gcc链接脚本详解.pdf

GCC链接脚本是控制GCC连接器（ld）如何组织输入文件中的section并形成输出文件（通常是目标文件或可执行文件）的重要工具。本文档详细介绍了链接脚本的基本编写规则，并通过实例帮助读者深入理解其工作原理。 链接脚本通常以lds为扩展名，它的主要作用是定义输出文件的内存布局，包括section的放置位置、内存分配和地址映射等。在没有自定义链接脚本的情况下，连接器会使用内置的默认脚本，可以通过`ld –verbose`查看。`-r`选项用于创建只包含已合并section的目标文件，而不进行符号解析和重定位，而`-N`选项则允许在输出文件中保留未解析的符号。`-T`选项用于指定自定义的链接脚本，替代默认脚本。 链接器处理的输入文件可以是目标文件或包含链接脚本的文件。输出文件则可以是目标文件或可执行文件。在UNIX或GNU/Linux环境下，这些文件通常采用ELF（Executable and Linkable Format）格式。 在目标文件中，section是重要的组成部分，它们包含名字、大小以及section内容。section可以被标记为“loadable”（可加载的）或“allocatable”（可分配的）。loadable section在运行时会被加载到进程地址空间，而allocatable section即使内容为空，也会在运行时预留相应大小的内存。并非所有的section都会在运行时被加载或分配内存，通常调试信息会存储在非loadable或allocatable的section中。`objdump -h`命令可以用来查看目标文件的section信息。 对于loadable或allocatable的输出section，有两个关键的地址：VMA（Virtual Memory Address，虚拟内存地址或程序地址空间地址）和LMA（Load Memory Address，加载内存地址或进程地址空间地址）。VMA是section在运行时的地址，而LMA是加载时的地址。在多数情况下，VMA和LMA是相同的，但在嵌入式系统中，由于加载地址和执行地址可能不同，因此两者可能有所区别。例如，程序可能先加载到Flash中（由LMA指定），然后在运行时复制到SDRAM中（由VMA指定）。 理解VMA和LMA的重要性在于它们影响着程序的行为。如果section的VMA和LMA不一致，那么程序中对内存地址的引用可能会导致错误的结果。例如，`.data` section的VMA和LMA的不同会影响全局变量的值，`.text` section的VMA和LMA的差异则可能改变指令的执行流程。 在实际应用中，开发者可能需要编写自定义的链接脚本来满足特定的内存布局需求，比如在嵌入式系统中调整代码和数据的位置，或者在有限的内存资源下优化内存使用。链接脚本的语法和指令允许指定section的属性、分配内存、设置地址对齐等高级操作，使得开发者能够精确控制程序的内存布局，从而实现更高效、更可靠的软件设计。 GCC链接脚本是构建可执行文件过程中不可或缺的一部分，它允许开发者精细地控制程序内存布局，以适应各种复杂的系统环境和性能需求。通过深入理解和熟练运用链接脚本，可以更好地优化程序性能，解决特定平台上的内存管理问题。本文档提供的详细信息和实例将对学习和掌握链接脚本的使用大有裨益。