跳至主要内容

【转】vivi开发笔记（八）：GNU LD基本用法

文章说明：calmarrow（lqm）原创

文章引自：http://piaoxiang.cublog.cn

 
    今天把vivi所用到的ld的用法都看懂了，常见的选项含义也清楚了。翻看了一下kernel的链接脚本，发现相当复杂，并且需要对全局有很好的把握，对整个的地址空间分配也必须清楚。这点暂时还做不到，属于后续工作。先把ld的基本用法总结一下，因为《Linkers and Loaders》还没有读完，所以暂时还不能作出总结。不过，对链接和加载已经有了更深入的认识。在读using ld时，很多地方自然就理解了。慢慢来，把这块知识体协理顺。
 
1、什么是ld？它有什么作用？
 
    ld是GNU binutils工具集中的一个，是众多Linkers（链接器）的一种。完成的功能自然也就是链接器的基本功能：把各种目标文件和库文件链接起来，并重定向它们的数据，完成符号解析。Linking其实主要就是完成四个方面的工作：storage allocation、symbol management、libraries、relocation。
 
    ld可以识别一种Linker command Language表示的linker scriopt文件来显式的控制链接的过程。通过BFD（Binary Format Description）库，ld可以读取和操作COFF（common object file format）、ELF（executable and linking format）、a.out等各种格式的目标文件。
 
2、常用的选项
 
-b TARGET  设置目标文件的文件格式
-e ADDRESS 设置目标文件的开始地址
-EB  链接big-endian的目标文件
-EL  链接small-endian的目标文件
-l LIBNAME    创建执行程序时要链接的库文件（比如某个库为test，则可以为-ltest）
-L DIRECTORY  寻找要链接的库文件时搜索的文件路径
-o FILE  设置输出文件的名字
-s  去除输出文件中的所有符号信息
-S  去除输出文件中的调试符号信息
-T FILE  读取链接描述脚本，以确定符号等的定位地址
-v  输出ld的版本信息
-x  去除所有的局部符号信息
-X  去除临时的局部符号信息，默认情况下会设置这个选项
-Bstatic   创建的输出文件链接静态链接库
-Bdynamic  创建的输出文件链接动态链接库
-Tbss ADDRESS  设置section bss的起始地址
-Tdata ADDRESS 设置section data的起始地址
-Ttext ADDRESS 设置section text的起始地址
 
3、链接描述脚本
 
    链接描述脚本描述了各个输入文件的各个section如何映射到输出文件的各section中，并控制输出文件中section和符号的内存布局。
 
    目标文件中每个section都有名字和大小，而且可以标识为loadable（表示该section可以加载到内存中）、allocatable（表示必须为这个section开辟一块空间，但是没有实际内容下载到这里）。如果不是loadable或者allocatable，则一般含有调试信息。
 
    每个有loadable或allocatable标识的输出section有两种地址，一种是VMA（Virtual Memory Address），这种地址是输出文件运行时section的运行地址；一种是LMA（Load Memory Address），这种地址是加载输出文件时section的加载地址。一般，这两种地址相同。但在嵌入式系统中，经常存在执行地址和加载地址不一致的情况。如把输出文件加载到开发板的flash存储器中（地址由LMA指定），但运行时，要把flash存储器中的输出文件复制到SDRAM中运行（地址有VMA指定）。
 
    在链接脚本中使用注释，可以用"/*...*/"。
 
    每个目标文件有许多符号，每个符号有一个名字和一个地址，一个符号可以是定义的，也可以是未定义的。对于普通符号，需要一个特殊的标识，因为在目标文件中，普通符号没有一个特定的输入section。链接器会把普通符号处理成好像它们都在一个叫做COMMON的section中。
 
下面给出vivi的ld script的内容及分析。
（1）[Makefile]
 

LINKFLAGS = -Tarch/vivi.lds -Bstatic

 
    可见，链接的脚本是arch/vivi.lds，而且链接静态库。但是在arch下没有vivi.lds，而是有vivi.lds.in。看了一下vivi.lds.in的内容，
 

SECTIONS {
  . = TEXTADDR;
  .text : { *(.text) }
  .data ALIGN(4) : { *(.data) }
  .bss ALIGN(4) : { *(.bss) *(COMMON) }
}

 
    很明显，这个就是原始的vivi的链接脚本。但是存在一个变量TEXTADDR没有赋值，也就是说，这个量根据配置的不同是不同的，所以肯定就在Makefile中执行了生成方法。下一步就要看[arch/Makefile]
 
（2）[arch/Makefile]
 

LDSCRIPT = arch/vivi.lds.in

 

ifeq ($(CONFIG_ARCH_S3C2410),y)
MACHINE = s3c2410
  ifeq ($(CONFIG_S3C2410_NAND_BOOT),y)
    TEXTADDR = 0x33f00000
  else
    TEXTADDR = 0x00000000
  endif
endif

 

vivi: $(HEAD) arch/vivi.lds

arch/vivi.lds: $(LDSCRIPT)
        @sed s/TEXTADDR/$(TEXTADDR)/ $(LDSCRIPT) >$@

 
    很明显，这步主要完成的工作就是要把vivi.lds.in文件中的TEXTADDR用配置后的实际值来代替。根据我的配置，这里我的TEXTADDR就是0x33f00000.
 
 

SECTIONS {
  . = 0x33f00000;
  .text : { *(.text) }
  .data ALIGN(4) : { *(.data) }
  .bss ALIGN(4) : { *(.bss) *(COMMON) }
}

    SECTIONS表示段。第一行表示当前地址为0x33f00000，就是VMA，同时也是text段的起始地址。第二行用了通配符*表示所有字符，这里的意思就是说指定的每个目标文件的text section的内容都放到同一个.text中。第三行表示指定的每个目标文件的data section的内容都放到同一个.data中，而且要四字节边界对齐。第四行表示指定的每个目标文件的bss section的内容都放到同一个.bss中，所有的普通符号都放到COMMON中，而且要四字节边界对齐。

    这算是最为简单的ld scripts，不过也够用了。如果不考虑对齐等因素，则可以直接在命令行中指定-Ttext 0x33f00000，就可以完成了。当然，对Linux kernel等，ld scripts要处理复杂的内存分配等操作，相应的要复杂一些，读那些的方法就是查阅using ld手册，同时还要研究MCU的内存分配，这样才能作出合理的安排。

评论

发表评论

此博客中的热门博文

【转】嵌入式开发中使用DDD进行调试

 在嵌入式程序开发过程中，程序员要进行大量的调试，以此验证程序的正确性，修改潜在的错误。调试器对于程序员来说是不可或缺的必备工具。在Linux环境中，有很多调试工具和调试辅助工具，例如GDB、XXGDB、RHIDE、XWPE、GVD和DDD等。其中，DDD是命令行调试器的图形前端，除了一般的程序调试功能以外，还具有交互式图形数据显示的功能。它在嵌入式应用开发中也十分出色。本文主要讲述DDD（Data Display Debugger）的使用方法。      1.认识DDD     GNU DDD是命令行调试程序，如GDB、DBX、WDB、Ladebug、JDB、XDB、Perl Debugger或Python Debugger的可视化图形前端。它特有的图形数据显示功能（Graphical Data Display）可以把数据结构按照图形的方式显示出来。DDD最初源于1990年Andreas Zeller编写的VSL结构化语言，后来经过一些程序员的努力，演化成今天的模样。DDD的功能非常强大，可以调试用C\C++、Ada、 Fortran、Pascal、Modula-2和Modula-3编写的程序；可以超文本方式浏览源代码；能够进行断点设置、回溯调试和历史纪录编辑；具有程序在终端运行的仿真窗口，并在远程主机上进行调试的能力；图形数据显示功能（Graphical Data Display）是创建该调试器的初衷之一，能够显示各种数据结构之间的关系，并将数据结构以图形化形式显示；具有GDB/DBX/XDB的命令行界面，包括完全的文本编辑、历史纪录、搜寻引擎。     DDD是开源软件，用户可以去 http://www.cs.tubs.de/softech/ddd/ 下载.rpm格式的DDD源码文件。      图1显示的是DDD的主窗口。它主要由选单栏、工具条、数据窗口、源文件窗口、机器码窗口、控制台和命令工具窗口等几部分组成。其中，数据窗口用于观察复杂的数据结构，在删除数据之后，显示仍然有效；源文件窗口显示源代码、断点和当前执行到达的位置，选择该窗口中的"Display"项，可以显示任意表达式的值；机...
发表评论
阅读全文

【转】cs8900网卡的移植至基于linux2.6内核的s3c2410平台

cs8900网卡的移植至基于linux2.6内核的s3c2410平台（转） 2008-03-11 20:58 硬件环境：SBC-2410X开发板（CPU：S3C2410X） 内核版本：2.6.11.1 运行环境：Debian2.6.8 交叉编译环境：gcc-3.3.4-glibc-2.3.3 第一部分 网卡CS8900A驱动程序的移植 一、从网上将Linux内核源代码下载到本机上，并将其解压： #tar jxf linux-2.6.11.1.tar.bz2 二、打开内核顶层目录中的Makefile文件，这个文件中需要修改的内容包括以下两个方面。 （1）指定目标平台。 移植前：         ARCH?= $(SUBARCH) 移植后： ARCH            :=arm （2）指定交叉编译器。 移植前： CROSS_COMPILE ?= 移植后： CROSS_COMPILE   :=/opt/crosstool/arm-s3c2410-linux-gnu/gcc-3.3.4-glibc-2.3.3/bin/arm-s3c2410-linux-gnu- 注：这里假设编译器就放在本机的那个目录下。 三、添加驱动程序源代码，这涉及到以下几个方面。（1）、从网上下载了cs8900.c和cs8900.h两个针对2.6.7的内核的驱动程序源代码，将其放在drivers/net/arm/目录下面。 #cp cs8900.c ./drivers/net/arm/ #cp cs8900.h ./drivers/net/arm/ 并在cs8900_probe()函数中，memset (&priv,0,sizeof (cs8900_t));函数之后添加如下两条语句： __raw_writel(0x2211d110,S3C2410_BWSCON); __raw_writel(0x1f7c,S3C2410_BANKCON3); 注：其原因在"第二部分"解释。 （2）、修改drivers/net/arm/目录下的Kconfig文件，在最后添加如...
发表评论
阅读全文

【转】函数指针和指针函数

【函数指针】        在程序运行中，函数代码是程序的算法指令部分，它们和数组一样也占用存储空间，都有相应的地址。可以使用指针变量指向数组的首地址，也可以使用指针变量指向函数代码的首地址，指向函数代码首地址的指针变量称为函数指针。 1．函数指针定义 函数类型 （*指针变量名）(形参列表)； "函数类型"说明函数的返回类型，由于"()"的优先级高于"*",所以指针变量名外的括号必不可少，后面的"形参列表"表示指针变量指向的函数所带的参数列表。 例如： int (*f)(int x); double (*ptr)(double x); 在定义函数指针时请注意：     函数指针和它指向的函数的参数个数和类型都应该是―致的； 函数指针的类型和函数的返回值类型也必须是一致的。 2．函数指针的赋值 函数名和数组名一样代表了函数代码的首地址，因此在赋值时，直接将函数指针指向函数名就行了。 例如， int func(int x);   /* 声明一个函数 */ int (*f) (int x);    /* 声明一个函数指针 */ f=func;            /* 将func函数的首地址赋给指针f */ 赋值时函数func不带括号，也不带参数，由于func代表函数的首地址，因此经过赋值以后，指针f就指向函数func(x)的代码的首地址。 3．通过函数指针调用函数 函数指针是通过函数名及有关参数进行调用的。 与其他指针变量相类似，如果指针变量pi是指向某整型变量i的指针，则*p等于它所指的变量i；如果pf是指向某浮点型变量f的指针，则*pf就等价于它所指的变量f。同样地，*f是指向函数func(x)的指针，则*f就代表它所指向的函数func。所以在执行了f=func;之后，(*f)和func代表同一函数。 由于函数指针指向存储区中的某个函数，因此可以通过函数指针调用相应的函数。现在我们就讨论如何用函数指针调用函数，它应执行下面三步： 首先，要说明函数指针变量。 例如：int (*f)...
发表评论
阅读全文