連接腳本的學(xué)習(xí)

1、連接腳本的學(xué)習(xí)概論每一個(gè)鏈接過程都由鏈接腳本（linker script, 一般以Ids作為文件的后綴名）控制.鏈接腳本主 要用于規(guī)定如何把輸入文件內(nèi)的section放入輸出文件內(nèi)，并控制輸出文件內(nèi)各部分在程序 地址空間內(nèi)的布局.但你也可以用連接命令做一些其他事情.連接器有個(gè)默認(rèn)的內(nèi)置連接腳本，可用ld -verbose查看.連接選項(xiàng)-r和-N可以影響默認(rèn)的連 接腳本（如何影響?）.-T選項(xiàng)用以指定自己的鏈接腳本，它將代替默認(rèn)的連接腳本。你也可以使用暗含的連接腳 本以增加自定義的鏈接命令.以下沒有特殊說明，連接器指的是靜態(tài)連接器.基本概念鏈接器把一個(gè)或多個(gè)輸入文件合成一個(gè)輸出文件.輸入文件：目

2、標(biāo)文件或鏈接腳本文件.輸出文件：目標(biāo)文件或可執(zhí)行文件.目標(biāo)文件（包括可執(zhí)行文件）具有固定的格式，在UNIX或GNU/Linux平臺(tái)下，一般為ELF格 式.若想了解更多，可參考UNIX/Linux平臺(tái)可執(zhí)行文件格式分析有時(shí)把輸入文件內(nèi)的section稱為輸入section（input section）,把輸出文件內(nèi)的section稱為輸 出 section（output sectin）.目標(biāo)文件的每個(gè)section至少包含兩個(gè)信息：名字和大小.大部分section還包含與它相關(guān)聯(lián) 的一塊數(shù)據(jù)，稱為section contents（section內(nèi)容）.一個(gè)section可被標(biāo)記為“l(fā)oadabl

3、e（可加載 的）”或“allocatable（可分配的）”.loadable section:在輸出文件運(yùn)行時(shí)，相應(yīng)的section內(nèi)容將被載入進(jìn)程地址空間中.allocatable section:內(nèi)容為空的section可被標(biāo)記為“可分配的”.在輸出文件運(yùn)行時(shí)，在進(jìn)程 地址空間中空出大小同section指定大小的部分.某些情況下，這塊內(nèi)存必須被置零.如果一個(gè)section不是“可加載的”或“可分配的”，那么該section通常包含了調(diào)試信息.可 用objdump -h命令查看相關(guān)信息.每 個(gè)“可加載的”或“可分配的”輸出section通常包含兩個(gè)地址:VMA（virtual memory

4、address 虛擬內(nèi)存地址或程序地址空間地址）和LMA（load memory address加載內(nèi)存地址或進(jìn)程地址 空間地址）.通常VMA和LMA是相同的.在目標(biāo)文件中，loadable或allocatable的輸出section有兩種地址：VMA（virtual MemoryAddress）和LMA（Load Memory Address）. VMA是執(zhí)行輸出文件時(shí)section所在的地址，而 LMA是加載輸出文件時(shí)section所在的地址.一般而言，某section的VMA = LMA.但在嵌 入式系統(tǒng)中，經(jīng)常存在加載地址和執(zhí)行地址不同的情況：比如將輸出文件加載到開發(fā)板的 flash中

5、（由LMA指定），而在運(yùn)行時(shí)將位于flash中的輸出文件復(fù)制到SDRAM中（由VMA指 定）.可這樣來理解VMA和LMA,假設(shè)：（1）.data section對(duì)應(yīng)的VMA地址是0 x08050000,該section內(nèi)包含了 3個(gè)32位全局變量,i、 j和k,分別為1,2,3.（2）.text section內(nèi)包含由printf（ j=%d ”, j ）;”程序片段產(chǎn)生的代碼.連接時(shí)指定.data section的VMA為0 x08050000,產(chǎn)生的printf指令是將地址為0 x08050004 處的4字節(jié)內(nèi)容作為一個(gè)整數(shù)打印出來。如果.data section 的 LMA 為 0 x0

6、8050000，顯然結(jié)果是 j=2 如果.data section 的 LMA 為 0 x08050004，顯然結(jié)果是 j=1還可這樣理解LMA:.text section內(nèi)容的開始處包含如下兩條指令（intel i386指令是10字節(jié)，每行對(duì)應(yīng)5字節(jié)）：jmp 0 x08048285movl $0 x1,%eax如果.text section的LMA為0 x08048280,那么在進(jìn)程地址空間內(nèi)0 x08048280處為“jmp 0 x08048285 ”指令，0 x08048285處為 movl $0 x1,%eax指令.假設(shè)某指令跳轉(zhuǎn)到地址 0 x08048280,顯然它的執(zhí)行將導(dǎo)致%e

7、ax寄存器被賦值為1.如果.text section的LMA為0 x08048285,那么在進(jìn)程地址空間內(nèi)0 x08048285處為“jmp 0 x08048285 ”指令，0 x0804828a處為 movl $0 x1,%eax指令.假設(shè)某指令跳轉(zhuǎn)到地址 0 x08048285,顯然它的執(zhí)行又跳轉(zhuǎn)到進(jìn)程地址空間內(nèi)0 x08048285處，造成死循環(huán).符號(hào)（symbol）:每個(gè)目標(biāo)文件都有符號(hào)表（SYMBOL TABLE）,包含已定義的符號(hào)（對(duì)應(yīng)全局 變量和static變量和定義的函數(shù)的名字）和未定義符號(hào)（未定義的函數(shù)的名字和引用但沒定義 的符號(hào)）信息.符號(hào)值：每個(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)地址，即符號(hào)值

8、（這與c程序內(nèi)變量的值不一樣，某種情況下可以 把它看成變量的地址）.可用nm命令查看它們.（nm的使用方法可參考本blog的GNU binutils 筆記）腳本格式鏈接腳本由一系列命令組成，每個(gè)命令由一個(gè)關(guān)鍵字（一般在其后緊跟相關(guān)參數(shù)）或一條對(duì)符 號(hào)的賦值語句組成.命令由分號(hào);分隔開.文件名或格式名內(nèi)如果包含分號(hào);或其他分隔符，則要用引號(hào)”將名字全稱引用起來.無 法處理含引號(hào)的文件名./* */之間的是注釋。簡(jiǎn)單例子在介紹鏈接描述文件的命令之前，先看看下述的簡(jiǎn)單例子：以下腳本將輸出文件的text section定位在0 x10000, data section定位在0 x8000000:SEC

9、TIONS.=0 x10000;.text : *(.text) .=0 x8000000;.data : *(.data) .bss : *(.bss) 解釋一下上述的例子：.=0 x10000 :把定位器符號(hào)置為0 x10000 (若不指定，則該符號(hào)的初始值為0).text : *(.text) :將所有(*符號(hào)代表任意輸入文件)輸入文件的.text section合并成一個(gè).text section，該section的地址由定位器符號(hào)的值指定，即0 x10000.=0 x8000000 :把定位器符號(hào)置為0 x8000000.data : *(.data) :將所有輸入文件的.data section 合并成一個(gè).data section,該 section 的地址 被置為 0 x8000000.bss : *(.bs