关于bootloader链接脚本中的ALIGN关键字的解析

来源：互联网发布：木制玩具设计软件编辑：程序博客网时间：2024/06/07 10:40

问题描述：

前几天遇到一个问题：下图表示的链接脚本中的绿色框中ALIGN（4）：表示什么意思？是4个字节对齐呢？还是2的4次幂个字节对齐？还有就是对齐是如何对齐的呢？如果有结论该如何验证这些内容？

OUTPUT_ARCH(arm)
ENTRY(_start)
SECTIONS
{
. = 0x33e00000;
. = ALIGN(4);
.text :
{
   cpu/samsung/s5p6450/start.o (.text)
   cpu/samsung/s5p6450/start_irom.o (.text)
   cpu/samsung/s5p6450/cpu_init.o (.text)
   board/samsung/smdk6450/lowlevel_init.o (.text)
   cpu/samsung/s5p6450/nand_cp.o (.text)
   cpu/samsung/s5p6450/movi.o (.text)
   *(.text)
}

.................

测试：

方法：以上图中的红色部分为纵轴，绿色部分为横轴，构成下表：

横轴：分别是1，2,4,8,16,32字节对齐

纵轴：分别是红色部分的基地址：0x33e0_0000~0x33e0_0010等。

验证：

ALIGN(1) ALIGN(2) ALIGN(4) ALIGN(8) ALIGN(16) ALIGN(32) ALIGN(64)

. = 0x33e00000; 0x33e00000 0x33e00000 0x33e00000 0x33e00000 0x33e00000 0x33e00000 0x33e00000

. = 0x33e00001; 0x33e00004 0x33e00004 0x33e00004 0x33e00008 0x33e00010 0x33e00020 0x33e00030

. = 0x33e00002; 0x33e00004 0x33e00004 0x33e00004 0x33e00008 0x33e00010 0x33e00020 0x33e00030

. = 0x33e00003; 0x33e00004 0x33e00004 0x33e00004 0x33e00008 0x33e00010 0x33e00020 0x33e00030

. = 0x33e00004; 0x33e00004 0x33e00004 0x33e00004 0x33e00008 0x33e00010 0x33e00020 0x33e00030

. = 0x33e00005; 0x33e00008 0x33e00008 0x33e00008 0x33e00008 0x33e00010 0x33e00020 0x33e00030

. = 0x33e00006; 0x33e00008 0x33e00008 0x33e00008 0x33e00008 0x33e00010 0x33e00020 0x33e00030

. = 0x33e00007; 0x33e00008 0x33e00008 0x33e00008 0x33e00008 0x33e00010 0x33e00020 0x33e00030

. = 0x33e00008; 0x33e00008 0x33e00008 0x33e00008 0x33e00008 0x33e00010 0x33e00020 0x33e00030

. = 0x33e00009; 0x33e0000C 0x33e0000C 0x33e0000C 0x33e00010 0x33e00010 0x33e00020 0x33e00030

. = 0x33e0000A; 0x33e0000C 0x33e0000C 0x33e0000C 0x33e00010 0x33e00010 0x33e00020 0x33e00030

. = 0x33e0000B; 0x33e0000C 0x33e0000C 0x33e0000C 0x33e00010 0x33e00010 0x33e00020 0x33e00030

. = 0x33e0000C; 0x33e0000C 0x33e0000C 0x33e0000C 0x33e00010 0x33e00010 0x33e00020 0x33e00030

. = 0x33e0000D; 0x33e00010 0x33e00010 0x33e00010 0x33e00010 0x33e00010 0x33e00020 0x33e00030

. = 0x33e0000E; 0x33e00010 0x33e00010 0x33e00010 0x33e00010 0x33e00010 0x33e00020 0x33e00030

. = 0x33e0000F; 0x33e00010 0x33e00010 0x33e00010 0x33e00010 0x33e00010 0x33e00020 0x33e00030

. = 0x33e00010; 0x33e00010 0x33e00010 0x33e00010 0x33e00010 0x33e00010 0x33e00020 0x33e00030

最终结论：

1.ALIGN对齐在汇编文件中和链接脚本中都会涉及到：

在汇编文件中，是伪操作 .align x 实现的：表示2的x次幂个字节对齐；

在链接脚本中，ALIGN关键字：ALIGN(X)中的X表示多少个字节对齐。

2.X的取值也是有讲究的，必须是2的整数次幂。例如：填写1,2,4,8,16,32,64，....

3.在链接脚本当中，ALIGN主要是在程序链接时用来实现数据边界对齐功能：

什么是边界对齐，怎样对齐呢？

首先解释什么是边界对齐：

当有一块数据需要存放时，需要一个起始地址（存储空间的上边界），然后放数据，

放完后会有一个结束地址（存储空间的下边界）；

然后是该怎样对齐？一般情况，上边界都是给定的，但是下边如何确定呢？

先看ALIGN(X)是多少字节对齐，再看上边界，然后就可以确定下边界。

下边界的确定有以下三种情况：

（1）.如果字节对齐数是ALIGN(X)；并且上边界地址小于等于X，

则下边界为：基地址+X

（2）.如果字节对齐数是ALIGN(X)；并且上边界地址大于X，则下边界为：

基地址+X*n ；n为多少呢？n=(上边界地址尾数%X的除数)+1

什么是基地址？其实是指链接脚本中最开始指定的地址的尾数变为零，

例如：0x33e0_0008 -> 基地址就是：0x33e0_0000

0x33e0_00F5 -> 基地址就是：0x33e0_00F0

PS:

ALIGN(X)中的X最好是大于等于4，因为32位的处理器最小就是4字节对齐；

如果X赋值为1,2，则也是使用的默认4字节对齐。

0 0