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链接脚本基础语法

news 来源：原创 2025/6/26 7:36:16

目录

前言

ELF文件布局

链接脚本语法

段定义标准格式

地址计数器 .

地址计数器的动态特性

赋值 vs 引用

符号定义

通配符规则

COMMON块

COMMON 块的产生与处理

示例脚本

前言

由于嵌入式系统内存资源珍贵，链接脚本可指定代码段（.text ）、只读数据段（.rodata) 、数据段（.data ）、未初始化数据段（.bss ）等在内存中的存储位置以实现内存布局管控；

链接脚本将多个目标文件（.o ）中相同类型的段（如 .text 代码段、.data 已初始化数据段、.bss 未初始化数据段 ）合并，构建统一可执行文件；

链接脚本可以控制程序入口地址，定义初始化数据在启动时从 Flash 到 RAM 的搬移规则

ELF文件布局

代码段（.text）: 存储可执行的机器指令数据段（.data）: 存储已初始化的全局变量和静态变量只读数据段（.rodata）: 存储不可修改的数据,比如字符串常量 const修饰的全局变量 常量BSS 段（.bss）: 记录未初始化的全局变量和静态变量，不占用文件空间

链接脚本语法

SECTIONS {// 定义各个输出段及其内存布局
}
  • SECTIONS 是链接脚本的关键字，表示开始定义各个段的内存布局；
  • 大括号 {} 内包含所有段的配置信息；

段定义标准格式

段名 [地址] : { 段内容 }
  • 段名：比如 .text、.data、.rodata、.bss等，标识段的类型；
  • [地址]：可选参数，指定具体段的起始地址（如 0x80000000）；
  • 冒号（:）：必须存在，用于分隔 "段名 + 地址" 和 "段内容"，是语法结构的核心标识；
  • 段内容：用大括号 {} 包裹，定义哪些输入段需要合并到当前段中（如 *(.text*)）；
/* 示例脚本 */
SECTIONS {.text 0x08000000 : { *(.text*)}
}

以点开头的段名被定义为系统保留段，以点开头的段名由编译器和链接器 "预留"，链接器会默认将以点开头的段名视为标准段，并应用特定的处理逻辑，如果省略点，可能导致链接器无法正确识别段的类型，用户自定义的段通常不以点开头（如my_section），从而避免与系统段名冲突；

my_section : { *(.my_section*) }   // 用户自定义段名

地址计数器 .

. = 0x08000000; /* 设置当前地址计数器为 0x08000000 */
.text : {*(.text*) /* 所有 .text 输入段从这里开始放置 */
}
/* 链接器自动增加 . 的值到 .text 段末尾 */

地址计数器 . 的本质为变量，其值表示下一个将要被分配的地址（即下一个空闲地址），而非当前已使用的地址，地址计数器 . 始终指向尚未分配的内存位置；地址计数器决定当前正在描述的输出段会被放置到哪个具体地址；

地址计数器的动态特性

地址计数器 .  的值在链接脚本执行过程中会自动变化：

  • 隐式增长： 当你将一个输入段（比如 .text, .data）放入输出段时，链接器会自动将 . 的值增加该输入段的大小，指向该段之后的下一个可用地址；

  • 显式设置： 可以通过赋值语句直接设置 . 的值（例如 . = 0x08000000;），强制将后续内容定位到特定地址；

赋值 vs 引用

. = expression; /* 赋值操作，直接设置 . 的值 */symbol = .; /* 定义符号 symbol 并将其值设置为当前 . 的值, 引用不会改变 . 本身 */

符号定义

symbol = expression;

  • symbol：自定义的全局符号名称（通常以_或__开头避免冲突）；

  • expression：基于地址计数器.、内存区域或其它符号的表达式；

@ 链接脚本文件
.data 0x80004000 : {__data_start = .;  @ 记录数据段起始地址*(.data*)          @ 合并所有.data*段( 非语句,无分号)__data_end = .;    @ 记录数据段结束地址
}

链接脚本中定义的符号为强符号（Strong Symbol），不会被其他目标文件中的同名弱符号（Weak Symbol）覆盖；

链接脚本中定义的符号（__data_start 、__data_end）具有全局属性，可在C/C++代码中用extern声明或在汇编文件中直接使用；

@ ARM汇编文件
ldr r0, =__data_start  @ 将链接脚本符号作为立即数加载

汇编器处理机制1. 符号引用: 汇编器遇到 __data_start 时，会将其视为未解析的符号;2. 生成重定位信息: 在目标文件中记录该符号需要链接器解析;3. 链接器解析: 链接阶段，链接器将 __start_start 替换为实际地址值;

链接脚本中定义的符号本身不携带类型信息，在 C/C++ 和汇编文件中，开发者可以通过选择适当的类型声明来安全地使用这些符号；

extern uint8_t __data_start; 
extern void*   __data_start;

通配符规则

星号 *：匹配任意字符序列

  • 作用：代替 “任意长度的任意字符”，用于匹配不确定的段名前缀、后缀或中间部分。
  • 示例：
    • *(.text)：匹配所有输入文件中名称以 .text 开头的段（如 .text、.text.init、.text.fini 等子段 ），常用于合并所有代码段。
    • *.o(.data)：匹配所有文件名以 .o 结尾的目标文件中的 .data 段，精准筛选特定文件的段

注意：

  • “动” 则加分号：凡是改变地址（. = ...）或定义符号（__symbol = ...）的 "动作"，末尾必须加分号；
  • “静” 则无分号：单纯 “选择段”（*(.text*)）或 “引用内容” 的表达式，无需分号；

COMMON块

.bss : {__bss_start = .;*(.bss*)     @ 合并目标文件中的 .bss 段（已分配空间的未初始化变量）*(COMMON)    @ 合并目标文件中的 COMMON 块（未分配空间的未初始化变量）__bss_end = .;
}

早期 C 语言编译器中，对于 未初始化的全局变量，编译器不会为其分配固定大小的内存空间，而是将其标记为一个 "未定义的符号"，并记录其类型和期望的大小，此类符号在目标文件（.o文件）中会被组织成 COMMON 块；

COMMON 块的产生与处理

1.  示例程序 

// file1.c
int global_var;  // 未初始化全局变量，生成 COMMON 块
// file2.c
int global_var;  // 同名未初始化全局变量，另一个 COMMON 块

    2.  编译后的目标文件

    • file1.o 和 file2.o 中各有一个 COMMON 块，只记录 global_var 为 int 类型（4 字节）；
    • 每个目标文件中的 COMMON块不占用实际空间，仅记录符号信息

    3.  链接时的处理

    • 链接器遇到 *(COMMON) 时，将两个目标文件的 COMMON 块合并，为 global_var 分配 4 字节空间，放入 .bss 段；
    • 最终 .bss 段中只有一个 global_var 变量，避免重复定义错误；

    注意：

    • 如果省略 *(COMMON)，可能导致未初始化变量无法被正确处理，所以链接脚本中必须写*(COMMON);
    • 为确保完整收集不同编译器生成的未初始化变量，避免因遗漏导致的链接错误或运行时内存错误，因此在链接脚本的 .bss 段中必须同时合并 .bss* 和 COMMON 块；

    示例脚本

    SECTIONS {.text 0x80000000 : {*(.text*)}.rodata : {*(.rodata*)}.data 0x80004000 : {__data_start = .;*(.data*)__data_end = .;}.bss : {__bss_start = .;*(.bss*)*(COMMON)__bss_end = .;}.stack 0x80200000 : {. = . + 0x40000;  @ 分配256KB栈空间__stack_top = .;  @ 栈顶地址}
}

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    引入&#xff1a;本文会讲到的东西有哪些&#xff1f; 注&#xff1a;要讲就讲清楚&#xff0c;所以从0到懂&#xff0c;目录在右侧 一&#xff1a;冯诺依曼体系结构 1&#xff1a;人物介绍 冯诺依曼是一个伟大的人&#xff0c;他提出了一个体系结构&#xff0c;被命名冯诺依…...

    编程日记 2025/6/23 13:36:24

    【舞蹈】PC-Dance：姿势可控的音乐驱动舞蹈合成

    PC-Dance：姿势可控的音乐驱动舞蹈合成 自监督节奏对齐学习音乐到舞蹈的对齐嵌入-PC-Syn 中，依然怒了一种用于 自适应运动图构建（AMGC）的高效方案，可以基于图的优化效率并保持动作的多样性。 舞蹈合成 整体情况 我们的系统主要由音乐到舞蹈对齐嵌 入网络（M2D-Align）和姿势…...

    编程日记 2025/6/23 13:28:16

    uni-app项目实战笔记22--图片预览和切换

    需求描述&#xff1a; 1、图片预览时&#xff0c;通常需要知道&#xff0c;当前预览的是第几张&#xff0c;总共有多少张图片&#xff1b; 2、当用户左右滑动切换预览图片时&#xff0c;当前预览索引需要随着进行切换。 下面简单介绍下实现过程&#xff1a; 1、在图片列表页…...

    编程日记 2025/6/26 4:13:47

    [特殊字符] AIGC工具深度实战：GPT与通义灵码如何彻底重构企业开发流程

    &#x1f50d; 第一模块&#xff1a;理念颠覆——为什么AIGC不是“玩具”而是“效能倍增器”&#xff1f; ▍企业开发的核心痛点图谱&#xff08;2025版&#xff09; ​​研发效能瓶颈​​&#xff1a;需求膨胀与交付时限矛盾持续尖锐&#xff0c;传统敏捷方法论已触天花板​…...

    编程日记 2025/6/23 12:53:37

    华为OD机考-用户调度问题-DP（JAVA 2025B卷）

    import java.util.Scanner;public class UserScheduling {public static void main(String[] args) {Scanner scanner new Scanner(System.in);int n scanner.nextInt(); // 用户个数int[][] costs new int[n][3]; // 存储每个用户使用A/B/C策略的系统消耗for (int i 0; i …...

    编程日记 2025/6/23 12:53:36

    【论文阅读 | CVPR 2024 |Fusion-Mamba ：用于跨模态目标检测】

    论文阅读 | CVPR 2024 |Fusion-Mamba &#xff1a;用于跨模态目标检测 1.摘要&&引言2.方法2.1 预备知识2.2 Fusion-Mamba2.2.1 架构特征提取与多模态融合&#xff08;FMB模块&#xff09;FMB的应用与输出2.2.2 关键组件3.2.2.1 SSCS 模块&#xff1a;浅层跨模态特征交互…...

    编程日记 2025/6/23 12:15:00