armlinuxld指令详细讲解Word文档下载推荐.docx
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我们来看是如何编译的:
arm-elf-gcc-g-c-oled_On.oled_On.s首先纯编译不连接
arm-elf-ld-Ttext0x00000000-gled_On.o-oled_on_elf
用Ttext指明我们程序存储的地方,这里生成的是elf文件,还不是我们真正的bin,但是可以借助一些工具可以进行调试。
然后:
arm-elf-objcopy-Obinary-Sled_on_elfled_on.bin
生成bin文件。
-T选项是ld命令中比较重要的一个选项,可以用它直接指明代码的代码段、数据段、博士生、
段,对于复杂的连接,可以专门写一个脚本来告诉编译器如何连接。
-Ttextaddr
-Tdataaddr
-Tbssaddr
arm-elf-ld-Ttext0x00000000-gled_On.o-oled_on_elf,运行地址为0x00000000,由于没有指明数据段和bss,他们会默认的依次放在后面。
相同的代码不同的Ttext,你可以对比一下他们之间会变的差异,ld会自动调整跳转的地址。
第二个概念:
section,section可以理解成一块,例如像c里面的一个子函数,就是一个section,器ld把object文件中的每个section都作为一个整体,为其分配运行的地址(memorylayout),这个过程就是重定位(relocation);
最后把所有目标文件合并为一个目标文件。
通过一个linkerscript来控制,这个脚本描述了输入文件的sections到输出文件的映射,以及输出文件的memorylayout。
因此,linker总会使用一个linkerscript,如果不特别指定,则使用默认的script;
可以使用‘-T’命令行选项来指定一个linkerscript。
*映像文件的输入段与输出段
linker把多个输入文件合并为一个输出文件。
输出文件和输入文件都是目标文件(objectfile),输出文件通常被称为可执行文件(executable)。
每个目标文件都有一系列section,输入文件的section称为inputsection,输出文件的section则称为outputsection。
一个section可以是loadable的,即输出文件运行时需要将这样的section加载到memory(类似于RO&
amp;
RW段);
也可以是allocatable的,这样的section没有任何容,某些时候用0对相应的memory区域进行初始化(类似于ZI段);
如果一个section既非loadable也非allocatable,则它通常包含的是调试信息。
每个loadable或allocatable的outputsection都有两个地址,一是VMA(virtualmemoryaddress),是该section的运行时域地址;
二是LMA(loadmemoryaddress),是该section的加载时域地址。
可以通过objdump工具附加'
-h'
选项来查看目标文件中的sections。
*简单的Linkerscript
(1)SECTIONS命令:
TheSECTIONScommandtellsthelinkerhowtomapinputsectionsintooutputsections,andhowtoplacetheoutputsectionsinmemory.
命令格式如下:
SECTIONS
{
sections-command
......
}
其中sections-command可以是ENTRY命令,符号赋值,输出段描述,也可以是overlay描述。
(2)地址计数器‘.’(locationcounter):
该符号只能用于SECTIONS命令部,初始值为‘0’,可以对该符号进行赋值,也可以使用该符号进行计算或赋值给其他符号。
它会自动根据SECTIONS命令部所描述的输出段的大小来计算当前的地址。
(3)输出段描述(outputsectiondescription):
前面提到在SECTIONS命令中可以作输出段描述,描述的格式如下:
section[address][(type)]:
[AT(lma)]
output-section-command
...
}[&
gt;
region][AT&
lma_region][:
phdr:
phdr...][=fillexp]
很多附加选项是用不到的。
其中的output-section-command又可以是符号赋值,输入段描述,要直接包含的数据值,或者某一特定的输出段关键字。
*linkerscript实例
==============================
OUTPUT_ARCH(arm)
ENTRY(_start)
SECTIONS{
.=0xa3f00000;
__boot_start=.;
.startALIGN(4):
{
*(.text.start)
}.setupALIGN(4):
setup_block=.;
*(.setup)
setup_block_end=.;
}.textALIGN(4):
*(.text)
}.rodataALIGN(4):
*(.rodata)
}
.dataALIGN(4):
*(.data)
}.gotALIGN(4):
*(.got)
__boot_end=.;
.bssALIGN(16):
bss_start=.;
*(.bss)
*(COMMON)
bss_end=.;
}.commentALIGN(16):
*(.comment)
stack_point=__boot_start+0x00100000;
loader_size=__boot_end-__boot_start;
setup_size=setup_block_end-setup_block;
=============================
在SECTIONS命令中的类似于下面的描述结构就是输出段描述:
.startALIGN(4):
.start为outputsectionname,ALIGN(4)返回一个基于locationcounter(.)的4字节对齐的地址值。
*(.text.start)是输入段描述,*为通配符,意思是把所有被的object文件中的.text.start段都进这个名为.start的输出段。
源文件中所标识的section及其属性实际上就是对输入段的描述,例如.text.start输入段在源文件start.S中的代码如下:
.section.text.start
.global_start
_start:
bstart
arm-elf-ld-Ttimer.lds-otimer_elfheader.o
这里就必须存在一个timer.lds的文件。
对于.lds文件,它定义了整个程序编译之后的连接过程,决定了一个可执行程序的各个段的存储位置。
虽然现在我还没怎么用它,但感觉还是挺重要的,有必要了解一下。
先看一下GNU官方上对.lds文件形式的完整描述:
secnamestartBLOCK(align)(NOLOAD):
AT(ldadr)
{contents}&
region:
phdr=fill
secname和contents是必须的,其他的都是可选的。
下面挑几个常用的看看:
1、secname:
段名
2、contents:
决定哪些容放在本段,可以是整个目标文件,也可以是目标文件中的某段(代码段、数据段等)
3、start:
本段连接(运行)的地址,如果没有使用AT(ldadr),本段存储的地址也是start。
GNU上说start可以用任意一种描述地址的符号来描述。
4、AT(ldadr):
定义本段存储(加载)的地址。
/*nand.lds*/
SECTIONS{
firtst0x00000000:
{head.oinit.o}
second0x30000000:
AT(4096){main.o}
以上,head.o放在0x00000000地址开始处,init.o放在head.o后面,他们的运行地址也是0x00000000,即连接和存储地址相同(没有AT指定);
main.o放在4096(0x1000,是AT指定的,存储地址)开始处,但是它的运行地址在0x30000000,运行之前需要从0x1000(加载处)复制到0x30000000(运行处),此过程也就用到了读取Nandflash。
这就是存储地址和连接(运行)地址的不同,称为加载时域和运行时域,可以在.lds连接脚本文件中分别指定。
编写好的.lds文件,在用arm-linux-ld连接命令时带-Tfilename来调用执行,如
arm-linux-ld–Tnand.ldsx.oy.o–oxy.o。
也用-Ttext参数直接指定连接地址,如
arm-linux-ld–Ttext0x30000000x.oy.o–oxy.o。
既然程序有了两种地址,就涉及到一些跳转指令的区别,这里正好写下来,以后万一忘记了也可查看,以前不少东西没记下来现在忘得差不多了。
ARM汇编中,常有两种跳转方法:
b跳转指令、ldr指令向PC赋值。
我自己经过归纳如下:
bstep1:
b跳转指令是相对跳转,依赖当前PC的值,偏移量是通过该指令本身的bit[23:
0]算出来的,这使得使用b指令的程序不依赖于要跳到的代码的位置,只看指令本身。
ldrpc,=step1:
该指令是从存中的某个位置(step1)读出数据并赋给PC,同样依赖当前PC的值,但是偏移量是那个位置(step1)的连接地址(运行时的地址),所以可以用它实现从Flash到RAM的程序跳转。
此外,有必要回味一下adr伪指令,U-boot中那段relocate代码就是通过adr实现当前程序是在RAM中还是flash中。
仍然用我当时的注释
adrr0,_start/*r0是代码的当前位置*/
/*adr伪指令,汇编器自动通过当前PC的值算出如果执行到_start时PC的值,放到r0中:
当此段在flash中执行时r0=_start=0;
当此段在RAM中执行时_start=_TEXT_BASE(在board/smdk2410/config.mk中指定的值为0x33F80000,即u-boot在把代码拷贝到RAM中去执行的代码段的开始)*/
ldrr1,_TEXT_BASE/*测试判断是从Flash启动,还是RAM*/
/*此句执行的结果r1始终是0x33FF80000,因为此值是又编译器指定的(ads中设置,或-D设置编译器参数)*/
cmpr0,r1/*比较r0和r1,调试的时候不要执行重定位*/
下面,结合u-boot.lds看看一个正式的连接脚本文件。
这个文件的基本功能还能看明白,虽然上面分析了好多,但其中那些GNU风格的符号还是着实让我感到迷惑。
OUTPUT_FORMAT("
elf32&
shy;
littlearm"
"
)
;
指定输出可执行文件是elf格式,32位ARM指令,小端
指定输出可执行文件的平台为ARM
指定输出可执行文件的起始代码段为_start.
.=0x00000000;
从0x0位置开始
.=ALIGN(4);
代码以4字节对齐
.text:
指定代码段
cpu/arm920t/start.o(.text);
代码的第一个代码部分
*(.text);
其它代码部分
.=ALIGN(4)
.rodata:
{*(.rodata)};
指定只读数据段
.=ALIGN(4);
.data:
{*(.data)};
指定读/写数据段
.got:
{*(.got)};
指定got段,got段式是uboot自定义的一个段,非标准段
__u_boot_cmd_start=.;
把__u_boot_cmd_start赋值为当前位置,即起始位置
.u_boot_cmd:
{*(.u_boot_cmd)};
指定u_boot_cmd段,uboot把所有的uboot命令放在该段.
__u_boot_cmd_end=.;
把__u_boot_cmd_end赋值为当前位置,即结束位置
__bss_start=.;
把__bss_start赋值为当前位置,即bss段的开始位置
.bss:
{*(.bss)};
指定bss段
_end=.;
把_end赋值为当前位置,即bss段的结束位置
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