对.lds连接脚本文件的分析对.lds连接脚本文件的分析

tuyer

                对于.lds文件，它定义了整个程序编译之后的连接过程，决定了一个可执行程序的各个段的存储位置。虽然现在我还没怎么用它，但感觉还是挺重要的，有必要了解一下。
先看一下[color="#0000ff"]GNU官方网站上对.lds文件形式的完整描述：
[color="#000000"]SECTIONS {
[color="#00cc00"].[color="#00cc00"].[color="#00cc00"].
secname start BLOCK[color="#00cc00"](align[color="#00cc00"]) [color="#00cc00"](NOLOAD[color="#00cc00"]) [color="#00cc00"]: AT [color="#00cc00"]( ldadr [color="#00cc00"])
  [color="#00cc00"]{ contents [color="#00cc00"]} [color="#00cc00"]>region [color="#00cc00"]:phdr [color="#00cc00"]=[color="#ff0000"]fill
[color="#00cc00"].[color="#00cc00"].[color="#00cc00"].
[color="#00cc00"]}
secname和contents是必须的，其他的都是可选的。下面挑几个常用的看看：1、secname：段名
2、contents：决定哪些内容放在本段，可以是整个目标文件，也可以是目标文件中的某段（代码段、数据段等）
3、start：本段[color="red"]连接（运行）的地址，如果没有使用AT（ldadr），本段存储的地址也是start。GNU网站上说start可以用任意一种描述地址的符号来描述。
4、AT（ldadr）：定义本段[color="red"]存储（加载）的地址。
看一个简单的例子：（摘自《2410完全开发》）
[color="#000000"]/* nand.lds */
SECTIONS [color="#00cc00"]{
firtst 0x00000000 [color="#00cc00"]: [color="#00cc00"]{ head[color="#00cc00"].o init[color="#00cc00"].o [color="#00cc00"]}
second 0x30000000 [color="#00cc00"]: AT[color="#00cc00"](4096[color="#00cc00"]) [color="#00cc00"]{ main[color="#00cc00"].o [color="#00cc00"]}
[color="#00cc00"]}
    以上，head.o放在0x00000000地址开始处，init.o放在head.o后面，他们的运行地址也是0x00000000，即[color="red"]连接和存储地址相同（没有AT指定）；main.o放在4096（0x1000，是AT指定的，[color="red"]存储地址）开始处，但是它的[color="red"]运行地址在0x30000000，运行之前需要从0x1000（加载处）复制到0x30000000（运行处），此过程也就用到了读取Nand flash。
这就是存储地址和连接（运行）地址的不同，称为加载时域和运行时域，可以在.lds连接脚本文件中分别指定。
编写好的.lds文件，在用arm-linux-ld连接命令时带-Tfilename来调用执行，如
arm-linux-ld –Tnand.lds x.o y.o –o xy.o。也用-Ttext参数直接指定[color="red"]连接地址，如
arm-linux-ld –Ttext 0x30000000 x.o y.o –o xy.o。
既然程序有了两种地址，就涉及到一些跳转指令的区别，这里正好写下来，以后万一忘记了也可查看，以前不少东西没记下来现在忘得差不多了。。。
ARM汇编中，常有两种跳转方法：b跳转指令、ldr指令向PC赋值。
我自己经过归纳如下：
（1）
b step1 ：b跳转指令是相对跳转，依赖当前PC的值，偏移量是通过[color="red"]该指令本身的bit[23:0]算出来的，这使得使用b指令的程序不依赖于要跳到的代码的位置，只看指令本身。
（2）
ldr pc, =step1 ：该指令是从内存中的某个位置（step1）读出数据并赋给PC，同样依赖当前PC的值，但是偏移量是那个位置（step1）的[color="red"]连接地址（运行时的地址），所以可以用它实现从Flash到RAM的程序跳转。
（3）
此外，有必要回味一下adr伪指令，U-boot中那段relocate代码就是通过adr实现当前程序是在RAM中还是flash中。仍然用我当时的注释：
[color="#000000"]relocate: [color="#ff9900"]/* 把U-Boot重新定位到RAM */
    adr r0[color="#00cc00"], _start [color="#ff9900"]/* r0是代码的当前位置 */
/* adr伪指令，汇编器自动通过当前PC的值算出 如果执行到_start时PC的值，放到r0中：
当
此段在flash中执行时r0 = _start = 0；当此段在RAM中执行时_start
=_TEXT_BASE(在board/smdk2410/config.mk中指定的值为0x33F80000，即u-boot在把代码拷贝到RAM中
去执行的代码段的开始) */
    ldr r1[color="#00cc00"], _TEXT_BASE [color="#ff9900"]/* 测试判断是从Flash启动，还是RAM */
[color="#ff9900"]/* 此句执行的结果r1始终是0x33FF80000，因为此值是又编译器指定的(ads中设置，或-D设置编译器参数) */
    cmp r0[color="#00cc00"], r1 [color="#ff9900"]/* 比较r0和r1，调试的时候不要执行重定位 */
    下面，结合u-boot.lds看看一个正式的连接脚本文件。这个文件的基本功能还能看明白，虽然上面分析了好多，但其中那些GNU风格的符号还是着实让我感到迷惑，好菜啊，怪不得连被3家公司鄙视，自己鄙视自己。。。
[color="#000000"]OUTPUT_FORMAT([color="#ff0ff0"]"elf32­littlearm"[color="#00cc00"], [color="#ff0ff0"]"elf32­littlearm"[color="#00cc00"], [color="#ff0ff0"]"elf32­littlearm"[color="#00cc00"])
  [color="#00cc00"];指定输出可执行文件是elf格式[color="#00cc00"],32位ARM指令[color="#00cc00"],小端
OUTPUT_ARCH[color="#00cc00"](arm[color="#00cc00"])
  [color="#00cc00"];指定输出可执行文件的平台为ARM
ENTRY[color="#00cc00"](_start[color="#00cc00"])
  [color="#00cc00"];指定输出可执行文件的起始代码段为_start[color="#00cc00"].
SECTIONS
[color="#00cc00"]{
        [color="#00cc00"]. [color="#00cc00"]= 0x00000000 [color="#00cc00"]; 从0x0位置开始
        [color="#00cc00"]. [color="#00cc00"]= ALIGN[color="#00cc00"](4[color="#00cc00"]) [color="#00cc00"]; 代码以4字节对齐
        [color="#00cc00"].text [color="#00cc00"]: [color="#00cc00"];指定代码段
        [color="#00cc00"]{
          cpu[color="#00cc00"]/arm920t[color="#00cc00"]/start[color="#00cc00"].o [color="#00cc00"]([color="#00cc00"].text[color="#00cc00"]) [color="#00cc00"]; 代码的第一个代码部分
          [color="#00cc00"]*[color="#00cc00"]([color="#00cc00"].text[color="#00cc00"]) [color="#00cc00"];其它代码部分
        [color="#00cc00"]}
        [color="#00cc00"]. [color="#00cc00"]= ALIGN[color="#00cc00"](4[color="#00cc00"])
        [color="#00cc00"].rodata [color="#00cc00"]: [color="#00cc00"]{ [color="#00cc00"]*[color="#00cc00"]([color="#00cc00"].rodata[color="#00cc00"]) [color="#00cc00"]} [color="#00cc00"];指定只读数据段
        [color="#00cc00"]. [color="#00cc00"]= ALIGN[color="#00cc00"](4[color="#00cc00"])[color="#00cc00"];
        [color="#00cc00"].data [color="#00cc00"]: [color="#00cc00"]{ [color="#00cc00"]*[color="#00cc00"]([color="#00cc00"].data[color="#00cc00"]) [color="#00cc00"]} [color="#00cc00"];指定读[color="#00cc00"]/写数据段
        [color="#00cc00"]. [color="#00cc00"]= ALIGN[color="#00cc00"](4[color="#00cc00"])[color="#00cc00"];
        [color="#00cc00"].got [color="#00cc00"]: [color="#00cc00"]{ [color="#00cc00"]*[color="#00cc00"]([color="#00cc00"].got[color="#00cc00"]) [color="#00cc00"]} [color="#00cc00"];指定got段[color="#00cc00"], got段式是uboot自定义的一个段[color="#00cc00"], 非标准段
        __u_boot_cmd_start [color="#00cc00"]= [color="#00cc00"]. [color="#00cc00"];把__u_boot_cmd_start赋值为当前位置[color="#00cc00"], 即起始位置
        [color="#00cc00"].u_boot_cmd [color="#00cc00"]: [color="#00cc00"]{ [color="#00cc00"]*[color="#00cc00"]([color="#00cc00"].u_boot_cmd[color="#00cc00"]) [color="#00cc00"]} [color="#00cc00"];指定u_boot_cmd段[color="#00cc00"], uboot把所有的uboot命令放在该段[color="#00cc00"].
        __u_boot_cmd_end [color="#00cc00"]= [color="#00cc00"].[color="#00cc00"];把__u_boot_cmd_end赋值为当前位置[color="#00cc00"],即结束位置
        [color="#00cc00"]. [color="#00cc00"]= ALIGN[color="#00cc00"](4[color="#00cc00"])[color="#00cc00"];
        __bss_start [color="#00cc00"]= [color="#00cc00"].[color="#00cc00"]; 把__bss_start赋值为当前位置[color="#00cc00"],即bss段的开始位置
        [color="#00cc00"].bss [color="#00cc00"]: [color="#00cc00"]{ [color="#00cc00"]*[color="#00cc00"]([color="#00cc00"].bss[color="#00cc00"]) [color="#00cc00"]}[color="#00cc00"]; 指定bss段
        _end [color="#00cc00"]= [color="#00cc00"].[color="#00cc00"]; 把_end赋值为当前位置[color="#00cc00"],即bss段的结束位置
[color="#00cc00"]}
               
               
               
               
               

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