u-boot.lds文件诠释

u-boot.lds文件诠释

 

网上大部分u-boot.lds文件的分析大部分都是千遍一律，例如下面就是本人在网上找到的关于u-boot.lds的资料。

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

/*指定输出可执行文件是elf格式,32位ARM指令,小端*/
OUTPUT_ARCH(arm)

/*指定输出可执行文件的平台为ARM*/
ENTRY(_start)

/*指定输出可执行文件的起始代码段为_start*/
SECTIONS
{

/*指定可执行image文件的全局入口点，通常这个地址都放在ROM(flash)0x0位置。必须使编译器知道这个地址，通常都是修改此处来完成*/
 . = 0x00000000;/*;从0x0位置开始*/
 . = ALIGN(4);/*代码以4字节对齐*/
 .text :
 {
  cpu/arm920t/start.o (.text) 

    /*代码的第一个代码部分*/  
  *(.text)

  /*下面依次为各个text段函数*/
 }
 . = ALIGN(4);

/*代码以4字节对齐*/
 .rodata : { *(SORT_BY_ALIGNMENT(SORT_BY_NAME(.rodata*))) }

 /*指定只读数据段*/
 . = ALIGN(4);

/*代码以4字节对齐*/
 .data : { *(.data) }
 . = ALIGN(4);

/*代码以4字节对齐*/
 .got : { *(.got) }

/*指定got段, got段是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, 即起始位置*/
 .u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) }

 /*指定u_boot_cmd段, uboot把所有的uboot命令放在该段.*/
 __u_boot_cmd_end = .;

 /*把__u_boot_cmd_end赋值为当前位置,即结束位置*/
 . = ALIGN(4);

/*代码以4字节对齐*/
 __bss_start = .;

 /*把__bss_start赋值为当前位置,即bss段的开始位置*/
 .bss (NOLOAD) : { *(.bss) . = ALIGN(4); }

/*指定bss段,告诉加载器不要加载这个段*/
 __bss_end = .;

/*把_end赋值为当前位置,即bss段的结束位置*/
}

 

看完上面的解析思路本来应该是很清晰的，于是乎编译u-boot，查看一下System.map,

 

30100000 T _start

30100020 t _undefined_instruction

30100024 t _software_interrupt

30100028 t _prefetch_abort

3010002c t _data_abort

30100030 t _not_used

30100034 t _irq

30100038 t _fiq

 

发现 _start 的链接地址不是u-boot.lds中.text 的当前地址0x00000000，而是0x30100000，这就产生很多疑问了：

(1)     为什么u-boot.lds指定的 .text 的首地址不起作用？

(2)     0x30100000是什么地址，由谁指定.text的首地址是0x30100000的呢？

(3)     假如有其他动作改变了 .text 的首地址，那么该动作跟u-boot.lds的优先级又是怎么决定的呢？

其实这三个问题都在Makefile的LDFLAGS 变量和u-boot.lds 中找到答案。我们不妨试着修改一下u-boot.lds，把u-boot.lds修改成如下(红色字体部分为修改过部分)：

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

/*指定输出可执行文件是elf格式,32位ARM指令,小端*/
OUTPUT_ARCH(arm)

/*指定输出可执行文件的平台为ARM*/
ENTRY(_start)

/*指定输出可执行文件的起始代码段为_start*/
SECTIONS
{

/*指定可执行image文件的全局入口点，通常这个地址都放在ROM(flash)0x0位置。必须使编译器知道这个地址，通常都是修改此处来完成*/
 . = 0x30000000;/*;从0x0位置开始*/
 . = ALIGN(4);/*代码以4字节对齐*/

.rodata : { *(SORT_BY_ALIGNMENT(SORT_BY_NAME(.rodata*))) }
 . = ALIGN(4);

/*代码以4字节对齐*/

 .text :
 {
  cpu/arm920t/start.o (.text) 

    /*代码的第一个代码部分*/  
  *(.text)

  /*下面依次为各个text段函数*/
 } 

 /*指定只读数据段*/
 . = ALIGN(4);

/*代码以4字节对齐*/
 .data : { *(.data) }
 . = ALIGN(4);

/*代码以4字节对齐*/
 .got : { *(.got) }

/*指定got段, got段是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, 即起始位置*/
 .u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) }

 /*指定u_boot_cmd段, uboot把所有的uboot命令放在该段.*/
 __u_boot_cmd_end = .;

 /*把__u_boot_cmd_end赋值为当前位置,即结束位置*/
 . = ALIGN(4);

/*代码以4字节对齐*/
 __bss_start = .;

 /*把__bss_start赋值为当前位置,即bss段的开始位置*/
 .bss (NOLOAD) : { *(.bss) . = ALIGN(4); }

/*指定bss段,告诉加载器不要加载这个段*/
 __bss_end = .;

/*把_end赋值为当前位置,即bss段的结束位置*/
}

 

上面对u-boot.lds主要做了两点修改

(1)     把0x00000000 改成 0x30000000。

(2)     把 .text 和 .rodata 存放的地址调换了位置。

重新编译 u-boot, 查看System.map

30000000 R version_string

30000028 r C.27.2365

.

.

.

30100000 T _start

30100020 t _undefined_instruction

.

.

.

从上面的System.map部分内容可以看出:

(1)     u-boot.lds设定的地址(0x00000000或0x30000000)是有效的。

(2)     .text的地址仍然是30100000

 

跟着我们查看Makefile中的LDFLAGS变量，发现一条指令

LDFLAGS += -Ttext $(TEXT_BASE)  其中TEXT_BASE 是在u-boot根目录的board文件夹的对应的开发板名字的子目录下的config.mk文件中定义的

TEXT_BASE = 0x30100000

看到这里我们应该明白为什么_start，也就是.text的首地址总是等于0x30100000了，在连接的时候ld命令会把参数-Ttext指定的地址赋给.text,所以.text在u-boot.lds中的默认地址(当前地址)不起作用了。