uboot的编译及连接过程

前言

　　想读懂uboot的链接脚本，以及了解链接脚本的使用方法，需要掌握以下基本知识。

1、gcc程序段介绍

　　一个可执行程序主要包含text段(代码)，data段(初始化的全局变量)，以及bss段(未初始化的全局变量)。局部变量是在运行过程中分配的，不占用可执行程序的大小。下面举一个例子说明

#include <stdio.h>#include <string.h>int a = 0;            //全局未初始化变量，系统默认赋值成０,bss段，4个字节int b = 5, c = 6; //全局已初始化变量, data段，8个字节int main(){    int i = 0; //局部变量    i++;    a++;    printf("i = %d, a = %d\n", i, a);    return 0;}

　　将上面代码保存成main.c，并将其编译成.o文件：arm-fsl-linux-gnueabi-gcc -c main.c，-c参数说明只进行编译不进行链接。然后使用以下命令查看各种段的大小

root@silent:/home/lianxi/test# arm-fsl-linux-gnueabi-size main.o   text    data     bss     dec     hex filename    120       8       4     132      84 main.oroot@silent:/home/lianxi/test# 

　　可以看到代码段大小120个字节，data段大小8个字节（变量b和c的大小），bss段的大小4个字节（变量a的大小），可执行程序的总大小为120+8+4=132。局部变量i，是在代码运行的时候分配的，不影响bin文件的大小！

2、链接脚本的使用

　　为了说明uboot的编译及链接过程，这里写两个简单的汇编源文件，然后使用自己写的链接脚本将它们链接起来。两个源文件分别是mystart.s，mylowlevel_init.s，链接脚本是myboot.lds，其内容及注释如下。
　　mystart.s汇编文件内容如下：

b resetb resetb resetb resetb resetb resetb resetb resetreset:    mov r0, r1    bl mytest  /*在另一个文件中定义*/    mov r1, r2    mov r2, r3    mov r3, r4loop:    b loop

　　mylowlevel_init.s汇编文件内容如下：

.global mytestmytest:    mov r0, r1    mov r1, r2    mov pc, lr

　　myboot.lds链接脚本内容如下：

SECTIONS{    /********************************************    *编译地址从0地址开始，    *这个地址可以使用连接器的-Ttext参数重新修改，    *在uboot里面是重新定位到了TEXT_BASE这个内存地址。    ********************************************/    . = 0x00000000;     /******************************************    *代码段，把mystart.o放在最前面，其他.o的顺序    *不管，使用* (.text)通配！    ******************************************/    .text : {        mystart.o        * (.text)    }    /*****************************************    *已经初始化的全局变量    ******************************************    .data : {        * (.data)    }    /****************************************    *未初始化全局变量，这里放两个标号bss_start    *和bss_end,在程序中可以引用，比如可以用来    *计算整个二进制文件的大小。    ****************************************/    .bss_start = .;    .bss : {        * (.bss)    }    .bss_end = .;}

　　然后使用如下命令就可以对以上两个源文件进行编译和链接：

root@silent:/home/lianxi/uboot_lds# arm-fsl-linux-gnueabi-gcc -c mystart.sroot@silent:/home/lianxi/uboot_lds# arm-fsl-linux-gnueabi-gcc -c mylowlevel_init.sroot@silent:/home/lianxi/uboot_lds# arm-fsl-linux-gnueabi-ld -Tmyboot.lds -o myboot mylowlevel_init.o mystart.o  //使用链接脚本进行链接root@silent:/home/lianxi/uboot_lds# lsmyboot  myboot.bin  myboot.lds  mylowlevel_init.o  mylowlevel_init.s  mystart.o  mystart.sroot@silent:/home/lianxi/uboot_lds# 

　　链接完成后生成myboot文件，该文件格式为ELF，需要使用如下命令将其转换成bin文件

arm-fsl-linux-gnueabi-objcopy -O binary myboot myboot.bin

　　可以使用hexdump命令查看myboot.bin和其他.o文件的内容，如：hexdump -C myboot.bin，对比链接前后的差异。如果想在开发板上跑起来，还需要根据具体的cpu，将myboot.bin制作成相应的格式（一般在前面加个一个头），cpu的类型千千万万种，这里不说了，具体格式应该查看该cpu的datasheet。