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一、 概論

每一個(gè)鏈接過程都由鏈接腳本(linker script, 一般以lds作為文件的后綴名)控制.?鏈接腳本主要用于規(guī)定如何把輸入文件內(nèi)的section放入輸出文件內(nèi), 并控制輸出文件內(nèi)各部分在程序地址空間內(nèi)的布局. 但你也可以用連接命令做一些其他事情.

連接器有個(gè)默認(rèn)的內(nèi)置連接腳本, 可用ld –verbose查看. 連接選項(xiàng)-r和-N可以影響默認(rèn)的連接腳本(如何影響?).

-T選項(xiàng)用以指定自己的鏈接腳本, 它將代替默認(rèn)的連接腳本。你也可以使用以增加自定義的鏈接命令.

以下沒有特殊說明，連接器指的是靜態(tài)連接器.

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二、基本概念

鏈接器把一個(gè)或多個(gè)輸入文件合成一個(gè)輸出文件.

輸入文件: 目標(biāo)文件或鏈接腳本文件.

輸出文件: 目標(biāo)文件或可執(zhí)行文件.

目標(biāo)文件(包括可執(zhí)行文件)具有固定的格式, 在UNIX或GNU/Linux平臺(tái)下, 一般為ELF格式

有時(shí)把輸入文件內(nèi)的section稱為輸入section(input section), 把輸出文件內(nèi)的section稱為輸出section(output sectin).

目標(biāo)文件的每個(gè)section至少包含兩個(gè)信息:?名字和大小. 大部分section還包含與它相關(guān)聯(lián)的一塊數(shù)據(jù), 稱為section contents(section內(nèi)容). 一個(gè)section可被標(biāo)記為“l(fā)oadable(可加載的)”或“allocatable(可分配的)”.

loadable section:?在輸出文件運(yùn)行時(shí), 相應(yīng)的section內(nèi)容將被載入進(jìn)程地址空間中.

allocatable section:?內(nèi)容為空的section可被標(biāo)記為“可分配的”.?在輸出文件運(yùn)行時(shí), 在進(jìn)程地址空間中空出大小同section指定大小的部分. 某些情況下, 這塊內(nèi)存必須被置零.

如果一個(gè)section不是“可加載的”或“可分配的”, 那么該section通常包含了調(diào)試信息. 可用objdump -h命令查看相關(guān)信息.

每個(gè)“可加載的”或“可分配的”輸出section通常包含兩個(gè)地址:?VMA(virtual memory address虛擬內(nèi)存地址或程序地址空間地址)和LMA(load memory address加載內(nèi)存地址或進(jìn)程地址空間地址).?通常VMA和LMA是相同的.

在目標(biāo)文件中, loadable或allocatable的輸出section有兩種地址:?VMA(virtual Memory Address)和LMA(Load Memory Address). VMA是執(zhí)行輸出文件時(shí)section所在的地址, 而LMA是加載輸出文件時(shí)section所在的地址. 一般而言, 某section的VMA == LMA. 但在嵌入式系統(tǒng)中, 經(jīng)常存在加載地址和執(zhí)行地址不同的情況: 比如將輸出文件加載到開發(fā)板的flash中(由LMA指定), 而在運(yùn)行時(shí)將位于flash中的輸出文件復(fù)制到SDRAM中(由VMA指定).

可這樣來理解VMA和LMA, 假設(shè):

(1) .data section對(duì)應(yīng)的VMA地址是0×08050000, 該section內(nèi)包含了3個(gè)32位全局變量, i、j和k, 分別為1,2,3.

(2) .text section內(nèi)包含由”printf( “j=%d “, j );”程序片段產(chǎn)生的代碼.

連接時(shí)指定.data section的VMA為0×08050000, 產(chǎn)生的printf指令是將地址為0×08050004處的4字節(jié)內(nèi)容作為一個(gè)整數(shù)打印出來。

如果.data section的LMA為0×08050000，顯然結(jié)果是j=2

如果.data section的LMA為0×08050004，顯然結(jié)果是j=1

還可這樣理解LMA:

.text section內(nèi)容的開始處包含如下兩條指令(intel i386指令是10字節(jié)，每行對(duì)應(yīng)5字節(jié)):

jmp 0×08048285

movl $0×1,%eax

如果.text section的LMA為0×08048280, 那么在進(jìn)程地址空間內(nèi)0×08048280處為“jmp 0×08048285”指令, 0×08048285處為movl $0×1,%eax指令. 假設(shè)某指令跳轉(zhuǎn)到地址0×08048280, 顯然它的執(zhí)行將導(dǎo)致%eax寄存器被賦值為1.

如果.text section的LMA為0×08048285, 那么在進(jìn)程地址空間內(nèi)0×08048285處為“jmp 0×08048285”指令, 0×0804828a處為movl $0×1,%eax指令. 假設(shè)某指令跳轉(zhuǎn)到地址0×08048285, 顯然它的執(zhí)行又跳轉(zhuǎn)到進(jìn)程地址空間內(nèi)0×08048285處, 造成死循環(huán).

符號(hào)(symbol): 每個(gè)目標(biāo)文件都有符號(hào)表(SYMBOL TABLE), 包含已定義的符號(hào)(對(duì)應(yīng)全局變量和static變量和定義的函數(shù)的名字)和未定義符號(hào)(未定義的函數(shù)的名字和引用但沒定義的符號(hào))信息.

符號(hào)值: 每個(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)一個(gè)地址, 即符號(hào)值(這與c程序內(nèi)變量的值不一樣, 某種情況下可以把它看成變量的地址). 可用nm命令查看它們. (nm的使用方法可參考本blog的GNU binutils筆記)

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三、 腳本格式

鏈接腳本由一系列命令組成, 每個(gè)命令由一個(gè)關(guān)鍵字(一般在其后緊跟相關(guān)參數(shù))或一條對(duì)符號(hào)的賦值語句組成. 命令由分號(hào)‘;’分隔開.

文件名或格式名內(nèi)如果包含分號(hào)’;'或其他分隔符, 則要用引號(hào)‘”’將名字全稱引用起來. 無法處理含引號(hào)的文件名.

/* */之間的是注釋。

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四、 簡(jiǎn)單例子

在介紹鏈接描述文件的命令之前, 先看看下述的簡(jiǎn)單例子:

以下腳本將輸出文件的text section定位在0×10000, data section定位在0×8000000:

SECTIONS

{

. = 0×10000;

.text : {?*(.text)?}

. = 0×8000000;

.data : { *(.data) }

.bss : { *(.bss) }

}

解釋一下上述的例子:

. = 0×10000?: 把定位器符號(hào)置為0×10000 (若不指定, 則該符號(hào)的初始值為0).

.text?: { *(.text) } : 將所有(*符號(hào)代表任意輸入文件)輸入文件的.text section合并成一個(gè).text section, 該section的地址由定位器符號(hào)的值指定, 即0×10000.

. = 0×8000000?：把定位器符號(hào)置為0×8000000

.data?: { *(.data) } : 將所有輸入文件的.data section合并成一個(gè).data section, 該section的地址被置為0×8000000.

.bss?: { *(.bss) } : 將所有輸入文件的.bss section合并成一個(gè).bss section，該section的地址被置為0×8000000+.data section的大小.

連接器每讀完一個(gè)section描述后, 將定位器符號(hào)的值*增加*該section的大小. 注意: 此處沒有考慮對(duì)齊約束.

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五、 簡(jiǎn)單腳本命令

ENTRY(SYMBOL)?：將符號(hào)SYMBOL的值設(shè)置成入口地址。

入口地址(entry point)是指進(jìn)程執(zhí)行的第一條用戶空間的指令在進(jìn)程地址空間的地址

ld有多種方法設(shè)置進(jìn)程入口地址, 按一下順序: (編號(hào)越前, 優(yōu)先級(jí)越高)

1, ld命令行的-e選項(xiàng)

2, 連接腳本的ENTRY(SYMBOL)命令

3, 如果定義了start符號(hào), 使用start符號(hào)值

4, 如果存在.text section, 使用.text section的第一字節(jié)的位置值

5, 使用值0

INCLUDE?filename?: 包含其他名為filename的鏈接腳本

相當(dāng)于c程序內(nèi)的的#include指令, 用以包含另一個(gè)鏈接腳本.

腳本搜索路徑由-L選項(xiàng)指定. INCLUDE指令可以嵌套使用, 最大深度為10. 即: 文件1內(nèi)INCLUDE文件2, 文件2內(nèi)INCLUDE文件3… , 文件10內(nèi)INCLUDE文件11. 那么文件11內(nèi)不能再出現(xiàn) INCLUDE指令了.

INPUT(files): 將括號(hào)內(nèi)的文件做為鏈接過程的輸入文件

ld首先在當(dāng)前目錄下尋找該文件, 如果沒找到, 則在由-L指定的搜索路徑下搜索. file可以為 -lfile形式，就象命令行的-l選項(xiàng)一樣. 如果該命令出現(xiàn)在暗含的腳本內(nèi), 則該命令內(nèi)的file在鏈接過程中的順序由該暗含的腳本在命令行內(nèi)的順序決定.

GROUP(files)?: 指定需要重復(fù)搜索符號(hào)定義的多個(gè)輸入文件

file必須是庫文件, 且file文件作為一組被ld重復(fù)掃描，直到不在有新的未定義的引用出現(xiàn)。

OUTPUT(FILENAME)?: 定義輸出文件的名字

同ld的-o選項(xiàng), 不過-o選項(xiàng)的優(yōu)先級(jí)更高. 所以它可以用來定義默認(rèn)的輸出文件名. 如a.out

SEARCH_DIR(PATH)?：定義搜索路徑，

同ld的-L選項(xiàng), 不過由-L指定的路徑要比它定義的優(yōu)先被搜索。

STARTUP(filename)?: 指定filename為第一個(gè)輸入文件

在鏈接過程中, 每個(gè)輸入文件是有順序的. 此命令設(shè)置文件filename為第一個(gè)輸入文件。

OUTPUT_FORMAT(BFDNAME)?: 設(shè)置輸出文件使用的BFD格式

同ld選項(xiàng)-o format BFDNAME, 不過ld選項(xiàng)優(yōu)先級(jí)更高.

OUTPUT_FORMAT(DEFAULT,BIG,LITTLE)?: 定義三種輸出文件的格式(大小端)

若有命令行選項(xiàng)-EB, 則使用第2個(gè)BFD格式; 若有命令行選項(xiàng)-EL，則使用第3個(gè)BFD格式.否則默認(rèn)選第一個(gè)BFD格式.

TARGET(BFDNAME)：設(shè)置輸入文件的BFD格式

同ld選項(xiàng)-b BFDNAME. 若使用了TARGET命令, 但未使用OUTPUT_FORMAT命令, 則最用一個(gè)TARGET命令設(shè)置的BFD格式將被作為輸出文件的BFD格式.

ASSERT(EXP, MESSAGE)：如果EXP不為真，終止連接過程

EXTERN(SYMBOL SYMBOL …)：在輸出文件中增加未定義的符號(hào)，如同連接器選項(xiàng)-u

FORCE_COMMON_ALLOCATION：為common symbol(通用符號(hào))分配空間，即使用了-r連接選項(xiàng)也為其分配

NOCROSSREFS(SECTION SECTION?…)：檢查列出的輸出section，如果發(fā)現(xiàn)他們之間有相互引用，則報(bào)錯(cuò)。對(duì)于某些系統(tǒng)，特別是內(nèi)存較緊張的嵌入式系統(tǒng)，某些section是不能同時(shí)存在內(nèi)存中的，所以他們之間不能相互引用。

OUTPUT_ARCH(BFDARCH)：設(shè)置輸出文件的machine architecture(體系結(jié)構(gòu))，BFDARCH為被BFD庫使用的名字之一。可以用命令objdump -f查看。

可通過?man -S 1 ld查看ld的聯(lián)機(jī)幫助, 里面也包括了對(duì)這些命令的介紹.

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六、 對(duì)符號(hào)的賦值

在目標(biāo)文件內(nèi)定義的符號(hào)可以在鏈接腳本內(nèi)被賦值. (注意和C語言中賦值的不同!) 此時(shí)該符號(hào)被定義為全局的. 每個(gè)符號(hào)都對(duì)應(yīng)了一個(gè)地址,?此處的賦值是更改這個(gè)符號(hào)對(duì)應(yīng)的地址.

舉例. 通過下面的程序查看變量a的地址:

a.c文件

/* a.c */

#include <stdio.h>

int?a = 100;

int?main()

{

printf( "&a=%p\n",?&a?);

return 0;

}

a.lds文件

/* a.lds */

a?= 3;

編譯命令：

$ gcc -Wall?-o?a-without-lds.exe?a.c

運(yùn)行結(jié)果：

&a = 0×601020

編譯命令：

$ gcc -Wall?-o?a-with-lds.exe?a.c?a.lds

運(yùn)行結(jié)果：

&a = 0×3

注意: 對(duì)符號(hào)的賦值只對(duì)全局變量起作用!

對(duì)于一些簡(jiǎn)單的賦值語句，我們可以使用任何c語言語法的賦值操作:

SYMBOL = EXPRESSION ;

SYMBOL += EXPRESSION ;

SYMBOL -= EXPRESSION ;

SYMBOL *= EXPRESSION ;

SYMBOL /= EXPRESSION ;

SYMBOL >= EXPRESSION ;

SYMBOL &= EXPRESSION ;

SYMBOL |= EXPRESSION ;

除了第一類表達(dá)式外, 使用其他表達(dá)式需要SYMBOL已經(jīng)被在某目標(biāo)文件的源碼中被定義。

.?是一個(gè)特殊的符號(hào)，它是定位器，一個(gè)位置指針，指向程序地址空間內(nèi)的某位置(或某section內(nèi)的偏移，如果它在SECTIONS命令內(nèi)的某section描述內(nèi))，該符號(hào)只能在SECTIONS命令內(nèi)使用。

注意：賦值語句包含4個(gè)語法元素：符號(hào)名、操作符、表達(dá)式、分號(hào)；一個(gè)也不能少。

被賦值后，符號(hào)所屬的section被設(shè)值為表達(dá)式EXPRESSION所屬的SECTION(參看11. 腳本內(nèi)的表達(dá)式)

賦值語句可以出現(xiàn)在連接腳本的三處地方：SECTIONS命令內(nèi)，SECTIONS命令內(nèi)的section描述內(nèi)和全局位置。

示例1：

floating_point = 0;?/* 全局位置 */

SECTIONS

{

.text :

{

*(.text)

_etext =?.;?/* section描述內(nèi) */

}

_bdata = (. + 3) & ~ 4;?/* SECTIONS命令內(nèi) */

.data : { *(.data) }

}

PROVIDE關(guān)鍵字

該關(guān)鍵字用于定義這類符號(hào)：在目標(biāo)文件內(nèi)被引用，但沒有在任何目標(biāo)文件內(nèi)被定義的符號(hào)。

示例2：

SECTIONS

{

.text :

{

*(.text)

_etext = .;

PROVIDE(etext?=?.);

}

}

這里，當(dāng)目標(biāo)文件內(nèi)引用了etext符號(hào)，卻沒有定義它時(shí)，etext符號(hào)對(duì)應(yīng)的地址被定義為.text section之后的第一個(gè)字節(jié)的地址。

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七、 SECTIONS命令

SECTIONS命令告訴ld如何把輸入文件的sections映射到輸出文件的各個(gè)section: 如何將輸入section合為輸出section; 如何把輸出section放入程序地址空間(VMA)和進(jìn)程地址空間(LMA).

該命令格式如下:

SECTIONS

{

SECTIONS-COMMAND

SECTIONS-COMMAND

…

}

SECTION-COMMAND有四種:

(1)?ENTRY命令

(2)?符號(hào)賦值語句

(3)?一個(gè)輸出section的描述(output section description)

(4)?一個(gè)section疊加描述(overlay description)

如果整個(gè)連接腳本內(nèi)沒有SECTIONS命令, 那么ld將所有同名輸入section合成為一個(gè)輸出section內(nèi), 各輸入section的順序?yàn)樗鼈儽贿B接器發(fā)現(xiàn)的順序.如果某輸入section沒有在SECTIONS命令中提到, 那么該section將被直接拷貝成輸出section。

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7.1、輸出section描述（基本）

輸出section描述具有如下格式:

SECTION-NAME?[ADDRESS] [(TYPE)]?:?[AT(LMA)]

{

OUTPUT-SECTION-COMMAND

OUTPUT-SECTION-COMMAND

…

} [>REGION] [AT>LMA_REGION] [:PHDR?HDR ...] [=FILLEXP]

[ ]內(nèi)的內(nèi)容為可選選項(xiàng), 一般不需要.

SECTION-NAME：section名字.SECTION-NAME左右的空白、圓括號(hào)、冒號(hào)是必須的，換行符和其他空格是可選的。

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7.1.1、輸出section名字

輸出section名字SECTION-NAME必須符合輸出文件格式要求，比如：a.out格式的文件只允許存在.text、.data和.bss section名。而有的格式只允許存在數(shù)字名字，那么此時(shí)應(yīng)該用引號(hào)將所有名字內(nèi)的數(shù)字組合在一起；另外，還有一些格式允許任何序列的字符存在于section名字內(nèi)，此時(shí)如果名字內(nèi)包含特殊字符(比如空格、逗號(hào)等)，那么需要用引號(hào)將其組合在一起。

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7.1.2、輸出section地址

輸出section地址[ADDRESS]是一個(gè)表達(dá)式，它的值用于設(shè)置VMA。如果沒有該選項(xiàng)且有REGION選項(xiàng)，那么連接器將根據(jù)REGION設(shè)置VMA；如果也沒有REGION選項(xiàng)，那么連接器將根據(jù)定位符號(hào)‘.’的值設(shè)置該section的VMA，將定位符號(hào)的值調(diào)整到滿足輸出section對(duì)齊要求后的值，這時(shí)輸出 section的對(duì)齊要求為：該輸出section描述內(nèi)用到的所有輸入section的對(duì)齊要求中最嚴(yán)格的對(duì)齊要求。

例子：

.text?.?:?{ *(.text) }和.text?: { *(.text) }

這兩個(gè)描述是截然不同的，第一個(gè)將.text section的VMA設(shè)置為定位符號(hào)的值，而第二個(gè)則是設(shè)置成定位符號(hào)的修調(diào)值，滿足對(duì)齊要求后的。

ADDRESS可以是一個(gè)任意表達(dá)式，比如，ALIGN(0×10)這將把該section的VMA設(shè)置成定位符號(hào)的修調(diào)值，滿足16字節(jié)對(duì)齊后的。

注意：設(shè)置ADDRESS值，將更改定位符號(hào)的值。

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7.1.3、輸出section描述

輸出section描述OUTPUT-SECTION-COMMAND為以下四種之一：

(1).符號(hào)賦值語句

(2).輸入section描述

(3).直接包含的數(shù)據(jù)值

(4).一些特殊的輸出section關(guān)鍵字

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7.1.3.1、符號(hào)賦值語

符號(hào)賦值語句已經(jīng)在《Linux下的lds鏈接腳本基礎(chǔ)（一）》前文介紹過，這里就不累述。

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7.1.3.2、輸入section描述：

最常見的輸出section描述命令是輸入section描述。

輸入section描述基本語法：

FILENAME([EXCLUDE_FILE?(FILENAME1?FILENAME2?...)?SECTION1?SECTION2?...)

FILENAME文件名，可以是一個(gè)特定的文件的名字，也可以是一個(gè)字符串模式。

SECTION名字，可以是一個(gè)特定的section名字，也可以是一個(gè)字符串模式

例子是最能說明問題的，

*(.text)?：表示所有輸入文件的.text section

(*(EXCLUDE_FILE?(*crtend.o?*otherfile.o)?.ctors))?：表示除crtend.o、otherfile.o文件外的所有輸入文件的.ctors section。

data.o(.data)?：表示data.o文件的.data section

data.o?：表示data.o文件的所有section

*(.text?.data)?：表示所有文件的.text section和.data section，順序是：第一個(gè)文件的.text section，第一個(gè)文件的.data section，第二個(gè)文件的.text section，第二個(gè)文件的.data section，...

*(.text)?*(.data)?：表示所有文件的.text section和.data section，順序是：第一個(gè)文件的.text section，第二個(gè)文件的.text section，...，最后一個(gè)文件的.text section，第一個(gè)文件的.data section，第二個(gè)文件的.data section，...，最后一個(gè)文件的.data section

下面看連接器是如何找到對(duì)應(yīng)的文件的。

當(dāng)FILENAME是一個(gè)特定的文件名時(shí)，連接器會(huì)查看它是否在連接命令行內(nèi)出現(xiàn)或在INPUT命令中出現(xiàn)。

當(dāng)FILENAME是一個(gè)字符串模式時(shí)，連接器僅僅只查看它是否在連接命令行內(nèi)出現(xiàn)。

注意：如果連接器發(fā)現(xiàn)某文件在INPUT命令內(nèi)出現(xiàn)，那么它會(huì)在-L指定的路徑內(nèi)搜尋該文件。

字符串模式內(nèi)可存在以下通配符：

*?：表示任意多個(gè)字符

??：表示任意一個(gè)字符

[CHARS]?：表示任意一個(gè)CHARS內(nèi)的字符，可用-號(hào)表示范圍，如：a-z

：表示引用下一個(gè)緊跟的字符

在文件名內(nèi)，通配符不匹配文件夾分隔符/，但當(dāng)字符串模式僅包含通配符*時(shí)除外。

任何一個(gè)文件的任意section只能在SECTIONS命令內(nèi)出現(xiàn)一次。

看如下例子

SECTIONS?{

.data?:?{ *(.data) }

.data1?:?{ data.o(.data) }

}

data.o文件的.data section在第一個(gè)OUTPUT-SECTION-COMMAND命令內(nèi)被使用了，那么在第二個(gè)OUTPUT-SECTION-COMMAND命令內(nèi)將不會(huì)再被使用，也就是說即使連接器不報(bào)錯(cuò)，輸出文件的.data1 section的內(nèi)容也是空的。

再次強(qiáng)調(diào)：連接器依次掃描每個(gè)OUTPUT-SECTION-COMMAND命令內(nèi)的文件名，任何一個(gè)文件的任何一個(gè)section都只能使用一次。

讀者可以用-M連接命令選項(xiàng)來產(chǎn)生一個(gè)map文件，它包含了所有輸入section到輸出section的組合信息。

再看個(gè)例子，

SECTIONS?{

.text?: { *(.text) }

.DATA?: { [A-Z]*(.data) }

.data?: { *(.data) }

.bss?: { *(.bss) }

}

這個(gè)例子中說明，所有文件的輸入.text section組成輸出.text section；所有以大寫字母開頭的文件的.data section組成輸出.DATA section，其他文件的.data section組成輸出.data section；所有文件的輸入.bss section組成輸出.bss section。

可以用SORT()關(guān)鍵字對(duì)滿足字符串模式的所有名字進(jìn)行遞增排序，如SORT(.text*)。

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通用符號(hào)(common symbol)的輸入section

在許多目標(biāo)文件格式中，通用符號(hào)并沒有占用一個(gè)section。連接器認(rèn)為：輸入文件的所有通用符號(hào)在名為COMMON的section內(nèi)。

例子，

.bss?{ *(.bss) *(COMMON) }

這個(gè)例子中將所有輸入文件的所有通用符號(hào)放入輸出.bss section內(nèi)。可以看到COMMOM section的使用方法跟其他section的使用方法是一樣的。

有些目標(biāo)文件格式把通用符號(hào)分成幾類。例如，在MIPS elf目標(biāo)文件格式中，把通用符號(hào)分成standard common symbols(標(biāo)準(zhǔn)通用符號(hào))和small common symbols(微通用符號(hào)，不知道這么譯對(duì)不對(duì)？)，此時(shí)連接器認(rèn)為所有standard common symbols在COMMON section內(nèi)，而small common symbols在.scommon section內(nèi)。

在一些以前的連接腳本內(nèi)可以看見[COMMON]，相當(dāng)于*(COMMON)，不建議繼續(xù)使用這種陳舊的方式。

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輸入section和垃圾回收

在連接命令行內(nèi)使用了選項(xiàng)–gc-sections后，連接器可能將某些它認(rèn)為沒用的section過濾掉，此時(shí)就有必要強(qiáng)制連接器保留一些特定的 section，可用KEEP()關(guān)鍵字達(dá)此目的。如KEEP(*(.text))或KEEP(SORT(*)(.text))

最后我們看個(gè)簡(jiǎn)單的輸入section相關(guān)例子：

SECTIONS?{

outputa?0×10000?:

{

all.o

foo.o?(.input1)

}

outputb?:

{

foo.o?(.input2)

foo1.o?(.input1)

}

outputc?:

{

*(.input1)

*(.input2)

}

}

本例中，將all.o文件的所有section和foo.o文件的所有(一個(gè)文件內(nèi)可以有多個(gè)同名section).input1?section依次放入輸出outputasection內(nèi)，該section的VMA是0×10000；將foo.o文件的所有.input2?section和foo1.o文件的所有.input1?section依次放入輸出outputb?section內(nèi)，該section的VMA是當(dāng)前定位器符號(hào)的修調(diào)值(對(duì)齊后)；將其他文件(非all.o、foo.o、foo1.o)文件的. input1section和.input2?section放入輸出outputc?section內(nèi)。

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7.1.3.3、直接包含數(shù)據(jù)值

可以顯示地在輸出section內(nèi)填入你想要填入的信息(這樣是不是可以自己通過連接腳本寫程序？當(dāng)然是簡(jiǎn)單的程序)。

BYTE(EXPRESSION) 1 字節(jié)

SHORT(EXPRESSION) 2 字節(jié)

LOGN(EXPRESSION) 4 字節(jié)

QUAD(EXPRESSION) 8 字節(jié)

SQUAD(EXPRESSION) 64位處理器的代碼時(shí)，8 字節(jié)

輸出文件的字節(jié)順序big endianness 或little endianness，可以由輸出目標(biāo)文件的格式?jīng)Q定；如果輸出目標(biāo)文件的格式不能決定字節(jié)順序，那么字節(jié)順序與第一個(gè)輸入文件的字節(jié)順序相同。

如：BYTE(1)、LANG(addr)。

注意，這些命令只能放在輸出section描述內(nèi)，其他地方不行。

錯(cuò)誤：SECTIONS?{ .text?:?{?*(.text)?}?LONG(1)?.data?:?{ *(.data) } }

正確：SECTIONS?{ .text?:?{?*(.text) LONG(1)?}?.data?:?{ *(.data) } }

在當(dāng)前輸出section內(nèi)可能存在未描述的存儲(chǔ)區(qū)域(比如由于對(duì)齊造成的空隙)，可以用FILL(EXPRESSION)命令決定這些存儲(chǔ)區(qū)域的內(nèi)容， EXPRESSION的前兩字節(jié)有效，這兩字節(jié)在必要時(shí)可以重復(fù)被使用以填充這類存儲(chǔ)區(qū)域。如FILE(0×9090)。在輸出section描述中可以有=FILEEXP屬性，它的作用如同F(xiàn)ILE()命令，但是FILE命令只作用于該FILE指令之后的section區(qū)域，而=FILEEXP屬性作用于整個(gè)輸出section區(qū)域，且FILE命令的優(yōu)先級(jí)更高！！！

?

7.1.3.4、特殊的輸出section關(guān)鍵字

在輸出section描述OUTPUT-SECTION-COMMAND中還可以使用一些特殊的輸出section關(guān)鍵字。

CREATE_OBJECT_SYMBOLS?：為每個(gè)輸入文件建立一個(gè)符號(hào)，符號(hào)名為輸入文件的名字。每個(gè)符號(hào)所在的section是出現(xiàn)該關(guān)鍵字的section。

CONSTRUCTORS?：與c++內(nèi)的(全局對(duì)象的)構(gòu)造函數(shù)和(全局對(duì)像的)析構(gòu)函數(shù)相關(guān)，下面將它們簡(jiǎn)稱為全局構(gòu)造和全局析構(gòu)。

對(duì)于a.out目標(biāo)文件格式，連接器用一些不尋常的方法實(shí)現(xiàn)c++的全局構(gòu)造和全局析構(gòu)。

當(dāng)連接器生成的目標(biāo)文件格式不支持任意section名字時(shí)，比如說ECOFF、XCOFF格式，連接器將通過名字來識(shí)別全局構(gòu)造和全局析構(gòu)，對(duì)于這些文件格式，連接器把與全局構(gòu)造和全局析構(gòu)的相關(guān)信息放入出現(xiàn) CONSTRUCTORS關(guān)鍵字的輸出section內(nèi)。

符號(hào)__CTORS_LIST__表示全局構(gòu)造信息的的開始處，__CTORS_END__表示全局構(gòu)造信息的結(jié)束處。

符號(hào)__DTORS_LIST__表示全局構(gòu)造信息的的開始處，__DTORS_END__表示全局構(gòu)造信息的結(jié)束處。

這兩塊信息的開始處是一字長(zhǎng)的信息，表示該塊信息有多少項(xiàng)數(shù)據(jù)，然后以值為零的一字長(zhǎng)數(shù)據(jù)結(jié)束。

一般來說，GNU C++在函數(shù)__main內(nèi)安排全局構(gòu)造代碼的運(yùn)行，而__main函數(shù)被初始化代碼(在main函數(shù)調(diào)用之前執(zhí)行)調(diào)用。是不是對(duì)于某些目標(biāo)文件格式才這樣？？？

對(duì)于支持任意section名的目標(biāo)文件格式，比如COFF、ELF格式，GNU C++將全局構(gòu)造和全局析構(gòu)信息分別放入.ctors?section和.dtors?section內(nèi)，然后在連接腳本內(nèi)加入如下，

__CTOR_LIST__?= .;

LONG((__CTOR_END__ – __CTOR_LIST__) / 4 – 2)

*(.ctors)

LONG(0)

__CTOR_END__?= .;

__DTOR_LIST__?= .;

LONG((__DTOR_END__ – __DTOR_LIST__) / 4 – 2)

*(.dtors)

LONG(0)

__DTOR_END__?= .;

如果使用GNU C++提供的初始化優(yōu)先級(jí)支持(它能控制每個(gè)全局構(gòu)造函數(shù)調(diào)用的先后順序)，那么請(qǐng)?jiān)谶B接腳本內(nèi)把CONSTRUCTORS替換成SORT (CONSTRUCTS)，把*(.ctors)換成*(SORT(.ctors))，把*(.dtors)換成*(SORT(.dtors))。一般來說，默認(rèn)的連接腳本已作好的這些工作。

修改定位器

我們可以對(duì)定位器符合。進(jìn)行賦值來修改定位器的值。

示例

SECTIONS

{

.?= SIZEOF_HEADERS;

.text : { *(.text) }

.?= 0×10000;

.data : { *(.data) }

.?= 0×8000000;

.bss : { *(.bss) }

}

輸出section的丟棄

對(duì)于.foo： { *(.foo) }，如果沒有任何一個(gè)輸入文件包含.foo section，那么連接器將不會(huì)創(chuàng)建.foo輸出section。但是如果在這些輸出section描述內(nèi)包含了非輸入section描述命令(如符號(hào)賦值語句)，那么連接器將總是創(chuàng)建該輸出section。

另外，有一個(gè)特殊的輸出section，名為/DISCARD/，被該section引用的任何輸入section將不會(huì)出現(xiàn)在輸出文件內(nèi)，這就是DISCARD的意思吧。如果/DISCARD/ section被它自己引用呢？想想看。

?

7.2、輸出section描述（進(jìn)階）

我們?cè)倩仡櫼韵螺敵鰏ection描述的文法：

SECTION-NAME?[ADDRESS] [(TYPE)]?:?[AT(LMA)]

{

OUTPUT-SECTION-COMMAND

OUTPUT-SECTION-COMMAND

…

} [>REGION] [AT>LMA_REGION] [:PHDR?HDR ...] [=FILLEXP]

前面我們介紹了SECTION、ADDRESS、OUTPUT-SECTION-COMMAND相關(guān)信息，下面我們將介紹其他屬性。

?

7.2.1、輸出section的類型

可以通過[(TYPE)]設(shè)置輸出section的類型。如果沒有指定TYPE類型，那么連接器根據(jù)輸出section引用的輸入section的類型設(shè)置該輸出section的類型。它可以為以下五種值，

NOLOAD?：該section在程序運(yùn)行時(shí)，不被載入內(nèi)存。

DSECT,COPY,INFO,OVERLAY?：這些類型很少被使用，為了向后兼容才被保留下來。這種類型的section必須被標(biāo)記為“不可加載的”，以便在程序運(yùn)行不為它們分配內(nèi)存。

默認(rèn)值是多少呢？Puzzle!

?

7.2.2、輸出section的LMA?

默認(rèn)情況下，LMA等于VMA，但可以通過[AT(LMA)]項(xiàng)，即關(guān)鍵字AT()指定LMA。

用關(guān)鍵字AT()指定，括號(hào)內(nèi)包含表達(dá)式，表達(dá)式的值用于設(shè)置LMA。如果不用AT()關(guān)鍵字，那么可用AT>LMA_REGION表達(dá)式設(shè)置指定該section加載地址的范圍。這個(gè)屬性主要用于構(gòu)件ROM境象。

例子，

SECTIONS

{

.text?0×1000 : {_etext?= . ;*(.text);??}

.mdata?0×2000?:

AT?(?ADDR (.text) + SIZEOF (.text)?)

{?_data?= .?;?*(.data);?_edata?= .?; }

.bss?0×3000?:

{?_bstart?= .?;?*(.bss) *(COMMON)?; _bend?= .?;}

}

程序如下，

extern char?_etext,?_data,?_edata,?_bstart,?_bend;

char *src = &_etext;

char *dst = &_data;

/* ROM has data at end of text; copy it. */

while (dst rom }

?

7.2.3、設(shè)置輸出section所在的程序段

可以通過[:PHDR?HDR ...]項(xiàng)將輸出section放入預(yù)先定義的程序段(program segment)內(nèi)。如果某個(gè)輸出section設(shè)置了它所在的一個(gè)或多個(gè)程序段，那么接下來定義的輸出section的默認(rèn)程序段與該輸出 section的相同。除非再次顯示地指定。例子，

PHDRS?{?text?PT_LOAD ; }

SECTIONS?{ .text : { *(.text) } :text?}

可以通過:NONE指定連接器不把該section放入任何程序段內(nèi)。詳情請(qǐng)查看PHDRS命令

?

7.2.4、設(shè)置輸出section的填充模版

這個(gè)在前面提到過，任何輸出section描述內(nèi)的未指定的內(nèi)存區(qū)域，連接器用該模版填充該區(qū)域。我們可以通過[=FILLEXP]項(xiàng)設(shè)置填充值。用法：=FILEEXP，前兩字節(jié)有效，當(dāng)區(qū)域大于兩字節(jié)時(shí)，重復(fù)使用這兩字節(jié)以將其填滿。例子，

SECTIONS { .text : { *(.text) } =0×9090?}

?

7.3、覆蓋圖(overlay)描述

覆蓋圖描述使兩個(gè)或多個(gè)不同的section占用同一塊程序地址空間。覆蓋圖管理代碼負(fù)責(zé)將section的拷入和拷出。考慮這種情況，當(dāng)某存儲(chǔ)塊的訪問速度比其他存儲(chǔ)塊要快時(shí)，那么如果將section拷到該存儲(chǔ)塊來執(zhí)行或訪問，那么速度將會(huì)有所提高，覆蓋圖描述就很適合這種情形。文法如下，

SECTIONS?{

…

OVERLAY?[START] : [NOCROSSREFS] [AT?(?LDADDR?)]

{

SECNAME1

{

OUTPUT-SECTION-COMMAND

OUTPUT-SECTION-COMMAND

…

} [:PHDR...] [=FILL]

SECNAME2

{

OUTPUT-SECTION-COMMAND

OUTPUT-SECTION-COMMAND

…

} [:PHDR...] [=FILL]

…

} [>REGION]?[:PHDR...]?[=FILL]

…

}

由以上文法可以看出，同一覆蓋圖內(nèi)的section具有相同的VMA。這里VMA由[START]?決定。SECNAME2的LMA為SECTNAME1的LMA加上SECNAME1的大小，同理計(jì)算SECNAME2,3,4…的LMA。SECNAME1的LMA由LDADDR決定，如果它沒有被指定，那么由START決定，如果它也沒有被指定，那么由當(dāng)前定位符號(hào)的值決定。

NOCROSSREFS關(guān)鍵字說明各section之間不能交叉引用，否則報(bào)錯(cuò)。

對(duì)于OVERLAY描述的每個(gè)section，連接器將定義兩個(gè)符號(hào)__load_start_SECNAME和__load_stop_SECNAME，這兩個(gè)符號(hào)的值分別代表SECNAME section的LMA地址的開始和結(jié)束。

連接器處理完OVERLAY描述語句后，將定位符號(hào)的值加上所有覆蓋圖內(nèi)section大小的最大值。

示例：

SECTIONS{

…

OVERLAY?0×1000?:?AT?(0×4000)

{

.text0?{?o1/*.o(.text)?}

.text1?{?o2/*.o(.text) }

}

…

}

.text0 section和.text1 section的VMA地址是0×1000，.text0?section加載于地址0×4000，.text1?section緊跟在其后。

程序代碼，拷貝.text1?section代碼，

extern char?__load_start_text1,?__load_stop_text1;

memcpy ((char *)?0×1000, &__load_start_text1,&__load_stop_text1?–?&__load_start_text1);

?

八、?內(nèi)存區(qū)域命令

在默認(rèn)情形下，連接器可以為section在程序地址空間內(nèi)分配任意位置的存儲(chǔ)區(qū)域。并通過輸出section描述的>?REGION屬性顯示地將該輸出section限定于在程序地址空間內(nèi)的某塊存儲(chǔ)區(qū)域，當(dāng)存儲(chǔ)區(qū)域大小不能滿足要求時(shí)，連接器會(huì)報(bào)告該錯(cuò)誤。

你也可以用MEMORY命令讓在SECTIONS命令內(nèi)*未*引用的selection分配在程序地址空間內(nèi)的某個(gè)存儲(chǔ)區(qū)域內(nèi)。

注意：以下存儲(chǔ)區(qū)域指的是在程序地址空間內(nèi)的。

MEMORY命令的文法如下，

MEMORY?{

NAME1 [(ATTR)] : ORIGIN = ORIGIN1, LENGTH = LEN1

NAME2 [(ATTR)] : ORIGIN = ORIGIN2, LENGTH = LEN2

…

}

NAME?：存儲(chǔ)區(qū)域的名字，這個(gè)名字可以與符號(hào)名、文件名、section名重復(fù)，因?yàn)樗幱谝粋€(gè)獨(dú)立的名字空間。

ATTR?：定義該存儲(chǔ)區(qū)域的屬性，在講述SECTIONS命令時(shí)提到，當(dāng)某輸入section沒有在SECTIONS命令內(nèi)引用時(shí)，連接器會(huì)把該輸入 section直接拷貝成輸出section，然后將該輸出section放入內(nèi)存區(qū)域內(nèi)。如果設(shè)置了內(nèi)存區(qū)域設(shè)置了ATTR屬性，那么該區(qū)域只接受滿足該屬性的section(怎么判斷該section是否滿足？輸出section描述內(nèi)好象沒有記錄該section的讀寫執(zhí)行屬性)。

ATTR屬性內(nèi)可以出現(xiàn)以下7個(gè)字符，

R?只讀section

W?讀/寫section

X?可執(zhí)行section

A?‘可分配的’section

I?初始化了的section

L?同I

!?不滿足該字符之后的任何一個(gè)屬性的section

ORIGIN?：關(guān)鍵字，區(qū)域的開始地址，可簡(jiǎn)寫成org或o

LENGTH?：關(guān)鍵字，區(qū)域的大小，可簡(jiǎn)寫成len或l

示例

MEMORY

{

rom (rx) : ORIGIN = 0, LENGTH = 256K

ram (!rx) : org = 0×40000000, l = 4M

}

此例中，把在SECTIONS命令內(nèi)*未*引用的且具有讀屬性或?qū)憣傩缘妮斎雜ection放入rom區(qū)域內(nèi)，把其他未引用的輸入section放入 ram。如果某輸出section要被放入某內(nèi)存區(qū)域內(nèi)，而該輸出section又沒有指明ADDRESS屬性，那么連接器將該輸出section放在該區(qū)域內(nèi)下一個(gè)能使用位置。

?

九、 PHDRS命令

該命令僅在產(chǎn)生ELF目標(biāo)文件時(shí)有效。

ELF目標(biāo)文件格式用program headers程序頭(程序頭內(nèi)包含一個(gè)或多個(gè)segment程序段描述)來描述程序如何被載入內(nèi)存。可以用objdump -p命令查看。

當(dāng)在本地ELF系統(tǒng)運(yùn)行ELF目標(biāo)文件格式的程序時(shí)，系統(tǒng)加載器通過讀取程序頭信息以知道如何將程序加載到內(nèi)存。要了解系統(tǒng)加載器如何解析程序頭，請(qǐng)參考ELF ABI文檔。

在連接腳本內(nèi)不指定PHDRS命令時(shí)，連接器能夠很好的創(chuàng)建程序頭，但是有時(shí)需要更精確的描述程序頭，那么PAHDRS命令就派上用場(chǎng)了。

注意：一旦在連接腳本內(nèi)使用了PHDRS命令，那么連接器**僅會(huì)**創(chuàng)建PHDRS命令指定的信息，所以使用時(shí)須謹(jǐn)慎。

PHDRS命令文法如下，

PHDRS

{

NAME?TYPE?[ FILEHDR ]?[ PHDRS ]?[ AT ( ADDRESS ) ]

[ FLAGS ( FLAGS ) ] ;

}

其中FILEHDR、PHDRS、AT、FLAGS為關(guān)鍵字。

NAME?：為程序段名，此名字可以與符號(hào)名、section名、文件名重復(fù)，因?yàn)樗谝粋€(gè)獨(dú)立的名字空間內(nèi)。此名字只能在SECTIONS命令內(nèi)使用。

一個(gè)程序段可以由多個(gè)‘可加載’的section組成。通過輸出section描述的屬性:PHDRS可以將輸出section加入一個(gè)程序段，: PHDRS中的PHDRS為程序段名。在一個(gè)輸出section描述內(nèi)可以多次使用:PHDRS命令，也即可以將一個(gè)section加入多個(gè)程序段。

如果在一個(gè)輸出section描述內(nèi)指定了:PHDRS屬性，那么其后的輸出section描述將默認(rèn)使用該屬性，除非它也定義了:PHDRS屬性。顯然當(dāng)多個(gè)輸出section屬于同一程序段時(shí)可簡(jiǎn)化書寫。

TYPE可以是以下八種形式，

PT_NULL 0

表示未被使用的程序段

PT_LOAD 1

表示該程序段在程序運(yùn)行時(shí)應(yīng)該被加載

PT_DYNAMIC?

表示該程序段包含動(dòng)態(tài)連接信息

PT_INTERP 3

表示該程序段內(nèi)包含程序加載器的名字，在linux下常見的程序加載器是ld-linux.so.2

PT_NOTE 4

表示該程序段內(nèi)包含程序的說明信息

PT_SHLIB 5

一個(gè)保留的程序頭類型，沒有在ELF ABI文檔內(nèi)定義

PT_PHDR 6

表示該程序段包含程序頭信息。

EXPRESSION?表達(dá)式值

以上每個(gè)類型都對(duì)應(yīng)一個(gè)數(shù)字，該表達(dá)式定義一個(gè)用戶自定的程序頭。

在TYPE屬性后存在FILEHDR關(guān)鍵字，表示該段包含ELF文件頭信息；存在PHDRS關(guān)鍵字，表示該段包含ELF程序頭信息。

AT(ADDRESS)屬性定義該程序段的加載位置(LMA)，該屬性將**覆蓋**該程序段內(nèi)的section的AT()屬性。

默認(rèn)情況下，連接器會(huì)根據(jù)該程序段包含的section的屬性(什么屬性？好象在輸出section描述內(nèi)沒有看到)設(shè)置FLAGS標(biāo)志，該標(biāo)志用于設(shè)置程序段描述的p_flags域。

下面看一個(gè)典型的PHDRS設(shè)置

示例

PHDRS

{

headers?PT_PHDR PHDRS ;

interp?PT_INTERP ;

text?PT_LOAD FILEHDR PHDRS ;

data?PT_LOAD ;

dynamic?PT_DYNAMIC ;

}

SECTIONS

{

. = SIZEOF_HEADERS;

.interp?: { *(.interp) }?:text?:interp

.text?: { *(.text) }?:text

.rodata?: { *(.rodata) }?/* defaults to :text */

…

. = . + 0×1000;?/* move to a new page in memory */

.data?: { *(.data) }?:data

.dynamic?: { *(.dynamic) }?:data?:dynamic

…

}

?

十、版本號(hào)命令

當(dāng)使用ELF目標(biāo)文件格式時(shí)，連接器支持帶版本號(hào)的符號(hào)。版本號(hào)也只限于ELF文件格式。

讀者可以發(fā)現(xiàn)僅僅在共享庫中，符號(hào)的版本號(hào)屬性才有意義。動(dòng)態(tài)加載器使用符號(hào)的版本號(hào)為應(yīng)用程序選擇共享庫內(nèi)的一個(gè)函數(shù)的特定實(shí)現(xiàn)版本。

可以在連接腳本內(nèi)直接使用版本號(hào)命令，也可以將版本號(hào)命令實(shí)現(xiàn)于一個(gè)特定版本號(hào)描述文件(用連接選項(xiàng)–version-script指定該文件)。

該命令的文法如下，

VERSION?{ version-script-commands }

?以下討論用gcc

?

10.1. 帶版本號(hào)的符號(hào)的定義(共享庫內(nèi))

文件b.c內(nèi)容如下，

int?getVersion()

{

return 1;

}

寫連接器的版本控制腳本，本例中為b.lds，內(nèi)容如下

VER1.0{

getVersion;

};

VER2.0{

};

$gcc -c?b.c

$gcc -shared -Wl,--version-script=b.lds?-o?libb.so?b.o

可以在{}內(nèi)填入要綁定的符號(hào)，本例中g(shù)etVersion符號(hào)就與VER1.0綁定了。

那么如果有一個(gè)應(yīng)用程序連接到該庫的getVersion符號(hào)，那么它連接的就是VER1.0版本的getVersion符號(hào)

如果我們對(duì)b.c文件進(jìn)行了升級(jí)，更改如下：

int?getVersion()

{

return?101;

}

這里我對(duì)getVersion()進(jìn)行了更改，其返回值的意義也進(jìn)行改變，也就是它和前不兼容：

為了程序的安全，我們把b.lds更改為，

VER1.0{

};

VER2.0{

getVersion;

};

然后生成新的libb.so文件。

這時(shí)如果我們運(yùn)行app.exe(它已經(jīng)連接到VER1.0版本的getVersion())，就會(huì)發(fā)現(xiàn)該應(yīng)用程序不能運(yùn)行了。

提示信息如下：

./app.exe: relocation error: ./app.exe: symbol getVersion, version VER1.0 not defined in file libb.so with link time reference

因?yàn)閹靸?nèi)沒有VER1.0版本的getVersion()，只有VER2.0版本的getVersion()。

?

10.2、參看連接的符號(hào)的版本

對(duì)上面生成的app.exe執(zhí)行以下命令：

nm?app.exe?| grep getVersion

結(jié)果

U new_true@@VER1.0

用nm命令發(fā)現(xiàn)app連接到VER1.0版本的getVersion

?

10.3、 GNU的擴(kuò)充

在GNU中，允許在程序文件內(nèi)綁定 *符號(hào)* 到 *帶版本號(hào)的別名符號(hào)*

文件b.c內(nèi)容如下，

int?old_getVersion()

{

return 1;

}

int?new_getVersion()

{

return 101;

}

__asm__(".symver?old_getVersion,getVersion@VER1.0");

__asm__(".symver?new_getVersion,getVersion@@VER2.0");

其中，對(duì)于VER1.0版本號(hào)的getVersion別名符號(hào)是old_getVersion；

對(duì)于VER2.0版本號(hào)的getVersion別名符號(hào)是new_getVersion，

在連接時(shí)，默認(rèn)的版本號(hào)為VER2.0

供連接器用的版本控制腳本b.lds內(nèi)容如下，

VER1.0{

};

VER2.0{

};

版本控制文件內(nèi)必須包含版本VER1.0和版本VER2.0的定義，因?yàn)樵赽.c文件內(nèi)有對(duì)他們的引用

再次執(zhí)行以下命令編譯連接b.c和app.c

gcc -c src/b.c

gcc -shared -Wl,--version-script=./lds/b.lds -o libb.so b.o

gcc -o app.exe ./src/app.c libb.so

運(yùn)行：

./app.exe

結(jié)果：

Version=0x65

說明app.exe的確是連接的VER2.0的getVersion，即new_getVersion()

?

我們?cè)賹?duì)app.c進(jìn)行修改，以使它連接的VER1.0的getVersion，即old_getVersion()

app.c文件：

#include <stdio.h>

__asm__(".symver?getVersion,getVersion@VER1.0");

extern int?getVersion();

int?main()

{

printf("Version=%p\n",?getVersion());

return?0;

}

再次編譯連接b.c和app.c

運(yùn)行：

./app.exe

結(jié)果：

Version=0x1

說明此次app.exe的確是連接的VER1.0的getVersion，即old_getVersion()

?

十一、 表達(dá)式

lds中表達(dá)式的文法與C語言的表達(dá)式文法一致，表達(dá)式的值都是整型，如果ld的運(yùn)行主機(jī)和生成文件的目標(biāo)機(jī)都是32位，則表達(dá)式是32位數(shù)據(jù)，否則是64位數(shù)據(jù)。

以下是一些常用的表達(dá)式：

_fourk_1 = 4K;?/* K、M單位 */

_fourk_2 = 4096;?/* 整數(shù) */

_fourk_3 = 0×1000;?/* 16 進(jìn)位 */

_fourk_4 = 01000;?/* 8 進(jìn)位 */

注意：1K=1024 1M=1024*1024

?

11.1、符號(hào)名

沒有被引號(hào)”"包圍的符號(hào)，以字母、下劃線或’.'開頭，可包含字母、下劃線、’.'和’-'。當(dāng)符號(hào)名被引號(hào)包圍時(shí)，符號(hào)名可以與關(guān)鍵字相同。如，

“SECTION”=9;

“with a space” = “also with a space” + 10;

?

11.2、定位符號(hào)’.'

只在SECTIONS命令內(nèi)有效，代表一個(gè)程序地址空間內(nèi)的地址。

注意：在連接時(shí)，當(dāng)定位符用在SECTIONS命令的輸出section描述內(nèi)時(shí)，它代表的是該section的當(dāng)前**偏移**，而不是程序地址空間的絕對(duì)地址。當(dāng)然當(dāng)程序載入后，符號(hào)最后的地址還是程序地址空間的絕對(duì)地址。

示例11.2_1：

SECTIONS

{

output?:

{

file1(.text)

.?=?.?+ 1000;

file2(.text)

.?+= 1000;

file3(.text)

} = 0×1234;

}

其中由于對(duì)定位符的賦值而產(chǎn)生的空隙由0×1234填充。其他的內(nèi)容應(yīng)該容易理解吧。

示例11.2_2：

SECTIONS

{

.?= 0×100

.text: {

*(.text)

.?=?0×200

}

.?= 0×500

.data: {

*(.data)

.?+= 0×600

}

}?

.text section在程序地址空間的開始位置是0x100

示例11.2_3

文件src\a.c

#include <stdio.h>

int a = 100;

int b=0;

int c=0;

int d=1;

int main()

{

printf( "&a=%p\n", &a );

printf( "&b=%p\n", &b );

printf( "&c=%p\n", &c );

printf( "&d=%p\n", &d );

return 0;

}

文件lds\a.lds

a = 10;?/* 全局位置 */

SECTIONS

{

b?= 11;

.text?:

{

*(.text)

c = .;?/* section描述內(nèi) */

. =?10000;

d = .;

}

_bdata = (. + 3) & ~ 4;?/* SECTIONS命令內(nèi) */

.data : { *(.data) }

}

在沒有使用a.lds情況下編譯

gcc -Wall -o a-without-lds.exe ./src/a.c

運(yùn)行./a-without-lds.exe

結(jié)果：

&a=0x601020

&b=0x601038

&c=0x60103c

&d=0x601024

在使用a.lds情況下編譯

gcc -Wall -o a-with-lds.exe ./src/a.c ./lds/a.lds

運(yùn)行./a-with-lds.exe

結(jié)果：

&a=0xa

&b=0xb

&c=0x400638

&d=0x402b20

?

10.3、表達(dá)式的操作符

在lds中，表達(dá)式的操作符與C語言一致。

優(yōu)先級(jí) 結(jié)合順序 操作符

1?left ! – ~?(1)

2?left * / %

3?left + -

4?left >> ?=

5?left &

6?left |

7?left &&

8?left ||

9?right ? :

10?right &= += -= *= /=?(2)

(1)表示前綴符，(2)表示賦值符。

?

10.4、表達(dá)式的計(jì)算

連接器延遲計(jì)算大部分表達(dá)式的值。

但是，對(duì)待與連接過程緊密相關(guān)的表達(dá)式，連接器會(huì)立即計(jì)算表達(dá)式，如果不能計(jì)算則報(bào)錯(cuò)。比如，對(duì)于section的VMA地址、內(nèi)存區(qū)域塊的開始地址和大小，與其相關(guān)的表達(dá)式應(yīng)該立即被計(jì)算。

例子，

SECTIONS

{

.text?9+this_isnt_constant?:

{ *(.text) }

}

這個(gè)例子中，9+this_isnt_constant表達(dá)式的值用于設(shè)置.text section的VMA地址，因此需要立即運(yùn)算，但是由于this_isnt_constant變量的值不確定，所以此時(shí)連接器無法確立表達(dá)式的值，此時(shí)連接器會(huì)報(bào)錯(cuò)。

?

10.5、相對(duì)值與絕對(duì)值

在輸出section描述內(nèi)的表達(dá)式，連接器取其相對(duì)值，相對(duì)與該section的開始位置的偏移

在SECTIONS命令內(nèi)且非輸出section描述內(nèi)的表達(dá)式，連接器取其絕對(duì)值

通過ABSOLUTE關(guān)鍵字可以將相對(duì)值轉(zhuǎn)化成絕對(duì)值，即在原來值的基礎(chǔ)上加上表達(dá)式所在section的VMA值。

示例

SECTIONS

{

.data?: { *(.data) ;_edata =?ABSOLUTE(.); }

}

該例子中，_edata符號(hào)的值是.data section的末尾位置(絕對(duì)值，在程序地址空間內(nèi))。

?

10.6、內(nèi)建函數(shù)

lds中有以下一些內(nèi)建函數(shù)：

ABSOLUTE(EXP) ：轉(zhuǎn)換成絕對(duì)值

ADDR(SECTION) ：返回某section的VMA值。

ALIGN(EXP) ：返回定位符’.'的按照EXP進(jìn)行對(duì)齊后的修調(diào)值，對(duì)齊后的修調(diào)值算法為：(. + EXP – 1) & ~(EXP – 1)。

BLOCK(EXP) ：如同ALIGN(EXP)，為了向前兼容。

DEFINED(SYMBOL) ：如果符號(hào)SYMBOL在全局符號(hào)表內(nèi)，且被定義了，那么返回1，否則返回0。

示例：

SECTIONS?{ …

.text?: {

begin?=?DEFINED(begin) ??begin?: . ;

…

}

…

}

LOADADDR(SECTION) ：返回三SECTION的LMA

MAX(EXP1,EXP2) ：返回大者

MIN(EXP1,EXP2) ：返回小者

NEXT(EXP) ：返回下一個(gè)能被使用的地址，該地址是EXP的倍數(shù)，類似于ALIGN(EXP)。除非使用了MEMORY命令定義了一些非連續(xù)的內(nèi)存塊，否則NEXT(EXP)與ALIGH(EXP)一定相同。

SIZEOF(SECTION) ：返回SECTION的大小。當(dāng)SECTION沒有被分配時(shí)，即此時(shí)SECTION的大小還不能確定時(shí)，連接器會(huì)報(bào)錯(cuò)。

SIZEOF_HEADERS?：返回輸出文件頭部的字節(jié)數(shù)。這些信息出現(xiàn)在輸出文件的開始處。當(dāng)設(shè)置第一個(gè)段的開始地址時(shí)，你可以使用這個(gè)數(shù)字。如果你選擇了加速分頁，當(dāng)產(chǎn)生一個(gè)ELF輸出文件時(shí)，如果鏈接器腳本使用SIZEOF_HEADERS內(nèi)建函數(shù)，連接器必須在它

算出所有段地址和長(zhǎng)度之前計(jì)算程序頭部的數(shù)值。如果連接器后來發(fā)現(xiàn)它需要附加程序頭，它將報(bào)告一個(gè)“not enough room for?

program headers”錯(cuò)誤。為了避免這樣的錯(cuò)誤，你必須避免使用SIZEOF_HEADERS函數(shù)，或者你必須修改你的連接器腳本去避免強(qiáng)制

連接器去使用附加程序頭，或者你必須使用PHDRS命令去定義你自己的程序頭

?

十二、 暗含的連接腳本

輸入文件可以是目標(biāo)文件，也可以是連接腳本，此時(shí)的連接腳本被稱為 暗含的連接腳本

如果連接器不認(rèn)識(shí)某個(gè)輸入文件，那么該文件被當(dāng)作連接腳本被解析。更進(jìn)一步，如果發(fā)現(xiàn)它的格式又不是連接腳本的格式，那么連接器報(bào)錯(cuò)。

一個(gè)暗含的連接腳本不會(huì)替換默認(rèn)的連接腳本，僅僅是增加新的連接而已。

一般來說，暗含的連接腳本符號(hào)分配命令，或INPUT、GROUP、VERSION命令。

在連接命令行中，每個(gè)輸入文件的順序都被固定好了，暗含的連接腳本在連接命令行內(nèi)占住一個(gè)位置，這個(gè)位置決定了由該連接腳本指定的輸入文件在連接過程中的順序。

典型的暗含的連接腳本是libc.so文件，在GNU/linux內(nèi)一般存在/usr/lib目錄下。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Linux下的lds链接脚本详解的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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