链接脚本文件（.ld .lds）详解
链接脚本官方文档：
https://sourceware.org/binutils/docs-2.39/ld.html
链接脚本实例：（STM32F407VG，RT-Thread Studio生成的工程所含）
/* * linker script for STM32F407ZG with GNU ld */ /* Program Entry, set to mark it as "used" and avoid gc */ MEMORY { ROM (rx) : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 1024k /* 1024K flash */ RAM (rw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 128k /* 128K sram */ } ENTRY(Reset_Handler) _system_stack_size = 0x400; SECTIONS { .text : { . = ALIGN(4); _stext = .; KEEP(*(.isr_vector)) /* Startup code */ . = ALIGN(4); *(.text) /* remaining code */ *(.text.*) /* remaining code */ *(.rodata) /* read-only data (constants) */ *(.rodata*) *(.glue_7) *(.glue_7t) *(.gnu.linkonce.t*) /* section information for finsh shell */ . = ALIGN(4); __fsymtab_start = .; KEEP(*(FSymTab)) __fsymtab_end = .; . = ALIGN(4); __vsymtab_start = .; KEEP(*(VSymTab)) __vsymtab_end = .; /* section information for utest */ . = ALIGN(4); __rt_utest_tc_tab_start = .; KEEP(*(UtestTcTab)) __rt_utest_tc_tab_end = .; /* section information for at server */ . = ALIGN(4); __rtatcmdtab_start = .; KEEP(*(RtAtCmdTab)) __rtatcmdtab_end = .; . = ALIGN(4); /* section information for initial. */ . = ALIGN(4); __rt_init_start = .; KEEP(*(SORT(.rti_fn*))) __rt_init_end = .; . = ALIGN(4); PROVIDE(__ctors_start__ = .); KEEP (*(SORT(.init_array.*))) KEEP (*(.init_array)) PROVIDE(__ctors_end__ = .); . = ALIGN(4); _etext = .; } > ROM = 0 /* .ARM.exidx is sorted, so has to go in its own output section. */ __exidx_start = .; .ARM.exidx : { *(.ARM.exidx* .gnu.linkonce.armexidx.*) /* This is used by the startup in order to initialize the .data secion */ _sidata = .; } > ROM __exidx_end = .; /* .data section which is used for initialized data */ .data : AT (_sidata) // 设置加载首地址为 _sidata，位于ROM区 { . = ALIGN(4); /* This is used by the startup in order to initialize the .data secion */ _sdata = . ; *(.data) *(.data.*) *(.gnu.linkonce.d*) PROVIDE(__dtors_start__ = .); KEEP(*(SORT(.dtors.*))) KEEP(*(.dtors)) PROVIDE(__dtors_end__ = .); . = ALIGN(4); /* This is used by the startup in order to initialize the .data secion */ _edata = . ; } >RAM // 设置运行地址位于RAM区 .stack : { . = ALIGN(4); _sstack = .; . = . + _system_stack_size; . = ALIGN(4); _estack = .; } >RAM __bss_start = .; .bss : { . = ALIGN(4); /* This is used by the startup in order to initialize the .bss secion */ _sbss = .; *(.bss) *(.bss.*) *(COMMON) . = ALIGN(4); /* This is used by the startup in order to initialize the .bss secion */ _ebss = . ; *(.bss.init) } > RAM // bss段只设置运行地址位于RAM区，不占用ROM区 __bss_end = .; _end = .; /* Stabs debugging sections. */ .stab 0 : { *(.stab) } .stabstr 0 : { *(.stabstr) } .stab.excl 0 : { *(.stab.excl) } .stab.exclstr 0 : { *(.stab.exclstr) } .stab.index 0 : { *(.stab.index) } .stab.indexstr 0 : { *(.stab.indexstr) } .comment 0 : { *(.comment) } /* DWARF debug sections. * Symbols in the DWARF debugging sections are relative to the beginning * of the section so we begin them at 0. */ /* DWARF 1 */ .debug 0 : { *(.debug) } .line 0 : { *(.line) } /* GNU DWARF 1 extensions */ .debug_srcinfo 0 : { *(.debug_srcinfo) } .debug_sfnames 0 : { *(.debug_sfnames) } /* DWARF 1.1 and DWARF 2 */ .debug_aranges 0 : { *(.debug_aranges) } .debug_pubnames 0 : { *(.debug_pubnames) } /* DWARF 2 */ .debug_info 0 : { *(.debug_info .gnu.linkonce.wi.*) } .debug_abbrev 0 : { *(.debug_abbrev) } .debug_line 0 : { *(.debug_line) } .debug_frame 0 : { *(.debug_frame) } .debug_str 0 : { *(.debug_str) } .debug_loc 0 : { *(.debug_loc) } .debug_macinfo 0 : { *(.debug_macinfo) } /* SGI/MIPS DWARF 2 extensions */ .debug_weaknames 0 : { *(.debug_weaknames) } .debug_funcnames 0 : { *(.debug_funcnames) } .debug_typenames 0 : { *(.debug_typenames) } .debug_varnames 0 : { *(.debug_varnames) } }
特别注意：
1 .text :{} .stack :{} 表示输出文件包含的 section
2 {}里面的 section，是输入文件的 section，比如 *(.isr_vector) *(.text) *(.rodata) 这些 .isr_vector section .text section .rodata section，都有指定输入文件，*表示所有的输入文件；所以 *(.isr_vector) 表示从所有的输入文件中获取所有 .isr_vector section 放在一块连续的地址空间；main.o(.data) 表示从 main.o文件中获取所有的 .data section 放在一块连续的地址空间
3 链接脚本从上往下，如果输入文件 A 已经被取出 .text section，此后输入文件 A 就没有 .text section，不能再被获取
4 关于 section 的命名，名字前可以包含 . ，也可以不包含，大多取名会包含 . 。
概述：
链接器：把一个或多个输入文件合并成一个输出文件，输入文件是目标文件或者链接脚本文件，输出文件是目标文件（库文件）或者可执行文件，链接器从链接脚本读完一个 section 后，将定位器符号的值增加该 section 的大小
链接脚本：控制输出文件内各部分在程序地址空间内的布局，地址空间包括 ROM 和 RAM
-T 选项用于指定自己的链接脚本，否则使用默认的链接脚本
语法：
定位符 .
. 是定位器符号，可以对定位器符号赋值指定接下来内容的存储位置，如“ .= 0x10000”，也可以通过定位器符获取此位置的地址，比如 ”_stext = .;”，此后就可以用变量 _stext 表示此位置地址
入口地址
ENTRY(SYMBOL)：将符号 SYMBOL 的值设置为入口地址，入口地址是进程执行的第一条指令在进程地址空间的地址（比如 ENTRY(Reset_Handler) 表示进程最开始从复位中断服务函数处执行）
有多种方法设置进程入口地址，以下编号越小，优先级越高
1、ld 命令行的 -e 选项
2、链接脚本的 ENTRY(SYMBOL) 命令
3、在汇编程序中定义了 start 符号，使用 start 符号值
4、如果存在 .text section，使用 .text section 首地址的值
5、使用地址 0 的值
注：对于使用BIN文件的STM32，芯片决定了固定从0x0000_0004地址取值初始化PC，然后运行，因为0x0000_0004存的是复位中断地址，所以程序从复位中断开始运行；对于可执行文件是ELF，可以通过ENTRY()设置入口地址。
内存布局
脚本中以MEMORY命令定义了存储空间，其中以ORIGIN定义地址空间的起始地址，LENGTH定义地址空间的长度。
结构：
MEMORY {
NAME1 [(ATTR)] : ORIGIN = ORIGIN1, LENGTH = LEN2
NAME2 [(ATTR)] : ORIGIN = ORIGIN2, LENGTH = LEN2
…
}
NAME ：存储区域的名字。（自己可以随意命名）
ATTR ：定义该存储区域的属性。ATTR属性内可以出现以下7 个字符：
R 只读section
W 读/写section
X 可执行section
A 可分配的section
I 初始化了的section
L 同 I
! 不满足该字符之后的任何一个属性的section
ORIGIN ：关键字，区域的开始地址，可简写成 org 或 o
LENGTH ：关键字，区域的大小，可简写成 len 或 l
例子：
MEMORY { ROM (rx) : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 1024k /* 1024K flash */ RAM (rw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 128k /* 128K sram */ }
在链接文件中定义的变量（符号）可以在目标文件中使用
在链接文件中定义变量
_init_start = .; .application_init : { *(.application_init) } _init_end = .;
在源文件中使用变量 _init_start
#include <stdio.h> #include <string.h> struct _s_application_init { int(*function)(void); }; extern struct _s_application_init _init_start;//段".application_init"的起始地址，在*.lds文件中定义 extern struct _s_application_init _init_end;//段".application_init"的末尾地址，在*.lds文件中定义 #define __app_init_section __attribute__((section(".application_init"))) #define __application_init(function) \ struct _s_application_init _s_a_init_##function __app_init_section = {function} static int application_init_a(void) { printf("execute funtion : %s\n", __FUNCTION__); return 0; } __application_init(application_init_a); // 函数地址存在指定的段
int main(int argc, char **argv) { /* * 从段的起始地址开始获取数据，直到段的末尾地址 */ struct _s_application_init *pf_init = &_init_start; do { printf("Load init function from address %p\n", pf_init); pf_init->function(); ++pf_init; } while (pf_init < &_init_end); return 0; }
PROVIDE 关键字（感觉有无 PROVIDE 修饰都可以被输入文件引用，看上面的例子）
该关键字定义一个（输入文件内被引用但没定义）符号。相当于定义一个全局变量的符号表，其他C文件可以通过该符号来操作对应的存储内存。
SECTIONS
{
.text :
{
*(.text) PROVIDE(_etext = .);
}
}
如上，在链接脚本中声明了_etext 符号。特别注意的是_etext 只是一个符号，没有存储内存，并不是一个变量，该符号对应（映射）的是一个地址，其地址为 .text section 之后的第一个地址。C文件中引用用法如下：
int main（）
{
//引用该变量
extern char _etext;
char *p = &_etext;
//...
}
若在链接脚本中 " _etext = 0x100; "，即表示符号_etext对应的地址为0x100， 此时 & _etext的值为 0x100， char a= *p；表示为 从0x100地址取存储的值赋值给变量a
在目标文件内定义的符号可以在链接脚本内被赋值
此时该符号被定义为全局的. 每个符号都对应了一个地址, 此处的赋值是更改这个符号对应的地址.
e.g. 通过下面的程序查看变量a的地址:
/* a.c */ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> int a = 100; int main(void) { printf( “&a=0x%p“, &a ); return 0; }
文件a.lds
/* a.lds :注意格式有要求*/ a = 3;
编译命令：$gcc -Wall -o a-without-lds a.c,执行./a-without-lds输出&a = 0×8049598.
编译命令:$gcc -Wall -o a-with-lds a.c a.lds，执行a-with-lds,输出&a = 0×3
对符号的赋值只对全局变量起作用! 一些简单的赋值语句,能使用任何c语言内的赋值
除了可以在 C源文件中指定函数属于某个 section，汇编文件也可以，比如 startup.s
.section .text.Reset_Handler .weak Reset_Handler .type Reset_Handler, %function Reset_Handler: ldr sp, =_estack /* set stack pointer */ bl entry bx lr .size Reset_Handler, .-Reset_Handler
.section .isr_vector,"a",%progbits .type g_pfnVectors, %object .size g_pfnVectors, .-g_pfnVectors g_pfnVectors: .word _estack .word Reset_Handler
section 结构
SECTIONS { ... secname [start_ADDR] [(TYPE)] : [AT (LMA_ADDR)] { contents } [>REGION] [AT>LMA_REGION] [:PHDR HDR ...] [=FILLEXP] ... }
[ ]内的内容是可选选项
secname: 表示输出文件的 section 名，即输出文件中有哪些 section。而contents就是描述输出文件的这个 section 内容从哪些输入文件的哪些 section 里抽取而来。
输出section名字必须符合输出文件格式要求，比如：a.out格式的文件只允许存在.text、.data和.bss section名。而有的格式只允许存在数字名字，那么此时应该用引号将所有名字内的数字组合在一起；另外，还有一些格式允许任何序列的字符存在于 section名字内，此时如果名字内包含特殊字符(比如空格、逗号等)，那么需要
用引号将其组合在一起。
如下，将输入文件的数据段存放在输出文件的数据段（section 名自己定义,section 名前后必须要有空格）
SECTIONS
{
...
.data :
{
main.o（.data）
*(.data)
}
...
}
其中 *(.data) 表示将所有的输入文件的 .data section 链接到输出文件 .data section 中， 特别注意的是，之前链接的就不会再链接，这样做的目的是可以将某些特殊的输入文件链接到地址前面。
start_addr ：表示将某个段强制链接到的地址( VMA )，start_addr 改变定位符的值。
SECTIONS { .bss : { . = ALIGN(4); /* Align the start of the section */ _sbss = .; /* Provide the name for the start of this section */ *(.bss) *(.bss.*) . = ALIGN(512); USB_RAM_START = .; . += USB_RAM_GAP; . = ALIGN(4); /* Align the end of the section */ } > RAM _ebss = .; /* Provide the name for the end of this section */ m_usb_bdt USB_RAM_START (NOLOAD) : { *(m_usb_bdt) USB_RAM_BDT_END = .; } m_usb_global USB_RAM_BDT_END (NOLOAD) : { *(m_usb_global) } }
TYPE：每个输出section都有一个类型，如果没有指定TYPE类型，那么链接器根据输出section引用的输入section的类型设置该输出section的类型。它可以为以下五种值
- NOLOAD 该section在程序运行时，不被载入内存。
- DSECT,COPY,INFO,OVERLAY ：这些类型很少被使用，为了向后兼容才被保留下来。这种类型的section必须被标记为“不可加载的”，以便在程序运行不为它们分配内存。
AT( LAM_ADDR )：输出 section 的 LMA，默认情况下 LMA 等于 VMA，但可以通过关键字 AT() 指定 LMA。
用关键字 AT()指定，括号内包含表达式，表达式的值用于设置LMA。如果不用AT()关键字，那么可用AT>LMA_REGION表达式设置指定该section加载地址的范围。这个属性主要用于构建ROM镜像。
[>REGION]：这个region就是前面说的MEMORY命令定义的位置信息，用于指定section在哪个memory执行，也就是VMA。如果不指定LMA，LMA = VMA。
VMA 和 LMA
section包含两个地址：VMA(virtual memory address虚拟内存地址)和LMA(load memory address加载内存地址)。通常VMA和LMA是相同的。
- VMA是执行输出文件时section所在的地址
- LMA是加载输出文件时section所在的地址
要作为运行地址，首先PC指针要能在这个地址空间内跑动，所以这段地址空间必须是可随机寻址的，也就是说可以访问想要访问的地址，如RAM，NorFlash（Norflash带有SRAM接口，有足够的地址引脚来寻址，可以很容易地存取其内部的每一个字节）；如果是NandFlash，则不行，因为NandFlash只能通过一个块一个块的读/写，不能做到随机寻址。
VMA和LMA大多数情况下是相等的，但也可以不相等。通常，当LMA地址空间不支持随机寻址，或者是嫌弃LMA地址空间的访问速度比较慢时(比如NorFlash速度比SDRAM慢)，则会将VMA设置到RAM中，这时，VMA与LMA就不相等了。
例：NandFlash因为不能随机访问想要访问的每个地址，不能作为运行地址，所以这里想要把在NandFlash的代码复制到SDRAM中。这里除了代码中要加入复制模块外，还要在链接脚本中使NandFlash部分的VMA设为SDRAM地址。大多数情况下，是在起始代码中初始化时就将需要复制的部分复制的到VMA地址空间中。
还有一种情况就是当嵌入式系统中先都将代码和数据加载到了ROM中，此时的地址就是LMA，但是当开始运行之后，需要将data数据部分拷贝到RAM中，此时数据的地址就是VMA，本文最开始的链接脚本，就是把.data的LMA设置在ROM，VMA设置在RAM。
KEEP 关键字
在链接命令行内使用了选项 -gc-sections 后，链接器可能将某些它认为没用的 section 过滤掉，此时就有必要强制让链接器保留一些特定的 section，可用 KEEP() 关键字达此目的。如 KEEP(* (.text)) 或 KEEP(SORT(*)(.text))。说的通俗易懂就是：防止被优化。
ALIGN 关键字
表示字节对齐， 如 “ . = ALIGN(4);”表示从该地址开始后面的存储进行4字节对齐。
实例详解：
SECTIONS
{
.= 0x10000;
.text : { *(.text) }
.= 0×8000000;
.data : { *(.data) }
.bss : { *(.bss) }
}
解释一下上诉的例子：
.= 0x10000：把定位器符号置为 0x10000（若不指定，则该符号的初始值为0）
.text : { *(.text) }：*符号代表所有的输入文件，此句表示获取所有输入文件的 .text section放在一块连续的地址空间，首地址由上一句的定位器符号确定，即 0x10000
.= 0x8000000：把定位器符号置为 0x8000000
.data : { *(.data) }：获取所有输入文件的 .data section 放在一块连续的地址空间，该 section 的首地址为 0x8000000
.bss : { *(.bss) }：获取所有输入文件的 .bss section 放在一块连续的地址空间，该 section 的首地址为 0x8000000 + .data section 的大小
输出文件包含 .text section .data section .bss section
