LMA与VMA总结

ldscript

ldscipt是gcc下的链接脚本, 顾名思义, 就是告诉别人, 这些代码该怎么链接.
链接就是，将多个目标文件合并为一个目标文件，称作可执行文件。
每个目标文件都包含一连串的section，最常见，最基础的至少有：
.text，代码段，就是CPU要运行的指令代码；
.data，数据段，程序中包含的一些数据，放在这个段里；
.bss，未初始化段，记录了程序里有哪些未初始化的变量，就相当于只记录对应的名字，留着程序运行前去初始化为0，所以，此处并不占用具体空间。

基本格式

section_name  vma : AT(lma)
  {
      output-section-command
    output-section-command
     ...
   } [AT>lma_region]

例如:

.text 0x30000000 : AT(0x40000000)
{
     *(.text)
}

表示的是代码的运行时地址为 0x30000000 。假如你的ROM在 0x0 地址，程序放在ROM中，那个时候程序是不能正常运行的（位置无关代码除外），必须将代码COPY到VMA也就是0x30000000 中才能正常运行。至于那个 AT(lma) 的关键字，只指示代码连接的时候应该放在什么地方，注意好这个英文是 load memory address，是指程序应该装载在什么地方。elf格式的文件里面不但包含了代码，还包含了各种各样的信息，例如上面说的每个段的lma和vma，还有其他信息都包含在里面了。默认状态下，lma 是等于当前的vma的.。但关键字AT指明了LMA。接下来就说说LMA和VMA是何方神圣了。

VMA

英文解释：
VMA（Virtual Memory Address）：the address the section will have when the output file is run;
那啥是虚拟内存地址呢？就是你程序运行时，程序所在的地址。
此处所谓的虚拟，一般来说，指的是启用了MMU之后，才有了虚拟地址和实地址。
此处，我们可以简单的理解为，就是内存的实际地址即可。
程序运行前，要把程序的内容，拷贝到对应的内存地址处，然后才能运行的。

LMA

英文解释：
LMA（Load Memory Address）： the address at which the section will be loaded. 因为我们知道程序运行前要经过：编译，链接，装载，运行等过程。装载到哪呢？没错，就是LMA对应的地址里。

LMA与VMA的区别

如果将程序运行比作吃饭，LMA就好比是厨房，食物需要在厨房准备好。VMA好比是餐厅，在餐厅享受食物。
大多数情况下，那么LMA和VMA是一样的，也就是，程序被加载到内存的什么地方，也就在什么地方运行。
不过也有特例，这里举一个嵌入式的例子，和一个我在写kernel中实际遇到的例子。

1. 嵌入式的例子

因为嵌入式系统中ram内存空间有限，所以一般把程序放在flash中。flash比较于ram写入速度较慢。但flash的空间容量大，所以人们想到将代码放到flash中（因为只读不写），把数据放在ram中，以节约资源。但在运行的时候，代码还是要出现在ram中，怎么办呢？就是将代码段的LMA设置为flash的地址，这样代码就会临时放在flash中，节约资源。等到需要运行的时候，再载入运行地址VMA中。所以这种情况下，VMA不等于LMA。

2. 自身实际遇到的例子

因为为了模仿linux的内核运行地址（从线性空间3GB以上地址运行），所以我的内核代码的运行地址也设为3GB，但是我是用GRUB加载内核代码的，GRUB要求的是要在0x100000开始加载。怎么办？就用VMA=3GB，LMA=grub
要求的地址。