简单的ld链接脚本学习

一、 链接脚本的整体认识

什么是链接文件呢？作用是什么呢？
当编写了多个C文件时，我们将他们编译链接成一个可执行的文件，此时就需要用到链接脚本文件（ld）。ld脚本主要功能就是：将多个目标文件（.o）和库文件（.a）链接成一个可执行的文件。

链接脚本文件主要有什么内容呢？ 为了规范，我们分为三个部分：

1. 链接配置（可有可无）

如一些符号变量的定义、入口地址、输出格式等

STACK_SIZE = 0X200;
OUTPUT_FORMAT(elf32-littlearm)
OUTPUT_ARCH(arm)
ENTRY(_start)

2. 内存布局定义

脚本中以MEMORY命令定义了存储空间，其中以ORIGIN定义地址空间的起始地址，LENGTH定义地址空间的长度。

MEMORY
{
FLASH (rx) : ORIGIN = 0, LENGTH = 64K
}

3. 段链接定义

脚本中以SECTIONS命令定义一些段（text、data、bss等段）链接分布。

SECTIONS
{
    .text :
    {
      *(.text*)
    } > FLASH
}

.text段即代码段，* (.text*)指示将工程中所有目标文件的.text段链接到FLASH中

二、常用关键字、命令

1. MEMORY命令

使用MEMORY来定义内存如下：

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

NAME ：存储区域的名字。（自己可以随意命名）

ATTR ：定义该存储区域的属性。ATTR属性内可以出现以下7 个字符：

• R 只读section
• W 读/写section
• X 可执行section
• A 可分配的section
• I 初始化了的section
• L 同I
• ! 不满足该字符之后的任何一个属性的section

ORIGIN ：关键字，区域的开始地址，可简写成org 或o

LENGTH ：关键字，区域的大小，可简写成len 或l

MEMORY
{
rom (rx) : ORIGIN = 0, LENGTH = 256K
ram (!rx) : org = 0×40000000, l = 4M
}

2. 定位符号‘.’的使用

‘.’表示当前地址，它可以被赋值也可以赋值给某个变量。
如下为将当前地址赋值给某个变量（链接器链接是按照SECTIONS里的段顺序排列的，前面的排列完之后就能计算出当前地址）

RAM_START = .;

如下为将段存放在特定的地址中：

SECTIONS
{
    . = 0×10000;
    .text : 
    { 
        *(.text)
    }
    . = 0×8000000;
    .data : 
    { 
        *(.data) 
    }
}

“. = 0×10000;”该语句表示将当前地址设置为0x10000。如上代码中，意思是将所有目标文件的text段从0x10000地址开始存放。

3 SECTIONS 命令

SECTIONS基本的命令语法如下：

SECTIONS
{
       ...
      secname start BLOCK(align) (NOLOAD) : AT ( ldadr )
      { 
        contents 
      } >region :phdr =fill
      ...
}

这么多参数中，只有secname 和 contents 是必须的，即可简写成：

SECTIONS
{
       ...
      secname :
      { 
        contents 
      } 
      ...
}

链接脚本本质就是描述输入和输出。secname表示输出文件的段，即输出文件中有哪些段。而contents就是描述输出文件的这个段从哪些文件里抽取而来，即输入文件，一般就是目标文件之类的。
如下，将目标文件的数据段存放在输出文件的数据段（段名自己定义,段名前后必须要有空格）

SECTIONS
{
       ...
      .data :
      { 
        main.o（.data）
        *(.data)
      } 
      ...
}

其中 *(.data) 表示将所有的目标的.data段链接到输出文件.datad段中， 特别注意的是，之前链接的就不会再链接，这样做的目的是可以将某些特殊的目标文件链接到地址前面。

我们继续来讲一下其他参数。

• start ：表示将某个段强制链接到的地址。
• AT（addr）：实现存放地址和加载地址不一致的功能，AT表示在文件中存放的位置，而在内存里呢，按照普通方式存储。
• region：这个region就是前面说的MEMORY命令定义的位置信息。

4. PROVIDE关键字：

该关键字定义一个（目标文件内被引用但没定义）符号。相当于定义一个全局变量，其他C文件可以引用它。

SECTIONS
{
    .text :
    {
        *(.text)
        _etext = .;
        PROVIDE(etext = .);
    }
}

如上，目标文件可以引用etext符号，其地址为定义为.text section之后的第一个字节的地址。C文件中引用。

int main（）
{
    //引用该变量
    extern char  _etext;
    //...
}

3. KEEP 关键字

在连接命令行内使用了选项–gc-sections后，连接器可能将某些它认为没用的section过滤掉，此时就有必要强制连接器保留一些特定的 section，可用KEEP()关键字达此目的。如KEEP(* (.text))或KEEP(SORT(*)(.text))