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2014-01-23 15:53:25

原文地址:u-boot lds文件详解 作者:TerryJk

对于.lds文件,决定一个可执行程序的各个段的存储位置,以及入口地址,这也是链接定位的作用。这里以u-boot的lds为例说明uboot的链接过程。

首先看一下GNU官方网站上对.lds文件形式的完整描述:

  1. SECTIONS {
  2. ...
  3. secname start BLOCK(align) (NOLOAD) : AT ( ldadr )
  4.   { contents } >region :phdr =fill
  5. ...
  6. }

secname和contents是必须的,前者用来命名这个段,后者用来确定代码中的什么部分放在这个段,以下是对这个描述中的一些关键字的解释。
1、secname:段名
2、contents:决定哪些内容放在本段,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:是段的重定位地址,本段连接(运行)的地址,如果代码中有位置无关指令,程序运行时这个段必须放在这个地址上。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,如果不使用这个选项,则加载地址等于运行地址,通过这个选项可以控制各段分别保存于输出文件中不同的位置。
例:

  1. /* nand.lds */
  2. SECTIONS {
  3. firtst 0x00000000 : { head.o init.o }
  4. second 0x30000000 : AT(4096) { main.o }
  5. }
    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,但它的运行地址在0x30000000,运行之前需要从0x1000(加载地址处)复制到0x30000000(运行地址处),此过程也就需要读取 flash,把程序拷贝到相应位置才能运行。这就是存储地址和运行地址的不同,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,
arm-linux-ld –Tnand.lds x.o y.o –o xy.o。
也用-Ttext参数直接指定连接地址,如
arm-linux-ld –Ttext 0x30000000 x.o y.o –o xy.o。
既然程序有了两种地址,就涉及到一些跳转指令的区别。
ARM汇编中,常有两种跳转方法:b跳转指令、ldr指令向PC赋值。
要特别注意这两条指令的意思:
(1)       b step: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。
(2)       ldr pc, =step :该指令是一个伪指令编译后会生成以下代码:
  1. ldr pc, 0x30008000
  2.         <0x30008000>
  3.                         step

    是从内存中的某个位置(step)读出数据并赋给PC,同样依赖当前PC的值,但是偏移量是step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。
(3) 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:
         relocate:               /* 把U-Boot重新定位到RAM */
              adr r0, _start     /* r0是代码的当前位置 */
/* adr伪指令,汇编器自动通过当前PC的值算出这条指令中“_start"的值,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) */
    ldr r1, _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,因为此值是链接指定的 */
     cmp r0, r1             /* 比较r0和r1,调试的时候不要执行重定位 */
    结合u-boot.lds谈谈连接脚本。
  1. OUTPUT_FORMAT("elf32­littlearm", "elf32­littlearm", "elf32­littlearm")
  2. ;指定输出可执行文件是elf格式,32位ARM指令,小端
  3. OUTPUT_ARCH(arm)
  4. ;指定输出可执行文件的平台为ARM
  5. ENTRY(_start)
  6. ;指定输出可执行文件的起始代码段为_start.
  7. SECTIONS
  8. {
  9. . = 0x00000000 ; 定位当前地址为0地址
  10. . = ALIGN(4) ; 代码以4字节对齐
  11. .text : ;指定代码段
  12. {
  13. cpu/arm920t/start.o (.text) ; 代码的第一个代码部分
  14. *(.text) ;其它代码部分
  15. }
  16. . = ALIGN(4)
  17. .rodata : { *(.rodata) } ;指定只读数据段
  18. . = ALIGN(4);
  19. .data : { *(.data) } ;指定读/写数据段
  20. . = ALIGN(4);
  21. .got : { *(.got) } ;指定got段, got段式是uboot自定义的一个段, 非标准段
  22. __u_boot_cmd_start = . ;把__u_boot_cmd_start赋值为当前位置, 即起始位置
  23. .u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) } ;指定u_boot_cmd段, uboot把所有的uboot命令放在该段.
  24. __u_boot_cmd_end = . ;把__u_boot_cmd_end赋值为当前位置,即结束位置
  25. . = ALIGN(4);
  26. __bss_start = . ; 把__bss_start赋值为当前位置,即bss段的开始位置
  27. .bss : { *(.bss) } ; 指定bss段
  28. _end = . ; 把_end赋值为当前位置,即bss段的结束位置
  29. }

 

 

转自:http://blogold.chinaunix.net/u2/88572/showart_1728480.html

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