u boot lds檔案詳解

源文來自http://blog.csdn.net/dongliqiang2006/archive/2009/12/01/4915836.aspx

對於.lds檔案，決定乙個可執行程式的各個段的儲存位置,以及入口位址，這也是鏈結定位的作用。這裡以u-boot的lds為例說明uboot的鏈結過程。

首先看一下gnu官方**上對.lds檔案形式的完整描述：

sections >region :phdr =fill

...}

secname和contents是必須的，前者用來命名這個段，後者用來確定**中的什麼部分放在這個段，以下是對這個描述中的一些關鍵字的解釋。

1、secname：段名

2、contents：決定哪些內容放在本段，可以是整個目標檔案，也可以是目標檔案中的某段（**段、資料段等）

3、start：是段的重定位位址，本段連線（執行）的位址，如果**中有位置無關指令，程式執行時這個段必須放在這個位址上。start可以用任意一種描述位址的符號來描述。

4、at（ldadr）：定義本段儲存（載入）的位址，如果不使用這個選項，則載入位址等於執行位址，通過這個選項可以控制各段分別儲存於輸出檔案中不同的位置。

例：/* nand.lds */

sections

second 0x30000000 : at(4096)

}以上，head.o放在0x00000000位址開始處，init.o放在head.o後面，他們的執行位址也是0x00000000，即連線和儲存位址相同（沒有at指定）；main.o放在4096（0x1000，是at指定的，儲存位址）開始處，但它的執行位址在0x30000000，執行之前需要從0x1000（載入位址處）複製到0x30000000（執行位址處），此過程也就需要讀取 flash，把程式拷貝到相應位置才能執行。這就是儲存位址和執行位址的不同，稱為載入時域和執行時域，可以在.lds連線指令碼檔案中分別指定。

編寫好的.lds檔案，在用arm-linux-ld連線命令時帶-tfilename來呼叫執行，如

arm-linux-ld –tnand.lds x.o y.o –o xy.o。也用-ttext引數直接指定連線位址，如

arm-linux-ld –ttext 0x30000000 x.o y.o –o xy.o。

既然程式有了兩種位址，就涉及到一些跳轉指令的區別。

arm彙編中，常有兩種跳轉方法：b跳轉指令、ldr指令向pc賦值。

要特別注意這兩條指令的意思：

（1） b step：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指令的程式不依賴於要跳到的**的位置，只看指令本身。

（2） ldr pc, =step ：該指令是乙個偽指令編譯後會生成以下**：

ldr pc, 0x30008000

<0x30008000>

step

是從記憶體中的某個位置（step）讀出資料並賦給pc，同樣依賴當前pc的值，但是偏移量是step的連線位址（執行時的位址），所以可以用它實現從flash到ram的程式跳轉。

（3）此外，有必要回味一下adr偽指令，u-boot中那段relocate**就是通過adr實現當前程式是在ram中還是flash中：

relocate: /* 把u-boot重新定位到ram */

adr r0, _start /* r0是**的當前位置 */

/* adr偽指令，彙編器自動通過當前pc的值算出這條指令中「_start"的值，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**拷貝到ram中去執行的**段的開始) */

ldr r1, _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，因為此值是鏈結指定的 */

cmp r0, r1 /* 比較r0和r1，除錯的時候不要執行重定位 */

結合u-boot.lds談談連線指令碼。

output_format("elf32littlearm", "elf32littlearm", "elf32littlearm")

;指定輸出可執行檔案是elf格式,32位arm指令,小端

output_arch(arm)

;指定輸出可執行檔案的平台為arm

entry(_start)

;指定輸出可執行檔案的起始**段為_start.

sections

. = align(4)

.rodata : ;指定唯讀資料段

. = align(4);

.data : ;指定讀/寫資料段

. = align(4);

.got : ;指定got段, got段式是uboot自定義的乙個段, 非標準段

__u_boot_cmd_start = . ;把__u_boot_cmd_start賦值為當前位置, 即起始位置

.u_boot_cmd : ;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 : ; 指定bss段

_end = . ; 把_end賦值為當前位置,即bss段的結束位置

}

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