arm-linux-ld命令
-T選項是ld命令中比較重要的一個選項，可以用它直接指明代碼的代碼段、數據段、博士生、
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段，對於復雜的連接，可以專門寫一個腳本來告訴編譯器如何連接。
-Ttext addr
-Tdata addr
-Tbss addr
arm-elf-ld -Ttext 0x00000000 -g led_On.o -o led_on_elf ，運行地址為0x00000000，由於沒有data和bss，他們會默認的依次放在後面。相同的代碼 不同的Ttext，你可以對比一下他們之間會變的差異，ld會自動調整跳轉的地址。
＊簡單的Linker script
(1) SECTIONS命令：
The SECTIONS command tells the linker how to map input sections into output sections, and how to place the output sections in memory.
命令格式如下：
SECTIONS
{
sections-command
sections-command
......
}
其中sections-command可以是ENTRY命令，符號賦值，輸出段描述，也可以是overlay描述。
(2) 地址計數器‘.’(location counter)：
該符號只能用於SECTIONS命令內部，初始值為‘0’，可以對該符號進行賦值，也可以使用該符號進行計算或賦值給其他符號。它會自動根據SECTIONS命令內部所描述的輸出段的大小來計算當前的地址。
(3) 輸出段描述(output section description)：
前面提到在SECTIONS命令中可以作輸出段描述，描述的格式如下：
section [address] [(type)] : [AT(lma)]
{
output-section-command
output-section-command
...
} [>region] [AT>lma_region] [:phdr :phdr ...] [=fillexp]
很多附加選項是用不到的。其中的output-section-command又可以是符號賦值，輸入段描述，要直接包含的數據值，或者某一特定的輸出段關鍵字。
＊linker script 實例
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OUTPUT_ARCH(arm)
ENTRY(_start)
SECTIONS {
. = 0xa3f00000;
__boot_start = .;
.start ALIGN(4) : {
*(.text.start)
}
.setup ALIGN(4) : {
setup_block = .;
*(.setup)
setup_block_end = .;
}
.text ALIGN(4) : {
*(.text)
}
.rodata ALIGN(4) : {
*(.rodata)
}
.data ALIGN(4) : {
*(.data)
}
.got ALIGN(4) : {
*(.got)
}
__boot_end = .;
.bss ALIGN(16) : {
bss_start = .;
*(.bss)
*(COMMON)
bss_end = .;
}
.comment ALIGN(16) : {
*(.comment)
}
stack_point = __boot_start + 0x00100000;
loader_size = __boot_end - __boot_start;
setup_size = setup_block_end - setup_block;
}
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在SECTIONS命令中的類似於下面的描述結構就是輸出段描述：
.start ALIGN(4) : {
*(.text.start)
}
.start 為output section name，ALIGN(4)返回一個基於location counter(.)的4字節對齊的地址值。*(.text.start)是輸入段描述，*為通配符，意思是把所有被鏈接的object文件中的.text.start段都鏈接進這個名為.start的輸出段。
源文件中所標識的section及其屬性實際上就是對輸入段的描述，例如.text.start輸入段在源文件start.S中的代碼如下：
.section .text.start
.global _start
_start :
b start
arm-elf-ld -Ttimer.lds -o timer_elf header .o
這裡就必須存在一個timer.lds的文件。
對於.lds文件，它定義了整個程序編譯之後的連接過程，決定了一個可執行程序的各個段的存儲位置。雖然現在我還沒怎麼用它，但感覺還是挺重要的，有必要了解一下。
先看一下GNU官方網站上對.lds文件形式的完整描述：
SECTIONS {
...
secname start BLOCK(align) (NOLOAD) : AT ( ldadr )
{ contents } >region :phdr =fill
...
}
secname和contents是必須的，其他的都是可選的。下面挑幾個常用的看看：
1、secname：段名
2、contents：決定哪些內容放在本段，可以是整個目標文件，也可以是目標文件中的某段（代碼段、數據段等）
3、start：本段連接（運行）的地址，如果沒有使用AT（ldadr），本段存儲的地址也是start。GNU網站上說start可以用任意一種描述地址的符號來描述。
4、AT（ldadr）：定義本段存儲（加載）的地址。
/* nand.lds */
SECTIONS {
firtst 0x00000000 : { head.o init.o }
second 0x30000000 : AT(4096) { main.o }
}
以上，head.o放在0x00000000地址開始處，init.o放在head.o後面，他們的運行地址也是0x00000000，即連接和存儲地址相同（沒有AT指定）；main.o放在4096（0x1000，是AT指定的，存儲地址）開始處，但是它的運行地址在0x30000000，運行之前需要從0x1000（加載處）復制到0x30000000（運行處），此過程也就用到了讀取Nand flash。
這就是存儲地址和連接（運行）地址的不同，稱為加載時域和運行時域，可以在.lds連接腳本文件中分別指定。
編寫好的.lds文件，在用arm-linux-ld連接命令時帶-Tfilename來調用執行，如
arm-linux-ld ?Tnand.lds x.o y.o ?o xy.o。也用-Ttext參數直接指定連接地址，如
arm-linux-ld ?Ttext 0x30000000 x.o y.o ?o xy.o。
既然程序有了兩種地址，就涉及到一些跳轉指令的區別，這裡正好寫下來，以後萬一忘記了也可查看，以前不少東西沒記下來現在忘得差不多了。
ARM匯編中，常有兩種跳轉方法：b跳轉指令、ldr指令向PC賦值。
我自己經過歸納如下：
b step1 ：b跳轉指令是相對跳轉，依賴當前PC的值，偏移量是通過該指令本身的bit[23:0]算出來的，這使得使用b指令的程序不依賴於要跳到的代碼的位置，只看指令本身。
ldr pc, =step1 ：該指令是從內存中的某個位置（step1）讀出數據並賦給PC，同樣依賴當前PC的值，但是偏移量是那個位置（step1）的連接地址（運行時的地址），所以可以用它實現從Flash到RAM的程序跳轉。
此外，有必要回味一下adr偽指令，U-boot中那段relocate代碼就是通過adr實現當前程序是在RAM中還是flash中。仍然用我當時的注釋
adr r0, _start /* r0是代碼的當前位置 */
/* adr偽指令，匯編器自動通過當前PC的值算出 如果執行到_start時PC的值，放到r0中：
當此段在flash中執行時r0 = _start = 0；當此段在RAM中執行時_start = _TEXT_BASE(在board/smdk2410/config.mk中指定的值為0x33F80000，即u-boot在把代碼拷貝到RAM中去執行的代碼段的開始) */
ldr r1,UGG BOOTS, _TEXT_BASE /* 測試判斷是從Flash啟動，還是RAM */
/* 此句執行的結果r1始終是0x33FF80000，因為此值是又編譯器指定的(ads中設置，或-D設置編譯器參數) */
cmp r0, r1 /* 比較r0和r1，調試的時候不要執行重定位 */
下面，結合u-boot.lds看看一個正式的連接腳本文件。這個文件的基本功能還能看明白，雖然上面分析了好多，但其中那些GNU風格的符號還是著實讓我感到迷惑。
OUTPUT_FORMAT("elf32littlearm", "elf32littlearm", "elf32littlearm")
;指定輸出可執行文件是elf格式,32位ARM指令,小端
OUTPUT_ARCH(arm)
;指定輸出可執行文件的平台為ARM
ENTRY(_start)
;指定輸出可執行文件的起始代碼段為_start.
SECTIONS
{
. = 0x00000000 ; 從0x0位置開始
. = ALIGN(4) ; 代碼以4字節對齊
.text : ;指定代碼段
{
cpu/arm920t/start.o (.text) ; 代碼的第一個代碼部分
*(.text) ;其它代碼部分
}
. = ALIGN(4)
.rodata : { *(.rodata) } ;指定只讀數據段
. = ALIGN(4);
.data : { *(.data) } ;指定讀/寫數據段
. = ALIGN(4);
.got : { *(.got) } ;指定got段, got段式是uboot自定義的一個段, 非標准段
__u_boot_cmd_start = . ;把__u_boot_cmd_start賦值為當前位置, 即起始位置
.u_boot_cmd : { *(.u_boot_cmd) } ;指定u_boot_cmd段, uboot把所有的uboot命令放在該段.
__u_boot_cmd_end = .;把__u_boot_cmd_end賦值為當前位置,即結束位置
. = ALIGN(4);
__bss_start = .; 把__bss_start賦值為當前位置,即bss段的開始位置
.bss : { *(.bss) }; 指定bss段
_end = .; 把_end賦值為當前位置,即bss段的結束位置
}
請問這個從load address 到running address的加載過程是誰來完成呢，是不是bootloader（stage 1）根據相應的地址來完成這個加載過程呢？
Blog作者的回復:
是的
你好：讀了你的文章，很受啟發。但是有個地方不大明白，就是如果程序中只有main.o 那麼我是不是可以使用AT命令指定加載段為4096,那麼是什麼程序將main.o存放在存儲器的4096的位置而不是放在存儲器的0位置？是用燒寫程序嗎？
Blog作者的回復:
在bin文件按照這個lds腳本連接時，main.o就會被放到bin中從頭開始的4096偏移位置處（假定bin就按這個lds連接），之後把整個bin燒到flash中。
S3C2410基礎實驗--實驗四：arm-linux-ld2009-04-29 20:55在開始後續實驗之前，我們得了解一下arm-linux-ld連接命令的使用。在上述實驗中，我們一直使用類似如下的命令進行連接：
arm-linux-ld -Ttext 0x00000000 crt0.o led_on_c.o -o led_on_c_tmp.o
我們看看它是什麼意思：-o選項設置輸出文件的名字為led_on_c_tmp.o；“--Ttext 0x00000000”設置代碼段的起始地址為0x00000000；這條指令的作用就是將crt0.o和led_on_c.o連接成led_on_c_mp.o可執行文件，此可執行文件的代碼段起始地址為0x00000000。
我們感興趣的就是“―Ttext”選項！進入LINK目錄，link.s代碼如下：
1 .text
2 .global _start
3 _start:
4 b step1
5 step1:
6 ldr pc, =step2
7 step2:
8 b step2
Makefile如下：
1 link:link.s
2 arm-linux-gcc -c -o link.o link.s
3 arm-linux-ld -Ttext 0x00000000 link.o -o link_tmp.o
4 # arm-linux-ld -Ttext 0x30000000 link.o -o link_tmp.o
5 arm-linux-objcopy -O binary -S link_tmp.o link
6 arm-linux-objdump -D -b binary -m arm link >ttt.s
7 # arm-linux-objdump -D -b binary -m arm link >ttt2.s
8 clean:
9 rm -f link
10 rm -f link.o
11 rm -f link_tmp.o
實驗步驟：
1．進入目錄LINK，運行make生成arm-linux-ld選項為“-Ttext 0x00000000”的反匯編碼ttt.s
2．make clean
3．修改Makefile：將第4、7行的“#”去掉，在第3、6行前加上“#”
4.運行make生成arm-linux-ld選項為“-Ttext 0x30000000”的反匯編碼ttt2.s
link.s程序中用到兩種跳轉方法：b跳轉指令、直接向pc寄存器賦值。我們先把在不同“―Ttext”選項下，生成的可執行文件的反匯編碼列出來，再詳細分析這兩種不同指令帶來的差異。
ttt.s： ttt2.s
0: eaffffff b 0x4 0: eaffffff b 0x4
4: e59ff000 ldr pc, [pc, #0] ; 0xc 4: e59ff000 ldr pc, [pc, #0] ; 0xc
8: eafffffe b 0x8 8: eafffffe b 0x8
c: 00000008 andeq r0, r0, r8 c: 30000008 tsteq r0, #8 ; 0x8
先看看b跳轉指令：它是個相對跳轉指令，其機器碼格式如下：
Cond 1 0 1 L Offset
[31:28]位是條件碼；[27:24]位為“1010”時，表示B跳轉指令，為“1011”時，表示BL跳轉指令；[23:0]表示偏移地址。使用B或BL跳轉時，下一條指令的地址是這樣計算的：將指令中24位帶符號的補碼立即數擴展為32(擴展其符號位)；將此32位數左移兩位；將得到的值加到pc寄存器中，即得到跳轉的目標地址。我們看看第一條指令“b step1”的機器碼eaffffff：
1． 24位帶符號的補碼為0xffffff，將它擴展為32得到：0xffffffff
2．將此32位數左移兩位得到：0xfffffffc，其值就是-4
3．pc的值是當前指令的下兩條指令的地址，加上步驟2得到的-4，這恰好是第二條指令step1的地址
各位不要被被反匯編代碼中的“b 0x4”給迷惑了，它可不是說跳到絕對地址0x4處執行，絕對地址得像上述3個步驟那樣計算。您可以看到b跳轉指令是依賴於當前pc寄存器的值的，這個特性使得使用b指令的程序不依賴於代碼存儲的位置――即不管我們連接命令中“--Ttext”為何，都可正確運行。
再看看第二條指令ldr pc, =step2：從反匯編碼“ldr pc, [pc, #0]”可以看出，這條指令從內存中某個位置讀出數據，並賦給pc寄存器。這個位置的地址是當前pc寄存器的值加上偏移值0，其中存放的值依賴於連接命令中的“--Ttext”選項。執行這條指令後，對於ttt.s，pc=0x00000008；對於ttt2.s， pc=0x30000008。於是執行第三條指令“b step2”時，它的絕對地址就不同了：對於ttt.s，絕對地址為0x00000008；對於ttt2.s，絕對地址為0x30000008。
ttt2.s上電後存放的位置也是0，但是它連接的地址是0x30000000。我們以後會經常用到“存儲地址和連接地址不同”(術語上稱為加載時域和運行時域)的特性：大多機器上電時是從地址0開始運行的，但是從地址0運行程序在性能方面總有很多限制，所以一般在開始的時候，使用與位置無關的指令將程序本身復制到它的連接地址處，然後使用向pc寄存器賦值的方法跳到連接地址開始的內存上去執行剩下的代碼。在實驗5、6中，我們將會作進一步介紹。
arm-linux-ld命令中選項“-Ttext”也可以使用選項“-Tfilexxx”來代替，在文件filexxx中，我們可以寫出更復雜的參數來使用arm-linux-ld命令――在實驗6中，我們就是使用這種方法來指定連接參數的。
