.lds浅析

.lds文件定义了整个程序编译之后的连接过程，决定了一个可执行程序的各个段的存储位置。GNU官方网站上对.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是必须的，其他的都是可选的。

 

secname：段名

 

contents：决定哪些内容放在本段，可以是整个目标文件，也可以是目标文件中的某段（代码段、数据段等）

 

start：本段连接（运行）的地址，如果没有使用AT（ldadr），本段存储的地址也就是start地址。start可以用任意一种描述地址的符号来描述。

 

AT（ldadr）：定义本段存储（加载）的地址。

 

例(/*nand.lds*/)：

 

SECTIONS

 

{

 

Firtst 0x00000000: {head.o init.o}

 

Second 0x30000000: AT(4096){main.o}

 

}

 

该例中，head.o放在0x00000000地址开始处，init.o放在head.o后面，他们的运行地址也是0x00000000，即连接和存储地址相同（没有AT指定）；main.o放在4096（0x1000，是AT指定的存储地址）开始处，但是它的运行地址在0x30000000，运行之前需要从0x1000（加载处）复制到0x30000000（运行处），此过程也就用到了读取Nandflash。

 

这就是存储地址和连接（运行）地址的不同，称为加载时域和运行时域，可以在.lds连接脚本文件中分别指定。

 

编写好的.lds文件，在用arm-linux-ld连接命令时带-Tfilename来调用执行，如arm-linux-ld–Tnand.lds x.o y.o–oxy.o。也用-Ttext参数直接指定连接地址，如arm-linux-ld–Ttext 0x30000000 x.o y.o–oxy.o。

 

既然程序有了两种地址，就涉及到一些跳转指令的区别，ARM汇编中，常有两种跳转方法：b跳转指令、ldr指令向PC赋值。

 

(1)b step1：b跳转指令是相对跳转，依赖当前PC的值，偏移量是通过该指令本身的bit[23:0]算出来的，这使得使用b指令的程序不依赖于要跳到的代码的位置，只看指令本身。

 

(2)ldr pc,=step1：该指令是从内存中的某个位置（step1）读出数据并赋给PC，同样依赖当前PC的值，但是偏移量是那个位置（step1）的连接地址（运行时的地址），所以可以用它实现从Flash到RAM的程序跳转。

 

(3)adr伪指令，U-boot中那段relocate代码就是通过adr实现当前程序是在RAM中还是flash中。

 

relocate:/*把U-Boot重新定位到RAM*/

 

adr r0,_start/*r0是代码的当前位置*/

 

/*adr伪指令，汇编器自动通过当前PC的值算出如果执行到_start时PC的值，放到r0中：当此段在flash中执行时r0=_start=0；当此段在RAM中执行时_start=_TEXT_BASE(在board/smdk2410/config.mk中指定的值为0x33F80000，即u-boot在把代码拷贝到RAM中去执行的代码段的开始)*/

 

ldr r1,_TEXT_BASE/*测试判断是从Flash启动，还是RAM*/

 

/*此句执行的结果r1始终是0x33FF80000，因为此值是由编译器指定的*/

 

cmp r0,r1/*比较r0和r1，调试的时候不要执行重定位*/

 

正式的连接脚本文件u-boot.lds内容如下:

 

OUTPUT_FORMAT("elf32littlearm","elf32littlearm","elf32littlearm");//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;//从0x0位置开始

 

.=ALIGN(4);//代码以4字节对齐

 

.text:;//指定代码段

 

{

 

cpu/arm920t/start.o(.text);//代码的第一个代码部分

 

*(.text);//其它代码部分

 

}

 

.=ALIGN(4)

 

.rodata:{*(.rodata)};//指定只读数据段

 

.=ALIGN(4);

 

.data:{*(.data)};//指定读/写数据段

 

.=ALIGN(4);

 

.got:{*(.got)};//指定got段,got段是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

}

 

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