

　　...... 

　　} 

　　其中sections-command能夠是ENTRY命令，符號賦值，輸出段描述，也能夠是overlay描述。 

　　(2) 地址計數器‘.’(location counter)： 

　　該符號只能用於SECTIONS命令內部，初始值爲‘0’，能夠對該符號進行賦值，也可使用該符號進行計算或賦值給其餘符號。它會自動根據SECTIONS命令內部所描述的輸出段的大小來計算當前的地址。 

　　(3) 輸出段描述(output section description)： 

　　前面提到在SECTIONS命令中能夠做輸出段描述，描述的格式以下： 

　　section [address] [(type)] : [AT(lma)] 

　　{ 

　　output-section-command 

　　output-section-command 

　　... 

　　} [>region] [AT>lma_region] [:phdr :phdr ...] [=fillexp] 

　　不少附加選項是用不到的。其中的output-section-command又能夠是符號賦值，輸入段描述，要直接包含的數據值，或者某一特定的輸出段關鍵字。 

　　＊linker script 實例 

　　＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 

　　OUTPUT_ARCH(arm) 

　　ENTRY(_start) 

　　SECTIONS { 

　　. = 0xa3f00000; 

　　__boot_start = .; 

　　.start ALIGN(4) : { 

　　*(.text.start) 

　　} 

　　.setup ALIGN(4) : { 

　　setup_block = .; 

　　*(.setup) 

　　setup_block_end = .; 

　　} 

　　.text ALIGN(4) : { 

　　*(.text) 

　　} 

　　.rodata ALIGN(4) : { 

　　*(.rodata) 

　　} 

　　.data ALIGN(4) : { 

　　*(.data) 

　　} 

　　.got ALIGN(4) : { 

　　*(.got) 

　　} 

　　__boot_end = .; 

　　.bss ALIGN(16) : { 

　　bss_start = .; 

　　*(.bss) 

　　*(COMMON) 

　　bss_end = .; 

　　} 

　　.comment ALIGN(16) : { 

　　*(.comment) 

　　} 

　　stack_point = __boot_start + 0x00100000; 

　　loader_size = __boot_end - __boot_start; 

　　setup_size = setup_block_end - setup_block; 

　　} 

　　＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝ 

　　在SECTIONS命令中的相似於下面的描述結構就是輸出段描述： 

　　.start ALIGN(4) : { 

　　*(.text.start) 

　　} 

　 　.start 爲output section name，ALIGN(4)返回一個基於location counter(.)的4字節對齊的地址值。*(.text.start)是輸入段描述，*爲通配符，意思是把全部被連接的object文件中 的.text.start段都連接進這個名爲.start的輸出段。 

　　源文件中所標識的section及其屬性實際上就是對輸入段的描述，例如.text.start輸入段在源文件start.S中的代碼以下： 

　　.section .text.start 

　　.global _start 

　　_start : 

　　b start 

　　arm-elf-ld -Ttimer.lds -o timer_elf header .o 

　　這裏就必須存在一個timer.lds的文件。 

　　對於.lds文件，它定義了整個程序編譯以後的鏈接過程，決定了一個可執行程序的各個段的存儲位置。雖然如今我還沒怎麼用它，但感受仍是挺重要的，有必要了解一下。 

　　先看一下GNU官方網站上對.lds文件形式的完整描述： 

　　SECTIONS { 

　　... 

　　secname start BLOCK(align) (NOLOAD) : AT ( ldadr ) 

　　{ contents } >region :phdr =fill 

　　... 

　　} 

　　secname和contents是必須的，其餘的都是可選的。下面挑幾個經常使用的看看： 

　　一、secname：段名 

　　二、contents：決定哪些內容放在本段，能夠是整個目標文件，也能夠是目標文件中的某段（代碼段、數據段等） 

　　三、start：本段鏈接（運行）的地址，若是沒有使用AT（ldadr），本段存儲的地址也是start。GNU網站上說start能夠用任意一種描述地址的符號來描述。 

　　四、AT（ldadr）：定義本段存儲（加載）的地址。 

　　/* nand.lds */ 

　　SECTIONS { 

　　firtst 0x00000000 : { head.o init.o } 

　　second 0x30000000 : AT(4096) { main.o } 

　　} 

　 　以上，head.o放在0x00000000地址開始處，init.o放在head.o後面，他們的運行地址也是0x00000000，即鏈接和存儲地 址相同（沒有AT指定）；main.o放在4096（0x1000，是AT指定的，存儲地址）開始處，可是它的運行地址在0x30000000，運行以前 須要從0x1000（加載處）複製到0x30000000（運行處），此過程也就用到了讀取Nand flash。 

　　這就是存儲地址和鏈接（運行）地址的不一樣，稱爲加載時域和運行時域，能夠在.lds鏈接腳本文件中分別指定。 

　　編寫好的.lds文件，在用arm-linux-ld鏈接命令時帶-Tfilename來調用執行，如 

　　arm-linux-ld ?Tnand.lds x.o y.o ?o xy.o。也用-Ttext參數直接指定鏈接地址，如 

　　arm-linux-ld ?Ttext 0x30000000 x.o y.o ?o xy.o。 

　　既然程序有了兩種地址，就涉及到一些跳轉指令的區別，這裏正好寫下來，之後萬一忘記了也可查看，之前很多東西沒記下來如今忘得差很少了。 

　　ARM彙編中，常有兩種跳轉方法：b跳轉指令、ldr指令向PC賦值。 

　　我本身通過概括以下： 

　　b step1 ：b跳轉指令是相對跳轉，依賴當前PC的值，偏移量是經過該指令自己的bit[23:0]算出來的，這使得使用b指令的程序不依賴於要跳到的代碼的位置，只看指令自己。 

　　ldr pc, =step1 ：該指令是從內存中的某個位置（step1）讀出數據並賦給PC，一樣依賴當前PC的值，可是偏移量是那個位置（step1）的鏈接地址（運行時的地址），因此能夠用它實現從Flash到RAM的程序跳轉。 

　　此外，有必要回味一下adr僞指令，U-boot中那段relocate代碼就是經過adr實現當前程序是在RAM中仍是flash中。仍然用我當時的註釋 

　　adr r0, _start /* r0是代碼的當前位置 */ 

　　/* adr僞指令，彙編器自動經過當前PC的值算出 若是執行到_start時PC的值，放到r0中： 

　 　當此段在flash中執行時r0 = _start = 0；當此段在RAM中執行時_start = _TEXT_BASE(在board/smdk2410/config.mk中指定的值爲0x33F80000，即u-boot在把代碼拷貝到RAM中去 執行的代碼段的開始) */ 

　　ldr r1,UGG BOOTS, _TEXT_BASE /* 測試判斷是從Flash啓動，仍是RAM */ 

　　/* 此句執行的結果r1始終是0x33FF80000，由於此值是又編譯器指定的(ads中設置，或-D設置編譯器參數) */ 

　　cmp r0, r1 /* 比較r0和r1，調試的時候不要執行重定位 */ 

　　下面，結合u-boot.lds看看一個正式的鏈接腳本文件。這個文件的基本功能還能看明白，雖然上面分析了好多，但其中那些GNU風格的符號仍是着實讓我感到迷惑。 

　　OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm", "elf32-littlearm") 

　　;指定輸出可執行文件是elf格式,32位ARM指令,小端 

　　OUTPUT_ARCH(arm) 

　　;指定輸出可執行文件的平臺爲ARM 

　　ENTRY(_start) 

　　;指定輸出可執行文件的起始代碼段爲_start. 

　　SECTIONS 

　　{ 

　　. = 0x00000000 ; 從0x0位置開始 

　　. = ALIGN(4) ; 代碼以4字節對齊 

　　.text : ;指定代碼段 

　　{ 

　　cpu/arm920t/start.o (.text) ; 代碼的第一個代碼部分 

　　*(.text) ;其它代碼部分 

　　} 

　　. = ALIGN(4) 

　　.rodata : { *(.rodata) } ;指定只讀數據段 

　　. = ALIGN(4); 

　　.data : { *(.data) } ;指定讀/寫數據段 

　　. = ALIGN(4); 

　　.got : { *(.got) } ;指定got段, got段式是uboot自定義的一個段, 非標準段 

　　__u_boot_cmd_start = . ;把__u_boot_cmd_start賦值爲當前位置, 即起始位置 

　　.u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) } ;指定u_boot_cmd段, uboot把全部的uboot命令放在該段. 

　　__u_boot_cmd_end = .;把__u_boot_cmd_end賦值爲當前位置,即結束位置 

　　. = ALIGN(4); 

　　__bss_start = .; 把__bss_start賦值爲當前位置,即bss段的開始位置 

　　.bss : { *(.bss) }; 指定bss段 

　　_end = .; 把_end賦值爲當前位置,即bss段的結束位置 

　　}