u-boot lds文件详解

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：

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


SECTIONS {
firtst 0x00000000 : { head.o init.o }
second 0x30000000 : 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，如
arm-linux-ld –Tnand.lds x.o y.o –oxy.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）      bstep：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：
      ldr pc, 0x30008000
      <0x30008000>
                    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:                                  
             adr r0,_start                      

   ldr r1,_TEXT_BASE                      

   cmp r0,r1                                   
   结合u-boot.lds谈谈连接脚本。
OUTPUT_FORMAT("elf32&shy;littlearm","elf32&shy;littlearm","elf32&shy;littlearm")
                                                       ;指定输出可执行文件是elf格式,32位ARM指令,小端
OUTPUT_ARCH(arm)
                                                       ;指定输出可执行文件的平台为ARM
ENTRY(_start)
                                                       ;指定输出可执行文件的起始代码段为_start.
SECTIONS
{
       . = 0x00000000          ; 定位当前地址为0地址
       . = 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
       . = ALIGN(4);
       .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
       . = ALIGN(4);
        __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
}