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Linker command scripts

下面範例將討論每個章節的細節
概括的說它定義了四個記憶體區塊( vect, rom, ram and cache)跟五個區段(vect, text, bss, init, and stack)

在採用段式記憶體管理的架構中，BSS段（bss segment）通常是指用來存放程序中未初始化的全局變數的一塊記憶體區域。
BSS是英文Block Started by Symbol的簡稱。BSS段屬於靜態記憶體分配。
在採用段式記憶體管理的架構中，數據段（data segment）通常是指用來存放程序中已初始化的全局變數的一塊記憶體區域。
數據段屬於靜態記憶體分配。

範例
/* a list of files to link (others may be supplied on the command line) */
INPUT(libc.a libg.a libgcc.a libc.a libgcc.a)

/* output format (can be overridden on command line) */
OUTPUT_formAT("coff-sh")

/* output filename (can be overridden on command line) */
OUTPUT_FILENAME("main.out")

/* our program’s entry point; not useful for much except to make sure the S7 record
is proper, because the reset vector actually defines the "entrypoint" in most embedded systems */
ENTRY(_start)

/* list of our memory sections */
MEMORY
{
vect : o = 0, l = 1k
rom : o = 0x400, l = 127k
ram : o = 0x400000, l = 128k
cache : o = 0xfffff000, l = 4k
}

/* how we’re organizing memory sections defined in each module */
SECTIONS
{
/* the interrupt vector table */
.vect :
{
__vect_start = .;

*(.vect);
__vect_end = .;
} > vect

/* code and constants */
.text :
{
__text_start = .;
*(.text)
*(.strings)
__text_end = .;
} > rom

/* uninitialized data */
.bss :
{
__bss_start = . ;
*(.bss)
*(COMMON)
__bss_end = . ;
} > ram

/* initialized data */
.init : AT (__text_end)
{
__data_start = .;
*(.data)
__data_end = .;
} > ram

/* application stack */
.stack :
{
__stack_start = .;
*(.stack)
__stack_end = .;
} > ram
}

注意!
ld將使用預設的命令檔,除非你告訴它使用其他方法
去指示ld去使用你的命令檔則給gcc -Wl,T OUTPUT_formAT命令
支援多種格式的輸出檔,包括S-records (srec), binary (binary), Intel Hex (ihex), 跟數個 debug-aware formats
像是COFF (coff-sh for SH-2 targets, coff-m68k for CPU32, 等等.)
使用objdump工具去找到你的linker版本有支援的格式

MEMORY命令
MEMORY命令描述目標系統的記憶體映射

典型簡單的語法如下
MEMORY {
name : o = origin, l = length
name : o = origin, l = length
...
}

SECTIONS命令
在SECTIONS命令的述語(Statements)是描述每一個輸出區段的配置而且詳細述語輸入區段
你可以只允許一個SECTIONS述語(Statements)在每個命令檔
但如果必要的話也可以有很多述語(Statements)在裡面

在這個例子,述語(statement)如下
/* code and constants */
.text :
/*一開始定義一個區段叫'.text'然後將述語(Statements)包含在{}裡*/
{
__text_start = .;

/*建立一個符號 叫__text_start 而且配置區段起始點*/
*(.strings)
*(.text)

/*合併全部輸入檔的.text 和 .strings 到這各個區段*/
__text_end = .;

/*建立一個符號 叫__text_end 而且配置區段結束點*/

/*最後結束述語*/

} > rom

/*告訴連結器(linker)定這個記憶體區段叫'rom' 根據MEMORY命令知道起始位址為0X400*/

輸入區段的列表也可以被歸成特定的檔案.如你增加一個像 foo.o (.specialsection)

到.text區段定義,然而連結器也將檔案foo.o的.specialsection區段合併到.text

bss/ data / code 相關概念 如下圖所示

AT指令
AT指令去告訴連結器(linker)去載入區段的資料到何處,
最好的了解AT指令的方法就是用例子解釋
所以考慮一個應用在只有一個初始全域變數
int a_global = 102;

在編譯的時候,gcc將宣告一個整數物件 a_global 跟 值=102 在模組的.data區段
但在連結.data區段時藉由一個AT指令,我們告訴連結器去分配a_global在一個位置(如RAM)的位址.但配置初始值到其他的地方(如 __text_end , 通常是 ROM)
跟隨著code初始a_global(跟其他初始的全域資料)
這個code使用符號_text_end, _data_start , 跟 _data_end 去找到初始值,決定它的大小跟配置它到RAM適當的位置

extern const char _text_start,
_text_end;
extern char _data_start,
_data_end;
memcpy( &_data_start, &_text_end,
&_data_end - &_data_start );

現在把它全部放在一起,跟隨命令列告訴gcc去編譯一個檔案 main.c 而且連結它使用 連結命令檔案 main.cmd gcc -g -Wl,-Tmain.cmd main.c

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範例 u-boot lds

    下面，結合u-boot.lds看看一個正式的連接腳本檔案。這個檔案的基本功能還能看明白，雖然上面分析了好多，但其中那些GNU風格的符號還是著實讓我感到迷惑，好菜啊，怪不得連被3家公司鄙視，自己鄙視自己。。。
OUTPUT_FORMAT("elf32­littlearm", "elf32­littlearm", "elf32­littlearm")
  ;指定輸出可執行檔案是elf格式,32位ARM指令,小端
OUTPUT_ARCH(arm)
  ;指定輸出可執行檔案的平台為ARM
ENTRY(_start)
  ;指定輸出可執行檔案的起始代碼段為_start.
SECTIONS
{
        . = 0x00000000 ; 從0x0位置開始
        . = ALIGN(4) ; 代碼以4位元組對齊
        .text : ;指定代碼段
        {
          cpu/arm920t/start.o (.text) ; 代碼的第一個代碼部分
          *(.text) ;其它代碼部分
        }
        . = ALIGN(4)
        .rodata : { *(.rodata) } ;指定只讀數據段
        . = ALIGN(4);
        .data : { *(.data) } ;指定讀/寫數據段
        . = ALIGN(4);
        .got : { *(.got) } ;指定got段, got段式是uboot自定義的一個段, 非標準段
        __u_boot_cmd_start = . ;把__u_boot_cmd_start賦值為當前位置, 即起始位置
        .u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) } ;指定u_boot_cmd段, uboot把所有的uboot命令放在該段.
        __u_boot_cmd_end = .;把__u_boot_cmd_end賦值為當前位置,即結束位置
        . = ALIGN(4);
        __bss_start = .; 把__bss_start賦值為當前位置,即bss段的開始位置
        .bss : { *(.bss) }; 指定bss段
        _end = .; 把_end賦值為當前位置,即bss段的結束位置
}

相關連結

http://www.delorie.com/gnu/docs/binutils/ld.html#SEC_Top