链接器ld和链接脚本lds

来源：互联网发布：唯品会淘宝编辑：程序博客网时间：2024/04/28 16:49

1、什么是ld？它有什么作用？

ld是GNU binutils工具集中的一个，是众多Linkers（链接器）的一种。完成的功能自然也就是链接器的基本功能：把各种目标文件和库文件链接起来，并重定向它们的数据，完成符号解析。Linking其实主要就是完成四个方面的工作：storage allocation、symbol management、libraries、relocation。

ld可以识别一种Linker command Language表示的linker scriopt文件来显式的控制链接的过程。通过BFD（Binary Format Description）库，ld可以读取和操作COFF（common object file format）、ELF（executable and linking format）、a.out等各种格式的目标文件。

2、常用的选项

-b TARGET 设置目标文件的文件格式

-e ADDRESS 设置目标文件的开始地址

-EB 链接big-endian的目标文件

-EL 链接small-endian的目标文件

-l LIBNAME 创建执行程序时要链接的库文件（比如某个库为test，则可以为-ltest）

-L DIRECTORY 寻找要链接的库文件时搜索的文件路径

-o FILE 设置输出文件的名字

-s 去除输出文件中的所有符号信息

-S 去除输出文件中的调试符号信息

-T FILE 读取链接描述脚本，以确定符号等的定位地址

-v 输出ld的版本信息

-x 去除所有的局部符号信息

-X 去除临时的局部符号信息，默认情况下会设置这个选项

-Bstatic 创建的输出文件链接静态链接库

-Bdynamic 创建的输出文件链接动态链接库

-Tbss ADDRESS 设置section bss的起始地址

-Tdata ADDRESS 设置section data的起始地址

-Ttext ADDRESS 设置section text的起始地址

3、链接描述脚本

链接描述脚本描述了各个输入文件的各个section如何映射到输出文件的各section中，并控制输出文件中section和符号的内存布局。

目标文件中每个section都有名字和大小，而且可以标识为loadable（表示该section可以加载到内存中）、allocatable（表示必须为这个section开辟一块空间，但是没有实际内容下载到这里）。如果不是loadable或者allocatable，则一般含有调试信息。

每个有loadable或allocatable标识的输出section有两种地址，一种是VMA（Virtual Memory Address），这种地址是输出文件运行时section的运行地址；一种是LMA（Load Memory Address），这种地址是加载输出文件时section的加载地址。一般，这两种地址相同。但在嵌入式系统中，经常存在执行地址和加载地址不一致的情况。如把输出文件加载到开发板的flash存储器中（地址由LMA指定），但运行时，要把flash存储器中的输出文件复制到SDRAM中运行（地址有 VMA指定）。
在链接脚本中使用注释，可以用“/*...*/”。

每个目标文件有许多符号，每个符号有一个名字和一个地址，一个符号可以是定义的，也可以是未定义的。对于普通符号，需要一个特殊的标识，因为在目标文件中，普通符号没有一个特定的输入section。链接器会把普通符号处理成好像它们都在一个叫做COMMON的section中。

下面给出vivi的ld script的内容及分析。

（1）[Makefile]

LINKFLAGS = -Tarch/vivi.lds -Bstatic

可见，链接的脚本是arch/vivi.lds，而且链接静态库。但是在arch下没有vivi.lds，而是有vivi.lds.in。看了一下vivi.lds.in的内容，

SECTIONS { . = TEXTADDR; .text : { *(.text) } .data ALIGN(4) : { *(.data) } .bss ALIGN(4) : { *(.bss) *(COMMON) } }

很明显，这个就是原始的vivi的链接脚本。但是存在一个变量TEXTADDR没有赋值，也就是说，这个量根据配置的不同是不同的，所以肯定就在Makefile中执行了生成方法。下一步就要看[arch/Makefile]

（2）[arch/Makefile]

LDSCRIPT = arch/vivi.lds.in

ifeq ($(CONFIG_ARCH_S3C2410),y) MACHINE = s3c2410 ifeq ($(CONFIG_S3C2410_NAND_BOOT),y) TEXTADDR = 0x33f00000 else TEXTADDR = 0x00000000 endif endif

vivi: $(HEAD) arch/vivi.lds arch/vivi.lds: $(LDSCRIPT) @sed s/TEXTADDR/$(TEXTADDR)/ $(LDSCRIPT) >$@

很明显，这步主要完成的工作就是要把vivi.lds.in文件中的TEXTADDR用配置后的实际值来代替。根据我的配置，这里我的TEXTADDR就是0x33f00000.

SECTIONS { . = 0x33f00000; .text : { *(.text) } .data ALIGN(4) : { *(.data) } .bss ALIGN(4) : { *(.bss) *(COMMON) } }

SECTIONS表示段。第一行表示当前地址为0x33f00000，就是VMA，同时也是text段的起始地址。第二行用了通配符*表示所有字符，这里的意思就是说指定的每个目标文件的text section的内容都放到同一个.text中。第三行表示指定的每个目标文件的data section的内容都放到同一个.data中，而且要四字节边界对齐。第四行表示指定的每个目标文件的bss section的内容都放到同一个.bss中，所有的普通符号都放到COMMON中，而且要四字节边界对齐。

这算是最为简单的ld scripts，不过也够用了。如果不考虑对齐等因素，则可以直接在命令行中指定-Ttext 0x33f00000，就可以完成了。当然，对Linux kernel等，ld scripts要处理复杂的内存分配等操作，相应的要复杂一些，读那些的方法就是查阅using ld手册，同时还要研究MCU的内存分配，这样才能作出合理的安排