1.0 U-boot.lds分析

chipcao

/board/prochip/ub4020/U-boot.lds
OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm","elf32-littlearm","elf32-littlearm")
    ;三个分别指定在缺省、大端、小端情况下的输出可执行文件格式，这里都指定输出格式是elf32，小端和arm体系结构。
OUTPUT_ARCH(arm)
    ;输出可执行文件指定为arm体系结构。
ENTRY(_start)
    ;指定启动时的函数入口地址，_start在每个CPU目录下的start.S中定义，真正的启动运行地址段由TEXT_BASE宏定义在编译时由config.mk中定义。
SECTIONS
{
    . = 0x00000000;
    ;指定系统启动从偏移地址零处开始。注意这只是个代码地址偏移值，真正的起始地址是由编译时指定的CFLAGS指定的。

    . = ALIGN(4);
[j1]
     ；
;地址进行4字节对齐调整。
    .text      :
    {
cpu/sep4020/start.o (.text)     ;定义.text段空间
     *(.text)                        ;后续.text段内容的分配
    }
    . = ALIGN(4);
；地址进行4字节对齐调整。
    .rodata : { *(.rodata) }            ;.rodata只读数据段
    . = ALIGN(4);
；地址进行4字节对齐调整。
    .data : { *(.data) }                ;.data可读可写数据段
    . = ALIGN(4);
；地址进行4字节对齐调整。
    .got : { *(.got) }                  ;.got段式uboot自定义的一个段，非标准段

  . = .;
  __u_boot_cmd_start = .;                   ;把__u_boot_cmd_start赋值为当前位置
;即定义了.u_boot_cmd段空间的开始位置
  .u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) }
  __u_boot_cmd_end = .;                 ; 把__u_boot_cmd_end赋值为当前位置
    ;即定义了.u_boot_cmd段空间的结束位置

armboot_end_data = .;       ;armboot_end_data符号指向之前所有分配完段的结束

    . = ALIGN(4);
；地址进行4字节对齐调整。
    __bss_start = .;            ;.bss段开始位置
    .bss : { *(.bss) }
    _end = .;                   ;.bss段结束位置
}


说明1：标准应用程序包括 3 类标准段空间：.text 运行代段；.data 全局变量等具有初始值的数据空间；.bss暂态变量，堆栈等数据空间；
说明 2：.rodata，.got，.u_boot_cmd 等段空间由程序员设计需要而自行定义的段空间；
说明 3：采用 ARM720T CPU 进行分析，其指令字长为 4字节，所以地址调整为 4 字节；


（1）在配置文件config.mk中154定义了CPPFLAGS 变量，其中指定了程序的链接基址为      TEXT_BASE
    CPPFLAGS := $(DBGFLAGS) $(OPTFLAGS) $(RELFLAGS) -D__KERNEL__
    ifneq ($(TEXT_BASE),)
    CPPFLAGS += -DTEXT_BASE=$(TEXT_BASE)
    Endif
（2）在其后又在172行CFLAGS 包含了CPPFLAGS变量
    CFLAGS := $(CPPFLAGS) -Wall -Wstrict-prototypes
（3）然后在主Makefile中将config.mk进来了，这样其中的大部分变量都在编译过程中有固定的值了
    # load other configuration
    include $(TOPDIR)/config.mk
（4）在生成elf可执行文件u-boot的命令中就指定了链接标志LDFLAGS
$(obj)u-boot:   depend $(SUBDIRS) $(OBJS) $(LIBBOARD) $(LIBS) $(LDSCRIPT)
        cd $(LNDIR) && $(LD) $(LDFLAGS) $$UNDEF_SYM $(__OBJS) \
            --start-group $(__LIBS) --end-group $(PLATFORM_LIBS)
            -Map u-boot.map -o u-boot

查看system.map如下：
30700000 t $a
30700000 T _start
30700020 t $d
30700020 t _undefined_instruction
30700024 t _software_interrupt
30700028 t _prefetch_abort
3070002c t _data_abort
30700030 t _not_used
30700034 t _irq
30700038 t _fiq
30700040 t _TEXT_BASE
30700044 T _armboot_start
30700048 T _bss_start
3070004c T _bss_end
30700050 T IRQ_STACK_START
30700054 T FIQ_STACK_START
30700058 t $a
30700058 t reset
30721934 A __u_boot_cmd_start
30721934 d $d
30721934 D __u_boot_cmd_autoscr


[j1]
还没弄明白





以下是转载的一篇文章
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
GNU官方网站上
对.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）：定义本段存储（加载）的地址。
看一个简单的例子：（摘自《2410完全开发》）
/* nand.lds */
SECTIONS {
firtst 0x00000000 : { head.o init.o }
second 0x30000000 : AT(4096) { main.o }
}
    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，存储地址）开始处，但是它的运行地址在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：
relocate: /* 把U-Boot重新定位到RAM */
    adr r0, _start /* 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, _TEXT_BASE /* 测试判断是从Flash启动，还是RAM */
/* 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, r1 /* 比较r0和r1，调试的时候不要执行重定位 */
   
本文引用通告地址：
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