Язык управления линкером предоставляет полный контроль над процессом линковки, обеспечивая необходимое пользователю соответствие между входными и выходными файлами. С его помощью можно управлять:
Язык управления линкером (ЯУЛ) LD - это набор команд; некоторые из этих команд устанавливают отдельную опцию, некоторые используются для выбора группы входных файлов или для установки имени выходного файла. Два типа управления имеют фундаментальное значение в процессе линковки.
Самая фундаментальная команда LD - это команда SECTIONS (см. 3.4). Каждый осмысленный скрипт линкера должен иметь команду SECTIONS: она определяет "карту" выходного файла и изобилует множеством деталей. Ни одна другая команда ЯУЛ не является необходимой в таком большинстве случаев, как эта.
Команда MEMORY дополняет команду SECTIONS описывая доступную память в целевой архитектуре. Эта команда не является обязательной. Если Вы не будете использовать команду MEMORY, тогда LD выделит необходимый блок доступной памяти для всего вывода (см. 3.3).
Вы можете вставлять комментарии в скрипты линкера, как в языке C, используя для начала комментария символы '/*' и для завершения - символы '*/'. Как и в языке C комментарии синтаксически эквивалентны пробелу.
Множество полезных команд используют арифметические выражения. Синтаксис выражений в ЯУЛ индентичен синтаксису выражений в языке Cи со следующими особенностями:
Восьмиричное целое - это число, начинающееся с '0', после которого идет 0 или более восьмеричных цифр ("01234567").
_as_octal = 0157255;
_as_decimal = 57055;
_as_hex = 0xdead;
Для того, чтобы записать отрицательное число, используйте префиксный оператор '-' (см. 3.2.4).
_as_neg = -57005;
_fourk_1 = 4K;
_fourk_2 = 4096;
_fourk_3 = 0x1000;
Без использования двойных кавычек, имена символов могут начинаться с буквы, подчеркивания или точки и могут содержать любые буквы, подчеркивания, точки и тире. Имена символов, не заключенные в двойные кавычки, не должны конфликтовать с названиями команд ЯУЛ. Если Вы хотите использовать в имени пробелы или необычные буквы, Вы должны заключить это имя в двойные кавычки.
"SECTION" = 9;
"with a space" = "also with a space" + 10;
Специальная переменная линкера "." ("точка") всегда содержит текущую позицию вывода. Так как она всегда указывает на позицию выходной секции, она должна всегда прояляться внутри команды SECTIONS. Она может использоваться в любом месте выражения как обычный символ, но присваивания ей значения имеют побочный эффект. Если вы присвоите "точке" значение, это вызовет изменение счетчика позиций. Иногда это используется для создания дыр в выходных секциях. Счетчик позиций никогда не должен уменьшаться.
SECTION
{
ouptut;
{
file1(.text)
. = . + 1000;
file2(.text)
. += 1000;
file3(.text)
} = 0x1234;
}
Линкер распознает стандартный арифметический набор языка Cи с обычным приоритетом операций.
Приоритет Ассоциативность Операторы
высшый
1 левая - ~ !
2 левая * / %
3 левая + -
4 левая >> <<
5 левая == != > < <= >=
6 левая &
7 левая |
8 левая &&
9 левая ||
10 правая ?:
11 правая &= += -= *= /=
низший (См. 3.2.6).
Линкер использует "ленивые вычисления" для выражений. Он вычисляет значение для выражения, только когда это крайне необходимо. Линкеру необходимо значение начального адреса и длин регионов памяти для выполнения любой линковки. Эти значения вычисляются при первой же возможности, когда линкер читает скрипт. Тем не менее, если другие значения (например, значения символов) неизвестны или не являются необходимыми до окончания размещения секций, то их значения вычисляются позднее, когда другая информация (например, размеры выходных секций) доступна для использования в выражениях, присваивающих значения символам.
Вы можете создавать глобальные символы и присваивать им значения (адреса), используя любой оператор присваивания языка Cи:
символ = выражение ;
символ &= выражение ;
символ += выражение ;
символ -= выражение ;
символ *= выражение ;
символ /= выражение ;
Присваивание может появляться:
Когда линкер вычисляет выражение и присваивает его значение переменной, ей дается либо абсолютный, либо относительный тип. Выражение абсолютного типа - это выражение, в котором символ имеет значение, идентичное тому значению, которое он будет иметь в выходном файле. Выражение относительного типа - это выражение, значение которого является фиксированным смещением от начала секции.
Тип выражения зависит от его позиции в скрипт файле. Символ, значение которому присваивается в описании секции, является относительным. Символ, присваивание которому производится в любом другом месте, создается как абсолютный. Так как символ, создаваемый внутри описания секции, создается относительным к началу секции, он будет перемещаемый, если затребован перемещаемый формат объектного файла. Символ может быть создан абсолютным, даже когда присваивание ему значения происходит внутри описания секции с помощью использования функции ABSOLUTE. Для примера, чтобы создать абсолютный символ, адрес которого указывает на последний байт выходной секции с названием '.data', нужно написать:
SECTIONS{...
.data :
{
*(.data)
_edata = ABSOLUTE(.) ;
}
...}
SECTIONS{...
text 9+this_isnt_constant :
{ ...
}
...}
Иногда желательно описать символ только в том случае, если он не используется, и если он не определен другим объектом, включенным в линковку. К примеру, традиционные линкеры определяют символ 'etext'. Тем не менее, ANSI-C требует, чтобы пользователь мог использовать 'etext' в качестве имени функции без возникновения ошибки. Ключевое слово PROVIDE может быть использовано для определения такого символа. Оно используется в виде PROVIDE(символ = выражение).
ЯУЛ предоставляет большее количество функций для использования внутри скриптов.
ABSOLUTE(exp)
ADDR(section)
SECTION {...
.ouptut1 :
{
start_of_output_1 = ABSOLUTE(.) ;
...
}
.output;
{
symbol_1 = ADDR(.output1);
symbol_2 = start_of_output_1;
}
...}
ALIGN(exp)
(. + exp - 1) & ~(exp - 1)
SECTION {...
.data ALIGN(0x2000): {
*(.data)
variable = ALIGN(0x8000);
}
...}
DEFINED(<символ>)
SECTION {...
.text : {
begin = DEFINED(begin) ? begin : . ;
...
}
...}
NEXT(exp)
SIZEOF(section)
SECTIONS {...
.output {
.start = . ;
...
.end = . ;
}
symbol_1 = .end - .start;
symbol_2 = SIZEOF(.output);
...}
SIZEOF_HEADERS
sizeof_headers
Конфигурация линкера по умолчанию разрешает размещенение свободной памяти. Вы можете переопределить эту конфигурацию, используя команду MEMORY. Команда MEMORY описывает расположение и размер блоков памяти, как Вам это удобно. Необходимо использовать ее очень осторожно. Вы можете описать, какие участки памяти могут быть использованы линкером, и каких он должен избегать. Линкер не тасует секции, чтобы они помещались в доступные регион памяти, но перемещает требуемые секции в правильные регионы, исправляя ошибки, когда регионы заполняются.
Скрипт может содержать максимум одну команду MEMORY, тем не менее Вы можете определить любое необходимое Вам число блоков памяти внутри этой команды. Синтаксис этой команды таков:
MEMORY
{
<имя> (<аттр>) : ORIGIN=origin, LENGTH =len
...
}
<имя>
<аттр>
origin
len
Например, для того, чтобы определить два региона в памяти, доступные для размещения: первый, начинающийся с 0 размером 256 килобайт и второй, начинающийся с адреса 0x40000000 размером 4 мегабайта:
MEMORY
{
rom : ORIGIN = 0, LENGTH = 256K
ram : org = 0x40000000, l = 4M
}
Команда SECTIONS непосредственно указывает место расположения выходных секций, их порядок в результирующем файле и некоторые тонкости их размещения. Вы можете использовать только одну команду SECTIONS в скрипте, но Вы можете определить столько выражений внутри нее, сколько захотите. Выражения внутри команды SECTIONS могут делать одну из трех вещей:
Если Вы не используете команду SECTIONS, линкер размещает каждую входную секцию в выходную секцию с тем же названием в том порядке, в каком секции впервые встретились во входных файлах. Например, если все входные секции присутствуют в первом файле, порядок секции в выходном файле будет идентичен их порядку в первом входном файле.
Наиболее часто используемые выражения в команде SECTIONS - это описания секций, которые определяют их свойства в выходных секциях: расположение, выравнивание, содержание, образец заполнения и целевой регион памяти. Большинство из этих описаний необязательны. Простейшая форма описания секции приведена ниже:
SECTIONS { ...
secname : {
contents
}
... }
Линкер не будет создавать выходных секций, которые ничего в себе не содержат. Например:
.foo { *.(foo }
В описании секции Вы можете определить содержимое выходной секции путем перечисления нескольких входных файлов, путем перечисления нескольких секций входных файлов или путем комбинации этих двух способов. Вы также можете разместить контрольные данные в секции и описать символы, зависящие от начала секции.
Содержимое описания секции может включать любые типы описанных ниже выражений; Вы можете включать их в описание секции столько раз, сколько необходимо, разделяя отдельные выражения пробелом.
<имя-файла>
Для того чтобы определить список файлов, нужно набрать
.data : { afile.o bfile.o cfile.o }
<имя-файла>(<секция>)
<имя-файла>(<секция>, <секция>, ...)
<имя-файла>(<секция> <секция> ...)
Если Вы уже включили несколько файлов с помощью их имени, '*' ссылается на все оставшиеся файлы, т.е. те файлы, имя которых во входном файле не было еще определено.
Например, чтобы скопировать секции с номерами от одного до четырех из файла в формате 'Oasys' в секцию '.text' файла в формате 'a.out', и секции 13 и 14 в секцию '.data', необходимо дать следующие команды:
SECTIONS {
.text :{
*("1" "2" "3" "4")
}
.data :{
*("13" "14")
}
}
<имя-файла>(COMMON)
* (COMMON)
Например, следующий скрипт разделяет выходной файл на три секции с названиями: '.text', '.data', '.bss', беря из каждого входного файла соответствующие секции:
SECTIONS {
.text : { *(.text) }
.data : { *(.data) }
.bss : { *(.bss) *(COMMON) }
}
SECTIONS {
outputa 0x10000 :
{
all.o
foo.o (.input1)
}
outputb :
{
foo.o (.input2)
foo1.o (.input1)
}
outputc :
{
*(.input1)
*(.input2)
}
}
Нижеследующий набор команд используется для управления размещением секций данных в выходном файле. Вы можете помещать секции данных как из входных файлов, так и непосредственно описывая их на языке управления линкером в скрипт файлах. Большинство этих дополнительных команд включает в себя выражения (см. 3.2). Все эти команды показаны отдельно для простоты восприятия информации, но такая изоляция не является необходимой в описании секции с помощью команды SECTIONS. Вы можете спокойно смешивать их с любыми командами и выражениями, которые мы уже описали.
CREATE_OBJECT_SYMBOLS
SECTIONS {
.text 0x2020 :
{
CREATE_OBJECT_SYMBOLS
*(.text)
_etext = ALING(0x2000);
}
...
}
Пусть 'sample.ld' - файл, содержащий этот скрипт, и 'a.o', 'b.o', 'c.o' и 'd.o' - четыре входных файла с содержимым, похожим на нижеследующий пример:
/* a.c */
afunction() { }
int adata=1;
int abss;
00000000 A __DYNAMIC
00004020 B _abss
00004000 D _adata
00002020 T _afunction
00004024 B _bbss
00004008 D _bdata
00002038 T _bfunction
00004028 B _cbss
00004010 D _cdata
00002050 T _cfunction
0000402c B _dbss
00004018 D _ddata
00002068 T _dfunction
00004020 D _edata
00004030 B _end
00004000 T _etext
00002020 t a.o
00002038 t b.o
00002050 t c.o
00002068 t d.o
<символ> = <выражение>
<символ> f = <выражение>
SECTIONS {
abs = 14;
...
.data : { ... rel = 14; ... }
abs2= 14+ ADDR(.data);
...
}
BYTE(<выражение>)
SHORT(<выражение>)
LONG(<выражение>)
QUAD(<выражение>)
Многобайтовые последовательности размещаются в том порядке, который определен для формата выходного файла (см. 5).
FILL(<выражение>)
Перед Вами полный синтаксис описания секции, включающий все дополнительные порции:
SECTIONS {
...
secname start BLOCK(align) (NOLOAD) : AT (ldadr)
{ contents } > region =fill
...
}
Вы можете заставить выходную секцию загружаться по указанному адресу путем определения начала непосредственно после названия секции. 'start' может быть представлен любым выражением. Следующий пример генерирует секцию output по адресу 0x40000000:
SECTIONS {
...
output 0x40000000: {
...
}
...
}
BLOCK(align)
(NOLOAD)
SECTIONS {
ROM 0 (NOLOAD) : { ... }
...
}
AT(ldadr)
SECTIONS
{
.text 0x1000 : { *(.text) _etext = . ; }
.mdata 0x2000 :
AT ( ADDR(.text) + SIZEOF (.text) )
{ _data = . ; *(.data); _edata= . ; }
.bss 0x3000 :
{ _bstart = . ; *(.bss) *(COMMON) ; _bend = . ;}
}
char *scr = _etext;
char *dst = _data;
/* Данные находятся в конце секции текст; скопировать их. */
while (dst < _edata) {
*dst++ = *scr++;
}
/* Обнулить bss */
for (dst = _bstart; dst< _bend; dst++)
*dst = 0;
>region
=fill
ЯУЛ включает команду специально для определения первой запускаемой инструкции в выходном файле (его точку входа); аргумент команды - это имя символа:
ENTRY(<символ>)
ENTRY - один из нескольких путей указания точки входа. Вы можете использовать любой из описанных ниже способов (способы расположены в порядке уменьшения приоритета; методы, расположенные в списке выше, переопределяют методы, лежащие в списке ниже):
start = 0x2020;
start = other_symbol ;
ЯУЛ включает в себя несколько команд, которые имеют специальное назначение. Они идентичны опциям командной строки.
CONSTRUCTORS
FLOAT
NOFLOAT
FORCE_COMMON_ALLOCATION
INPUT(<файл>, <файл>, ...)
INPUT(<файл> <файл> ...)
LD ищет каждый файл по путям, указанным для поиска библиотек, как для файлов, имена которых Вы описали в командной строке (см. 2.1).
Если Вы использовали '-l<файл>', LD трансформирует это имя в 'lib<файл>.a', как и опцию командной строки '-l'.
GROUP(<файл>, <файл>, ...)
GROUP(<файл> <файл> ...)
OUTPUT(<имя-файла>)
OUTPUT_ARCH(<имя-bfd>)
OUTPUT_FORMAT(<имя-bfd>)
SEARCH_DIR(<путь>)
STARTUP(<имя-файла>)
TARGET(<формат>)