linkscrpit

一 section是什么？

好吧，我们需要解释一下平时编译链接生成的二进制可执行程序（比如说ELF，EXE也行），so或者dll，内核（非压缩的，参加本系列第一节内容、vmlinux），或者ko是怎么组织的。

其实，大家或多或少都知道这些二进制中包括有什么text/bss/data节（也叫section）。text节存储的是代码、data存储的是已经初始化的静态变量、bss节存储的是未初始化的什么东西...

上面的东西我就不细究了。反正一点，一个二进制，最终会包含很多section。那么，为什么section叫text/bss/data，能叫别的名字吗？

OK，可以。但是你得告诉ld，那么这些内容就通过-T选项指定一个linker script就行了。这些内容我们放到后面的实例中来介绍。

二 link script基础知识介绍

linker script中的语法是linker command language（很简单的language，大家不用害怕...）。那么LS的目的是什么呢？

• LS描述输入文件（也就是gcc -c命令产生的.o文件即object文件）中的section最终如何对应到一个输出文件。这个其实好理解，例如一个elf由三个.o文件构成，每个.o文件都有text/data/bss段，但最终的那一个elf就会将三个输入的.o文件的段合并到一起。

好了，下面我们介绍一些基本知识：

• ld的功能是将input文件组装成一个output文件。这些文件内部的都有特殊的组织结构，这种结构被叫做object file format。每一个文件叫做object file（这可能就是.o文件的来历吧。哈哈），输出文件也叫可执行文件（an executable），但是对于ld来说，它也是一种object文件。那么Object文件有什么特殊的地方呢？恩，它内部组织是按照section（段、或者节，以后不再区分二者）来组织的。一句话，object文件内部包含段......
• 每个段都有名字和size。另外，段内部还包含一些数据，这些数据叫做section contents，以后称段内容。每个段有不同的属性。例如text段标志为可加载（loadable），表示该段内的contents在运行时候（当然指输出文件执行的时候）需要加载到内存中。另外一些段中没有contents，那么这些段标示为allocatable，即需要分配一些内存（有时候这些内存会被初始化成0，这里说的应该是BSS段。BSS段在二进制文件中没有占据空间，即磁盘上二进制文件的大小比较小，但是加载到内存后，需要为BSS段分配内存空间。），还有一些段属于debug的，这里包含一些debug信息。
• 既然需要加载到内存中，那么加载到内存的地址是什么呢？loadable和allocable的段都有两个地址，VMA:虚拟地址，即程序运行时候的地址，例如把text段的VMA首地址设置为0x800000000，那么运行时候的首地址就是这个了。另外还有一个LMA，即Load memory address。这个地址是section加载时的地址。晕了吧？二者有啥区别？一般情况下，VMA=LMA。但也有例外。例如设置某数据段的LMA在ROM中（即加载的时候拷贝到ROM中），运行的时候拷贝到RAM中，这样LMA和VMA就不同了。---------》很难搞懂不是？这种方法用于初始化一些全局变量，基于那种ROM based system。（问一个问题，run的时候，怎么根据section中的VMA进行相应设置啊？？以后可能需要研究下内核中关于execve实现方面的内容了）。关于VMA和LMA，大家通过objdump -h选项可以查看

三 简单例子

下面来一个简单例子，

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 SECTIONS

{
       . = 0x10000;
       .text : { *(.text) }
       . = 0x8000000;
       .data : { *(.data) }
       .bss : { *(.bss) }
 }

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• SECTIONS是LS语法中的关键command，它用来描述输出文件的内存布局。例如上例中就含text/data/bss三个部分（实际上text/data/bss才是段，但是SECTIONS这个词在LS中是一个command，希望各位看官要明白）。
• .=0x10000; 其中的.非常关键，它代表location counter（LC）。意思是.text段的开始设置在0x10000处。这个LC应该指的是LMA，但大多数情况下VMA=LMA。
• .text:{*(.text)}，这个表示输出文件的.text段内容由所有输入文件(*)的.text段组成。组成顺序就是ld命令中输入文件的顺序，例如1.obj,2.obj......
• 此后，由来了一个.=0x800000000;。如果没有这个赋值的，那么LC应该等于0x10000+sizeof(text段)，即LC如果不强制指定的话，它默认就是上一次的LC+中间section的长度。还好，这里强制指定LC=0X800000000.表明后面的.data段的开始位于这个地址。
• .data和后面的.bss表示分别有输入文件的.data和.bss段构成。

你看，我们从这个LC文件中学到了什么？

恩，我们可以任意设置各个段的LMA值。当然，绝大部分情况，我们不需要有自己的LS来控制输出文件的内存布局。不过LK（linux kernel）可不一样了......