Linker Scripts3--简单的链接脚本命令1

最新推荐文章于 2025-06-27 17:19:41 发布

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#嵌入式

本文介绍了链接脚本的基础概念，包括如何设置程序入口点(entrypoint)，处理文件的命令，以及如何处理对象文件格式等内容。此外还详细说明了如何利用MEMORY命令创建存储区域并使用REGION_ALIAS为其创建别名，以实现输出section的灵活映射。

1.前言

这个部分我们描述了简单的链接脚本命令

2.设置entry point

程序中第一条运行的指令被称为入口点entry point,可以使用ENTRY链接脚本命令设置entry point，参数是一个符号名：

ENTRY(symbol)

有几种方法可以设置entry point,链接器会按照如下的顺序来try各种方法，只要任何一种方法成功则会停止：

the ‘-e’ entry command-line option;
the ENTRY(symbol) command in a linker script;
the value of the symbol start, if defined;
the address of the first byte of the ‘.text’ section, if present;
The address 0

3.Commands Dealing with Files

有几种处理文件的链接脚本命令：

INCLUDE filename:这里包含了链接脚本文件名

这个文件会在当前目录搜索，或者在"-L"指定的目录搜索，可以嵌套调用INCLUDE达10级

即: 文件1内INCLUDE文件2, 文件2内INCLUDE文件3… , 文件10内INCLUDE文件11. 那么文件11内不能再出现 INCLUDE指令了.

可以把INCLUDE命令放到文件的最前面，也可以放到MEMORY或SECTIONS命令里面，或者放到输出section描述里面。

INPUT(file, file, ...)
INPUT(file file ...)

INPUT命令指导链接器在链接时包含文件，否则它们必须出现在命令行

举例来说，如果你链接的时候总是想包含"subr.o",但是不想在每行命令行里输入，可以把‘INPUT (subr.o)’放到链接脚本里

事实上可以把所有的输入文件放到链接脚本里，然后通过-T选项来调用链接器

这种情况下，sysroot前缀被配置，文件名以“/”开始，被处理的脚本位于sysroot前缀，文件名将在sysroot前缀搜索。

否则链接器将在当前目录搜索，如果没有发现，将搜索archive库搜索路径，可以参考‘-L’ in Section 2.1 [Command Line Options], page 3.

如果使用‘INPUT (-lfile)’,则ld将转换文件名为libfile.a,与命令行参数"-l"一样

GROUP(files) : 指定需要重复搜索符号定义的多个输入文件

除了file必须是库文件以外，该命令与INPUT相似，且file文件作为一组被ld重复扫描，直到不在有新的未定义的引用出现。

OUTPUT(FILENAME) : 定义输出文件的名字

同ld的-o选项, 不过-o选项的优先级更高. 所以它可以用来定义默认的输出文件名. 如a.out

SEARCH_DIR(PATH) ：定义搜索路径，

同ld的-L选项, 不过由-L指定的路径要比它定义的优先被搜索。

STARTUP(filename) : 指定filename为第一个输入文件

在链接过程中, 每个输入文件是有顺序的. 此命令设置文件filename为第一个输入文件。

就象这个文件是在命令行上第一个被指定的文件一样，如果在一个系统中,，入口点总是存在于第一个文件中，那这个就很有用。

4.Commands Dealing with Object File Formats

OUTPUT_FORMAT(BFDNAME) : 设置输出文件使用的BFD格式

同ld选项-o format BFDNAME, 不过ld选项优先级更高.

OUTPUT_FORMAT(DEFAULT,BIG,LITTLE) : 定义三种输出文件的格式(大小端)

对于此命令，要在命令行中使用-EB或-EL选项来指定不同的输出文件格式

如果'-EB'和'-EL'都没有使用, 那输出格式会是第一个参数 DEFAULT,

如果使用了'-EB',输出格式会是第二个参数 BIG,

如果使用了'-EL', 输出格式会是第三个参数, LITTLE.

比如：缺省的基于 MIPS ELF 平台连接脚本使用如下命令:

OUTPUT_formAT(elf32-bigmips, elf32-bigmips, elf32-littlemips)

这表示缺省的输出文件格式是'elf32-bigmips', 但是当用户使用'-EL'命令行选项的时候, 输出文件就会被以`elf32-littlemips'格式创建.

TARGET(BFDNAME)：设置输入文件的BFD格式

同ld选项-b BFDNAME. 若使用了TARGET命令, 但未使用OUTPUT_FORMAT命令, 则最用一个TARGET命令设置的BFD格式将被作为输出文件的BFD格式.

5. Assign alias names to memory regions

别名可以被加到用MEMORY命令创建的存储区域.每个名称对应着最多一个存储区域

REGION_ALIAS函数创建了存储区域region的一个别名.这使得输出section可以灵活地映射到存储区域。后面有一个例子。

假设我们有一个具有各种存储设备的嵌入式系统的应用:

（1）各存储设备存储特性

易失性存储器RAM允许执行代码或存储数据;

非易失性存储器ROM允许执行代码和数据只读访问;

非易失性存储器ROM2，具有只读数据访问和不可运行代码的特性。

（2）我们有四个输出sections:

.text 程序代码

.rodata 只读数据

.data 可读写初始化数据

.bss 可读写初始化数据，但数据必须被初始化为0.

（3）目标是提供一个链接器命令文件，该文件包含定义输出sections的系统独立部分和映射输出sections到系统上有效的存储区域的系统非独立部分.我们的嵌入式系统带有三种不同的存储配置A,B和C:

Section	Variant A	Variant B	Variant C
.text	RAM	ROM	ROM
.rodata	RAM	ROM	ROM2
.data	RAM	RAM/ROM	RAM/ROM2
.bss	RAM	RAM	RAM

注：符号RAM/ROM 或 RAM/ROM2 表示这个section会被加载到相应的区域ROM 或 ROM2.请注意data section的加载地址是基于三个变量中.rodata section的末尾开始的.

（4）基本链接器脚本处理了如下输出section.它包含了系统非独立的linkcmds.memory文件，该文件用于描述存储分布：

INCLUDE linkcmds.memory
      
SECTIONS
{
    .text :
    {
        *(.text)
    } > REGION_TEXT
    .rodata :
    {
        *(.rodata)
        rodata_end = .;
    } > REGION_RODATA
    .data : AT (rodata_end)
    {
        data_start = .;
        *(.data)
    } > REGION_DATA
    data_size = SIZEOF(.data);
    data_load_start = LOADADDR(.data);
    .bss :
    {
        *(.bss)
    } > REGION_BSS
 }

（5）现在我们需要三个不同的 linkcmds.memory 文件来定义存储区域和别名。针对A,B和C三种的linkcmds.memory的内容如下：

A Here everything goes into the RAM.

这里所有的都进入到RAM

 MEMORY
 {
     RAM : ORIGIN = 0, LENGTH = 4M
 }
          
 REGION_ALIAS("REGION_TEXT", RAM);
 REGION_ALIAS("REGION_RODATA", RAM);
 REGION_ALIAS("REGION_DATA", RAM);
 REGION_ALIAS("REGION_BSS", RAM);

B Program code and read-only data go into the ROM. Read-write data goes into the RAM. An image of the initialized data is loaded into the ROM and will be copied during system start into the RAM.

 程序代码和只读数据进入的是ROM。可读写的数据进入的是RAM。初始化数据的一个镜像被加载到ROM并且当系统启动时会被拷贝到RAM。

MEMORY
{
        ROM : ORIGIN = 0, LENGTH = 3M
        RAM : ORIGIN = 0x10000000, LENGTH = 1M
}
          
REGION_ALIAS("REGION_TEXT", ROM);
REGION_ALIAS("REGION_RODATA", ROM);
REGION_ALIAS("REGION_DATA", RAM);
REGION_ALIAS("REGION_BSS", RAM);

C Program code goes into the ROM. Read-only data goes into the ROM2.

Read-write data goes into the RAM. An image of the initialized data is loaded into the ROM2 and will be copied during system start into the RAM.

程序代码进入的是ROM。只读数据进入的是ROM2。可读写的数据进入的是RAM。初始化数据的一个镜像被加载到ROM2并且当系统启动时被拷贝到RAM。

MEMORY
{
      ROM : ORIGIN = 0, LENGTH = 2M
      ROM2 : ORIGIN = 0x10000000, LENGTH = 1M
      RAM : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 1M
}
          
REGION_ALIAS("REGION_TEXT", ROM);
REGION_ALIAS("REGION_RODATA", ROM2);
REGION_ALIAS("REGION_DATA", RAM);
REGION_ALIAS("REGION_BSS", RAM);

It is possible to write a common system initialization routine to copy the .data section from ROM or ROM2 into the RAM if necessary:

如果需要，请尽可能地写一个通用的系统初始化例程，实现把.data section从ROM/ROM2拷贝到RAM。

#include <string.h>
     
extern char data_start [];
extern char data_size [];
extern char data_load_start [];
     
void copy_data(void)
{
    if (data_start != data_load_start)
    {
       memcpy(data_start, data_load_start, (size_t) data_size);
    }
}