链接器和链接脚本

原创已于 2023-06-25 09:53:07 修改 · 369 阅读

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于 2023-06-21 18:15:41 首次发布

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链接器通过ld命令将编译后的.o文件转化为可执行文件，主要涉及选项如-T指定链接脚本，-Map输出符号表，-l和-L添加库和搜索路径等。链接脚本用于控制链接过程，包括MEMORY声明内存区域，SECTIONS定义段布局。ENTRY设置程序入口，MEMORY定义内存属性，如只读、读写、可执行等。

将经过编译或者汇编的二进制文件(.o文件) 生成可执行二进制文件。
例如GNU Linker，提供一个链接命令ld，常用的链接选项如下：

链接器的链接过程由一个链接脚本控制，该脚本使用链接器命令语言编写，主要用于规定各输入文件中的程序、数据等内容段在输出文件中的空间和地址如何分配。
如果没有通过 “-T” 参数指定链接脚本时，链接器会使用内置的链接脚本。

定位符.表示当前地址，根据 section 的大小不断增加，不能倒退。对定位符.赋值可修改当前地址，指定其后内容的存储位置，如果没有以其它的方式指定输出节的地址，则地址值会根据定位器的当前值计算。

. = 0x1000;
.text :
{}

. = 0x2000;
.rodata :
{}

先修改起始地址为 0x1000，指定 text 段从当前位置存储；再修改当前地址为 0x2000，指定 rodata 段的存储位置。

ENTRY(SYMBOL) ：将符号 SYMBOL 对应的地址设置成程序入口地址。常见的实例比如：ENTRY(_start)，表示程序从 _start 处开始运行。设置程序入口的方法有好几种，根据优先级从高到低依次为：

MEMORY 
{
    NAME1 [(ATTR)] : ORIGIN = ORIGIN1, LENGTH = LEN2
    NAME2 [(ATTR)] : ORIGIN = ORIGIN2, LENGTH = LEN2
}

MEMORY声明一个或多个内存区域，名称必须唯一，其属性指定该区域是否可以写入、读取或执行。
ATTR属性支持7种模式：

MEMORY
{
	flash (rxa) : ORIGIN = 0x80000000, LENGTH = 128K
	sram (wxa) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 32K
}

SECTIONS
{
	secname [VMA_ADDR] [(TYPE)] : [AT (LMA_ADDR)]
	{ 
		contents 
	} [>VMA_REGION] [AT>LMA_REGION] [:PHDR HDR ...] [=FILLEXP]
}

secname
表示输出文件的段名，后面必须紧跟一个空格，使用冒号**：**分割
contents
描述该段的内容包括哪些文件、符号
TYPE
每个输出section都有一个类型，如果没有指定TYPE类型，那么连接器根据输出section引用的输入section的类型设置该输出section的类型。例如 NOLOAD，表示该section在程序运行时，不被载入内存。
VMA_REGION
对应 MEMORY 定义的内存区域。
LMA_REGION
对应 MEMORY 定义的内存区域。
VMA_ADDR
虚地址，即输出文件VMA（运行地址）。表示将该段强制链接到的地址，会改变定位符.的值。
LMA_ADDR
加载地址，即数据实际存储的地。表示该段的 LMA（加载地址），默认情况下 LMA = VMA。数据段加载时会存至 Flash 中（使用LMA地址），运行时将其搬运到 RAM（使用VMA地址）。

.text :
{
} >flash AT>flash

.bss :
{
} >flash AT>sram

表示字节对齐，如. = ALIGN(4)表示从该地址开始后面的存储内容进行4字节对齐。

定义一个符号，相当于定义一个全局变量的符号表，其他C文件可以通过该符号来操作对应的存储内存。程序中可以先使用该符号，虽然此时未定义，但是链接时会识别到该符号。

当链接器使用–gc-sections进行垃圾回收时，链接器可能将某些它认为没用的 section 过滤掉，此时就有必要强制让链接器保留一些特定的 section，KEEP()可以使得被标记section的内容不被清除（即防止被优化）。