nuc972 u-boot 2020移植 -u-boot.lds链接文件

GNU编译器生成的目标文件缺省为elf格式，elf文件由若干段（section）组成，如不特殊指明，由C源程序生成的目标代码中包含如下段：

  • .text(正文段)包含程序的指令代码；
  • .data(数据段)包含固定的数据，如常量、字符串；
  • .bss(未初始化数据段)包含未初始化的变量、数组等。

C++源程序生成的目标代码中还包括

  • .fini(析构函数代码)
  • .init(构造函数代码)等.
 

链接脚本的作用

链接器的任务就是将多个目标文件的.text、.data和.bss等段链接在一起，而链接脚本文件是告诉链接器从什么地址开始放置这些段.简而言之，由于一个工程中有多个.c文件，当它们生成.o文件后如何安排它们在可执行文件中的顺序，这就是链接脚本的作用。
 
OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm","elf32-littlearm","elf32-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：必须将start.o文件放在代码段的开始位置，其它文件可任意放
    {
        cpu/arm920t/start.o (.text) #代码段第一部分，指明start.s是入口程序，被放到代码段开头
        *(.text)                    #其它代码部分.其中的*表示其它任意文件，即所有其它文件的代码段
    }

    . = ALIGN(4);
    .rodata : { *(.rodata) }        #指定只读数据段，RO段

    . = ALIGN(4);
    .data : { *(.data) }            #指定读/写数据段，RW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
}

uboot 编译出来的第一个链接脚本就是执行 u-boot.lds 链接脚本，去掉里面无用的和没有定义的，进行分析。
    1. /* 配置头文件，自动生成的，包含芯片SOC 相关的头文件 */
    2. #include <config.h>
    3. /* 主要是做一些 32位 和64 位的适配定义 */
    4. #include <asm/psci.h>
    5. /* 输出格式为 elf32-littlearm， */
    6. OUTPUT_FORMAT("elf32-littlearm", "elf32-littlearm", "elf32-littlearm")
    7. OUTPUT_ARCH(arm) /* 输出架构为 ARM */
    8. /* 用来指定整个程序的入口地址，所谓入口地址就是整个程序的开头地址，可以认为就是整个程序的第一句指令。有点像C语言中的main。 */
    9. ENTRY(_start) /* _start 就是汇编的起始函数 */
    10. /* SECTIONS 就是整个链接脚本的指定 */
    11. SECTIONS
    12. {
    13. /* 指定程序的链接地址有2种方法：一种是在Makefile中ld的flags用-Ttext 0x20000000来指定；
    14. 第二种是在链接脚本的SECTIONS开头用.=0x20000000来指定。
    15. 两种都可以实现相同效果。这两种技巧是可以共同配合使用的，也就是说既在链接脚本中指定也在ld flags中用-Ttext来指定。两个都指定以后以-Ttext指定的为准。
    16. uboot的最终链接起始地址就是在Makefile中用-Ttext 来指定的，注意 TEXT_BASE 变量。最终来源是 Makefile 中配置对应的命令中，在make xxx_config时得到的。
    17. 若没有配置，则由此处指定*/
    18. . = 0x00000000;
    20. . = ALIGN(); /* 4字节对齐 */
    22. /* 代码段 */
    23. /* 在代码段中，必须注意文件的排列顺序，这些顺序会影响编译的时候这些 .o 文件在生成的u-boot.bin 中的排列顺序 */
    24. /* 指定必须放在前面部分的那些文件就是那些必须安排在前4KB内的文件，这些文件中的函数在前4KB会被调用。在后面第二部分（4KB之后）中调用的程序，前后顺序就无所谓了。 */
    25. .text :
    26. {
    27. /* 映像文件赋值起始地址，它在文件 arch/arm/lib/sections.c 中定义：
    28. * char __image_copy_start[0] __attribute__((section(".__image_copy_start")));*/
    29. *(.__image_copy_start)
    30. /* arch/arm/lib/vectors.S 里有一句：.section ".vectors" */
    31. /* 这里的 vectors 是让 vector.S 链接的二进制文件的开头部分 */
    32. *(.vectors)
    33. CPUDIR/start.o (.text*) /* 执行 start.S */
    34. *(.text*) /* 其他代码 */
    35. }
    37. . = ALIGN();
    38. .rodata : { *(SORT_BY_ALIGNMENT(SORT_BY_NAME(.rodata*))) } /* 只读数据段 */
    40. . = ALIGN();
    41. .data : { /* 普通数据段，即可读写数据段 */
    42. *(.data*)
    43. }
    45. . = ALIGN();
    47. . = .;
    49. /* 在u-boot的linker_list.h中通过宏定义，让编译器在编译阶段生成了一些顺序链表.u_boot_list*，链接阶段顺序存放到这个.u_boot_list节中。 */
    50. /* u-boot启动过程中，会从这个节读取模块驱动，命令行支持的命令等。 */
    51. . = ALIGN();
    52. .u_boot_list : {
    53. KEEP(*(SORT(.u_boot_list*)));
    54. }
    56. . = ALIGN();
    58. /* UEFI 段 */
    59. .__efi_runtime_start : {
    60. *(.__efi_runtime_start)
    61. }
    63. .efi_runtime : {
    64. *(efi_runtime_text)
    65. *(efi_runtime_data)
    66. }
    68. .__efi_runtime_stop : {
    69. *(.__efi_runtime_stop)
    70. }
    72. .efi_runtime_rel_start :
    73. {
    74. *(.__efi_runtime_rel_start)
    75. }
    77. .efi_runtime_rel : {
    78. *(.relefi_runtime_text)
    79. *(.relefi_runtime_data)
    80. }
    82. .efi_runtime_rel_stop :
    83. {
    84. *(.__efi_runtime_rel_stop)
    85. }
    86. /* UEFI 段结束地方 */
    88. . = ALIGN();
    90. .image_copy_end :
    91. {
    92. *(.__image_copy_end)
    93. }
    95. /* .rel_dyn* 段 */
    96. /* .rel_dyn_start，.rel.dyn和.rel_dyn_end提供了程序的重定位支持 */
    97. /* 重定位：
    98. 　　　　在老的uboot中，如果我们想要uboot启动后把自己拷贝到内存中的某个地方，只要把要拷贝的地址写给TEXT_BASE即可，
    99. 　　　　然后boot启动后就会把自己拷贝到TEXT_BASE内的地址处运行，在拷贝之前的代码都是相对的，不能出现绝对的跳转，否则会跑飞。
    100. 　　　　在新版的uboot里，TEXT_BASE的含义改变了。它表示用户要把这段代码加载到哪里，通常是通过串口等工具。
    101. 　　　　然后搬移的时候由uboot自己计算一个地址来进行搬移。
    102. 　　　　新版的uboot采用了动态链接技术，在lds文件中有__rel_dyn_start和__rel_dyn_end，这两个符号之间的区域存放着动态链接符号，
    103. 　　　　只要给这里面的符号加上一定的偏移，拷贝到内存中代码的后面相应的位置处，就可以在绝对跳转中找到正确的函数。*/
    104. .rel_dyn_start :
    105. {
    106. *(.__rel_dyn_start)
    107. }
    109. .rel.dyn : {
    110. *(.rel*)
    111. }
    113. .rel_dyn_end :
    114. {
    115. *(.__rel_dyn_end)
    116. }
    118. .end :
    119. {
    120. *(.__end)
    121. }
    123. _image_binary_end = .;
    125. /*
    126. * Deprecated: this MMU section is used by pxa at present but
    127. * should not be used by new boards/CPUs.
    128. */
    129. /* MMU 表项 */
    130. . = ALIGN();
    131. .mmutable : {
    132. *(.mmutable)
    133. }
    135. /*
    136. * Compiler-generated __bss_start and __bss_end, see arch/arm/lib/bss.c
    137. * __bss_base and __bss_limit are for linker only (overlay ordering)
    138. */
    139. /* bss 段，.bss节包含了程序中所有未初始化的全局变量 */
    140. /* 由链接指令(OVERLAY)可见，.bss_start与__rel_dyn_start，.bss与__bss_base，.bss_end与__bss_limit是重叠的。*/
    141. .bss_start __rel_dyn_start (OVERLAY) : {
    142. KEEP(*(.__bss_start));
    143. __bss_base = .;
    144. }
    146. .bss __bss_base (OVERLAY) : {
    147. *(.bss*)
    148. . = ALIGN();
    149. __bss_limit = .;
    150. }
    152. .bss_end __bss_limit (OVERLAY) : {
    153. KEEP(*(.__bss_end));
    154. }
    156. /* 其他段，这些节都是在编译链接时自动生成的，主要用于动态链接或调试使用： */
    157. .dynsym _image_binary_end : { *(.dynsym) } /* 动态符号表`dynamic symbol`，但与`.symtab`不同，`.dynsym`只保存动态链接相关的符号，而`.symtab`通常保存了所有的符号； */
    158. .dynbss : { *(.dynbss) } /* 动态未初始化数据表`dynamic bss`; */
    159. .dynstr : { *(.dynstr*) } /* 动态字符串表`dynamic string`，用于保存符号名的字符串表; */
    160. .dynamic : { *(.dynamic*) } /* 保存了动态链接所需要的基本信息，例如依赖哪些共享对象，动态链接符号表的位置，动态链接重定位表的位置，共享对象初始化代码的地址等； */
    161. .plt : { *(.plt*) } /* 程序连接表`Procddure Linkage Table`，是实现动态链接的必要数据； */
    162. .interp : { *(.interp*) } /* 解释器`interpreter`的缩写 */
    163. .gnu.hash : { *(.gnu.hash) }
    164. .gnu : { *(.gnu*) }
    165. .ARM.exidx : { *(.ARM.exidx*) }
    166. .gnu.linkonce.armexidx : { *(.gnu.linkonce.armexidx.*) }
    167. /*.gnu.hash .gnu .ARM.exidx`和`.gnu.linkonce.armexidx`是针对`arm`体系专门生成的段，用于调试时函数调用的`backtrace`，如果不需要调试，则可以不用这两段。 */
    168. }



posted @ 2020-06-19 17:19  liujunhuasd  阅读(201)  评论(0)  编辑  收藏  举报