RISC-V GCC默认链接脚本

本文介绍了一段针对RISC-V架构的链接脚本,详细展示了如何组织和管理ELF格式的目标文件。从只读区域到数据段,再到调试信息等部分的处理,为RISC-V应用程序提供了一个清晰的内存布局。

/* Script for -z combreloc: combine and sort reloc sections */
/* Copyright (C) 2014-2019 Free Software Foundation, Inc.
   Copying and distribution of this script, with or without modification,
   are permitted in any medium without royalty provided the copyright
   notice and this notice are preserved.  */
OUTPUT_FORMAT("elf32-littleriscv", "elf32-littleriscv",
              "elf32-littleriscv")
OUTPUT_ARCH(riscv)
ENTRY(_start)
SEARCH_DIR("=/Host/home/yyyy/Work/riscv-none-embed-gcc-8.2.0-3.1/win32-x32/install/riscv-none-embed-gcc/riscv-none-embed/lib"); SEARCH_DIR("=/usr/local/lib"); SEARCH_DIR("=/lib"); SEARCH_DIR("=/usr/lib");
SECTIONS
{
  /* Read-only sections, merged into text segment: */
  PROVIDE (__executable_start = SEGMENT_START("text-segment", 0x10000)); . = SEGMENT_START("text-segment", 0x10000) + SIZEOF_HEADERS;
  .interp         : { *(.interp) }
  .note.gnu.build-id  : { *(.note.gnu.build-id) }
  .hash           : { *(.hash) }
  .gnu.hash       : { *(.gnu.hash) }
  .dynsym         : { *(.dynsym) }
  .dynstr         : { *(.dynstr) }
  .gnu.version    : { *(.gnu.version) }
  .gnu.version_d  : { *(.gnu.version_d) }
  .gnu.version_r  : { *(.gnu.version_r) }
  .rela.dyn       :
    {
      *(.rela.init)
      *(.rela.text .rela.text.* .rela.gnu.linkonce.t.*)
      *(.rela.fini)
      *(.rela.rodata .rela.rodata.* .rela.gnu.linkonce.r.*)
      *(.rela.data .rela.data.* .rela.gnu.linkonce.d.*)
      *(.rela.tdata .rela.tdata.* .rela.gnu.linkonce.td.*)
      *(.rela.tbss .rela.tbss.* .rela.gnu.linkonce.tb.*)
      *(.rela.ctors)
      *(.rela.dtors)
      *(.rela.got)
      *(.rela.sdata .rela.sdata.* .rela.gnu.linkonce.s.*)
      *(.rela.sbss .rela.sbss.* .rela.gnu.linkonce.sb.*)
      *(.rela.sdata2 .rela.sdata2.* .rela.gnu.linkonce.s2.*)
      *(.rela.sbss2 .rela.sbss2.* .rela.gnu.linkonce.sb2.*)
      *(.rela.bss .rela.bss.* .rela.gnu.linkonce.b.*)
      PROVIDE_HIDDEN (__rela_iplt_start = .);
      *(.rela.iplt)
      PROVIDE_HIDDEN (__rela_iplt_end = .);
    }
  .rela.plt       :
    {
      *(.rela.plt)
    }
  .init           :
  {
    KEEP (*(SORT_NONE(.init)))
  }
  .plt            : { *(.plt) }
  .iplt           : { *(.iplt) }
  .text           :
  {
    *(.text.unlikely .text.*_unlikely .text.unlikely.*)
    *(.text.exit .text.exit.*)
    *(.text.startup .text.startup.*)
    *(.text.hot .text.hot.*)
    *(.text .stub .text.* .gnu.linkonce.t.*)
    /* .gnu.warning sections are handled specially by elf32.em.  */
    *(.gnu.warning)
  }
  .fini           :
  {
    KEEP (*(SORT_NONE(.fini)))
  }
  PROVIDE (__etext = .);
  PROVIDE (_etext = .);
  PROVIDE (etext = .);
  .rodata         : { *(.rodata .rodata.* .gnu.linkonce.r.*) }
  .rodata1        : { *(.rodata1) }
  .sdata2         :
  {
    *(.sdata2 .sdata2.* .gnu.linkonce.s2.*)
  }
  .sbss2          : { *(.sbss2 .sbss2.* .gnu.linkonce.sb2.*) }
  .eh_frame_hdr   : { *(.eh_frame_hdr) *(.eh_frame_entry .eh_frame_entry.*) }
  .eh_frame       : ONLY_IF_RO { KEEP (*(.eh_frame)) *(.eh_frame.*) }
  .gcc_except_table   : ONLY_IF_RO { *(.gcc_except_table .gcc_except_table.*) }
  .gnu_extab   : ONLY_IF_RO { *(.gnu_extab*) }
  /* These sections are generated by the Sun/Oracle C++ compiler.  */
  .exception_ranges   : ONLY_IF_RO { *(.exception_ranges*) }
  /* Adjust the address for the data segment.  We want to adjust up to
     the same address within the page on the next page up.  */
  . = DATA_SEGMENT_ALIGN (CONSTANT (MAXPAGESIZE), CONSTANT (COMMONPAGESIZE));
  /* Exception handling  */
  .eh_frame       : ONLY_IF_RW { KEEP (*(.eh_frame)) *(.eh_frame.*) }
  .gnu_extab      : ONLY_IF_RW { *(.gnu_extab) }
  .gcc_except_table   : ONLY_IF_RW { *(.gcc_except_table .gcc_except_table.*) }
  .exception_ranges   : ONLY_IF_RW { *(.exception_ranges*) }
  /* Thread Local Storage sections  */
  .tdata          :
   {
     PROVIDE_HIDDEN (__tdata_start = .);
     *(.tdata .tdata.* .gnu.linkonce.td.*)
   }
  .tbss           : { *(.tbss .tbss.* .gnu.linkonce.tb.*) *(.tcommon) }
  .preinit_array    :
  {
    PROVIDE_HIDDEN (__preinit_array_start = .);
    KEEP (*(.preinit_array))
    PROVIDE_HIDDEN (__preinit_array_end = .);
  }
  .init_array    :
  {
    PROVIDE_HIDDEN (__init_array_start = .);
    KEEP (*(SORT_BY_INIT_PRIORITY(.init_array.*) SORT_BY_INIT_PRIORITY(.ctors.*)))
    KEEP (*(.init_array EXCLUDE_FILE (*crtbegin.o *crtbegin?.o *crtend.o *crtend?.o ) .ctors))
    PROVIDE_HIDDEN (__init_array_end = .);
  }
  .fini_array    :
  {
    PROVIDE_HIDDEN (__fini_array_start = .);
    KEEP (*(SORT_BY_INIT_PRIORITY(.fini_array.*) SORT_BY_INIT_PRIORITY(.dtors.*)))
    KEEP (*(.fini_array EXCLUDE_FILE (*crtbegin.o *crtbegin?.o *crtend.o *crtend?.o ) .dtors))
    PROVIDE_HIDDEN (__fini_array_end = .);
  }
  .ctors          :
  {
    /* gcc uses crtbegin.o to find the start of
       the constructors, so we make sure it is
       first.  Because this is a wildcard, it
       doesn't matter if the user does not
       actually link against crtbegin.o; the
       linker won't look for a file to match a
       wildcard.  The wildcard also means that it
       doesn't matter which directory crtbegin.o
       is in.  */
    KEEP (*crtbegin.o(.ctors))
    KEEP (*crtbegin?.o(.ctors))
    /* We don't want to include the .ctor section from
       the crtend.o file until after the sorted ctors.
       The .ctor section from the crtend file contains the
       end of ctors marker and it must be last */
    KEEP (*(EXCLUDE_FILE (*crtend.o *crtend?.o ) .ctors))
    KEEP (*(SORT(.ctors.*)))
    KEEP (*(.ctors))
  }
  .dtors          :
  {
    KEEP (*crtbegin.o(.dtors))
    KEEP (*crtbegin?.o(.dtors))
    KEEP (*(EXCLUDE_FILE (*crtend.o *crtend?.o ) .dtors))
    KEEP (*(SORT(.dtors.*)))
    KEEP (*(.dtors))
  }
  .jcr            : { KEEP (*(.jcr)) }
  .data.rel.ro : { *(.data.rel.ro.local* .gnu.linkonce.d.rel.ro.local.*) *(.data.rel.ro .data.rel.ro.* .gnu.linkonce.d.rel.ro.*) }
  .dynamic        : { *(.dynamic) }
  . = DATA_SEGMENT_RELRO_END (0, .);
  .data           :
  {
    __DATA_BEGIN__ = .;
    *(.data .data.* .gnu.linkonce.d.*)
    SORT(CONSTRUCTORS)
  }
  .data1          : { *(.data1) }
  .got            : { *(.got.plt) *(.igot.plt) *(.got) *(.igot) }
  /* We want the small data sections together, so single-instruction offsets
     can access them all, and initialized data all before uninitialized, so
     we can shorten the on-disk segment size.  */
  .sdata          :
  {
    __SDATA_BEGIN__ = .;
    *(.srodata.cst16) *(.srodata.cst8) *(.srodata.cst4) *(.srodata.cst2) *(.srodata .srodata.*)
    *(.sdata .sdata.* .gnu.linkonce.s.*)
  }
  _edata = .; PROVIDE (edata = .);
  . = .;
  __bss_start = .;
  .sbss           :
  {
    *(.dynsbss)
    *(.sbss .sbss.* .gnu.linkonce.sb.*)
    *(.scommon)
  }
  .bss            :
  {
   *(.dynbss)
   *(.bss .bss.* .gnu.linkonce.b.*)
   *(COMMON)
   /* Align here to ensure that the .bss section occupies space up to
      _end.  Align after .bss to ensure correct alignment even if the
      .bss section disappears because there are no input sections.
      FIXME: Why do we need it? When there is no .bss section, we do not
      pad the .data section.  */
   . = ALIGN(. != 0 ? 32 / 8 : 1);
  }
  . = ALIGN(32 / 8);
  . = SEGMENT_START("ldata-segment", .);
  . = ALIGN(32 / 8);
  __BSS_END__ = .;
    __global_pointer$ = MIN(__SDATA_BEGIN__ + 0x800,
                            MAX(__DATA_BEGIN__ + 0x800, __BSS_END__ - 0x800));
  _end = .; PROVIDE (end = .);
  . = DATA_SEGMENT_END (.);
  /* Stabs debugging sections.  */
  .stab          0 : { *(.stab) }
  .stabstr       0 : { *(.stabstr) }
  .stab.excl     0 : { *(.stab.excl) }
  .stab.exclstr  0 : { *(.stab.exclstr) }
  .stab.index    0 : { *(.stab.index) }
  .stab.indexstr 0 : { *(.stab.indexstr) }
  .comment       0 : { *(.comment) }
  .gnu.build.attributes : { *(.gnu.build.attributes .gnu.build.attributes.*) }
  /* DWARF debug sections.
     Symbols in the DWARF debugging sections are relative to the beginning
     of the section so we begin them at 0.  */
  /* DWARF 1 */
  .debug          0 : { *(.debug) }
  .line           0 : { *(.line) }
  /* GNU DWARF 1 extensions */
  .debug_srcinfo  0 : { *(.debug_srcinfo) }
  .debug_sfnames  0 : { *(.debug_sfnames) }
  /* DWARF 1.1 and DWARF 2 */
  .debug_aranges  0 : { *(.debug_aranges) }
  .debug_pubnames 0 : { *(.debug_pubnames) }
  /* DWARF 2 */
  .debug_info     0 : { *(.debug_info .gnu.linkonce.wi.*) }
  .debug_abbrev   0 : { *(.debug_abbrev) }
  .debug_line     0 : { *(.debug_line .debug_line.* .debug_line_end) }
  .debug_frame    0 : { *(.debug_frame) }
  .debug_str      0 : { *(.debug_str) }
  .debug_loc      0 : { *(.debug_loc) }
  .debug_macinfo  0 : { *(.debug_macinfo) }
  /* SGI/MIPS DWARF 2 extensions */
  .debug_weaknames 0 : { *(.debug_weaknames) }
  .debug_funcnames 0 : { *(.debug_funcnames) }
  .debug_typenames 0 : { *(.debug_typenames) }
  .debug_varnames  0 : { *(.debug_varnames) }
  /* DWARF 3 */
  .debug_pubtypes 0 : { *(.debug_pubtypes) }
  .debug_ranges   0 : { *(.debug_ranges) }
  /* DWARF Extension.  */
  .debug_macro    0 : { *(.debug_macro) }
  .debug_addr     0 : { *(.debug_addr) }
  .gnu.attributes 0 : { KEEP (*(.gnu.attributes)) }
  /DISCARD/ : { *(.note.GNU-stack) *(.gnu_debuglink) *(.gnu.lto_*) }
}

### 构建适用于 RISC-V 架构的项目 构建适用于 **RISC-V 架构** 的项目通常涉及交叉编译、工具链配置以及针对特定硬件平台(如 SiFive 或 FPGA 实现)的优化。由于 RISC-V 是一种开放指令集架构(ISA),其生态系统支持从嵌入式设备到高性能计算系统的广泛场景,因此构建过程需要根据目标平台调整配置。 #### 工具链配置 在 Linux 系统中构建 RISC-V 项目时,首先需配置合适的交叉编译工具链路径。例如,使用 SiFive 提供的 GCC 工具链: ```bash if CROSS_TOOL == 'gcc': PLATFORM = 'gcc' EXEC_PATH = r'/opt/FreedomStudio/SiFive/riscv64-unknown-elf-gcc-8.3.0-2020.04.1/bin/' ``` 该配置用于指定 RISC-V 目标平台的编译器路径,并确保生成的二进制文件与目标硬件兼容[^3]。 #### CMake 配置与构建脚本 在 `build.sh` 脚本中,可以通过命令行参数控制构建目标架构。以下是一个支持 RISC-V 的示例脚本: ```bash #!/bin/bash # 默认构建参数 ARCH="x86_64" BUILD_DIR="build" CMAKE_OPTIONS="-DCMAKE_CXX_COMPILER=g++ -DFORCE_X86_64" # 解析命令行参数 while [[ "$#" -gt 0 ]]; do case $1 in --arch) ARCH="$2"; shift ;; *) echo "Unknown parameter passed: $1"; exit 1 ;; esac shift done # 根据架构设置不同的 CMake 参数 case $ARCH in riscv) CMAKE_OPTIONS+=" -DFORCE_RISCV" CMAKE_OPTIONS+=" -DCROSS_COMPILE_RISCV=ON" CMAKE_OPTIONS+=" -DCMAKE_C_COMPILER=riscv64-unknown-elf-gcc" CMAKE_OPTIONS+=" -DCMAKE_CXX_COMPILER=riscv64-unknown-elf-g++" ;; *) echo "Unsupported architecture: $ARCH" exit 1 ;; esac # 创建构建目录并进入 mkdir -p ${BUILD_DIR} cd ${BUILD_DIR} # 执行 cmake 配置 cmake ${CMAKE_OPTIONS} .. # 编译与安装 make -j8 sudo make install ``` 此脚本通过检测 `--arch` 参数选择 RISC-V 构建模式,并设置相应的交叉编译器路径和宏定义。 #### 项目优化策略 RISC-V 架构的设计强调模块化和可扩展性,允许开发者根据具体需求添加定制指令或加速功能。例如,在模拟器中实现 `fmadd` 指令以优化乘法加法序列,从而提升浮点运算性能。此类优化策略在实际构建过程中可通过修改 CMakeLists.txt 文件或构建脚本中的宏定义来启用[^2]。 此外,RISC-V 的 ISA 是一系列学术计算机设计项目的直接发展成果,其设计经过硅芯片和仿真验证,具有高度灵活性和可研究性。这使得构建流程可以结合仿真环境(如 QEMU 或 Spike)进行调试和测试,进一步提高开发效率[^1]。 ---
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