了解ARM Cortex-M微控制器的linkerscript

我正在使用STMicroelectronics的STM32F746NG微控制器 . 该器件基于ARM Cortex-M7架构 . 我花了很多时间来理解示例项目中的linkerscript . 我想出了基础知识，但我仍然无法掌握它的大部分内容 . 请帮我理解那些部分 .

linkerscript的开始

linkerscript开头如下：

/* Entry Point */
ENTRY(Reset_Handler) /* The function named 'Reset_Handler' is defined */
                     /* in the 'startup.s' assembly file.             */

/* Highest address of the user mode stack */
/* Remember: the stack points downwards */
_estack = 0x20050000;    /* End of RAM */

/* Generate a link error if heap and stack don't fit into RAM */
_Min_Heap_Size = 0x200;  /* Required amount of heap  */
_Min_Stack_Size = 0x400; /* Required amount of stack */

/* --------------------------------------------------------------------*/
/*                    MEMORY AREAS                                     */
/* --------------------------------------------------------------------*/
MEMORY
{
    /* FLASH MEMORY */
    /* ------------ */
    /* Remember: the flash memory on this device can   */
    /* get accessed through either the AXIM bus or the */
    /* ITCM bus. Accesses on the ITCM bus start at     */
    /* address 0x0020 0000. Accesses on the AXIM bus   */
    /* at address 0x0800 0000.                         */
    FLASH (rx)     : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 1024K
    /* FLASH (rx)     : ORIGIN = 0x00200000, LENGTH = 1024K */

    /* RAM MEMORY */
    /* ---------- */
    RAM (xrw)      : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 320K
}

矢量表和程序代码

在定义了内存区域之后，linkerscript继续定义各个部分 . linkerscript中定义的第一部分是向量表 . 它必须以闪存的第一个字节结束 .

/* --------------------------------------------------------------------*/
/*                    OUTPUT SECTIONS                                  */
/* --------------------------------------------------------------------*/
SECTIONS
{
    /****************************/
    /*      VECTOR TABLE        */
    /****************************/
    .isr_vector :
    {
        . = ALIGN(4);
        KEEP(*(.isr_vector)) /* Vector Table */
        . = ALIGN(4);
    } >FLASH

插入向量表后，是程序代码的时间：

/****************************/
    /*      PROGRAM CODE        */
    /****************************/
    .text :
    {
        . = ALIGN(4);
        *(.text)           /* .text sections (code) */
        *(.text*)          /* .text* sections (code) */
        *(.glue_7)         /* Glue ARM to Thumb code */
        *(.glue_7t)        /* Glue Thumb to ARM code */
        *(.eh_frame)


        /* Note: The function ‘.text.Reset_Handler’ is one of the *(.text*) sections,      */
        /* such that it gets linked into the output .text section somewhere here.          */
        /* We can verify the exact spot where the Reset_Handler section is positioned, by  */
        /* examining the second entry of the vector table.                                 */
        /* A test has given the following results:
        /*    FLASH (rx) : ORIGIN = 0x0800 0000    ==>  Reset_Handler = 0x0800 1C91        */
        /*    FLASH (rx) : ORIGIN = 0x0020 0000    ==>  Reset_Handler = 0x0020 1CB9        */
        /*
        /* In both cases, the Reset_Handler section ends up a few hundred bytes after the  */
        /* vector table in Flash. But in the first case, the “Reset_Handler” symbol points */
        /* to the Reset-code through AXIM-interface, whereas in the latter case it points  */
        /* to the Reset-code through the ITCM-interface.                                   */


        KEEP (*(.init))
        KEEP (*(.fini))

        . = ALIGN(4);
        _etext = .;        /* Define a global symbol at end of code */

    } >FLASH

linkerscript定义 e_text 全局符号，表示flash中程序代码结束的地址 .

常数数据

只读数据也会在闪存中结束（把它放在RAM中是没有意义的，这是不稳定的） . linkerscript定义 .rodata 部分应该在flash中：

/****************************/
    /*      CONSTANT DATA       */
    /****************************/
    .rodata :
    {
        . = ALIGN(4);
        *(.rodata)         /* .rodata sections (constants, strings, etc.) */
        *(.rodata*)        /* .rodata* sections (constants, strings, etc.) */
        . = ALIGN(4);
    } >FLASH

闪光中的神秘部分

在定义了常量只读数据的位置之后，linkerscript定义了一些“神秘”部分也应该在flash中结束：

.ARM.extab :
    {
        *(.ARM.extab* .gnu.linkonce.armextab.*)
    } >FLASH
    .ARM :
    {
        __exidx_start = .;
        *(.ARM.exidx*)
        __exidx_end = .;
    } >FLASH
    .preinit_array :
    {
        PROVIDE_HIDDEN (__preinit_array_start = .);
        KEEP (*(.preinit_array*))
        PROVIDE_HIDDEN (__preinit_array_end = .);
    } >FLASH
    .init_array :
    {
        PROVIDE_HIDDEN (__init_array_start = .);
        KEEP (*(SORT(.init_array.*)))
        KEEP (*(.init_array*))
        PROVIDE_HIDDEN (__init_array_end = .);
    } >FLASH
    .fini_array :
    {
        PROVIDE_HIDDEN (__fini_array_start = .);
        KEEP (*(SORT(.fini_array.*)))
        KEEP (*(.fini_array*))
        PROVIDE_HIDDEN (__fini_array_end = .);
    } >FLASH

我不知道这些部分是什么 . 所以，这是第一个问题 . 这些部分是什么，以及它们出现在哪些目标文件中？如您所知，linkerscript需要将一些目标文件链接在一起 . 我不知道这些神秘部分存在于哪些对象文件中：

• .ARM.extab

• .ARM

• .preinit_array

• .init_array

• .fini_array

这是闪存分配的结束 . linkerscript继续定义最终在RAM中的部分 .

RAM中的部分

.data 和 .bss 部分对我来说很清楚 . 没问题 .

/****************************/
    /*    INITIALIZED DATA      */
    /****************************/
    _sidata = LOADADDR(.data);
    .data :
    {
        . = ALIGN(4);
        _sdata = .;        /* create a global symbol at data start */
        *(.data)           /* .data sections */
        *(.data*)          /* .data* sections */

        . = ALIGN(4);
        _edata = .;        /* define a global symbol at data end */

    } >RAM AT> FLASH


    /****************************/
    /*    UNINITIALIZED DATA    */
    /****************************/
    . = ALIGN(4);
    .bss :
    {
        _sbss = .;         /* define a global symbol at bss start */
        __bss_start__ = _sbss;
        *(.bss)
        *(.bss*)
        *(COMMON)

        . = ALIGN(4);
        _ebss = .;         /* define a global symbol at bss end */
        __bss_end__ = _ebss;

    } >RAM

linkerscript还定义了一个 ._user_heap_stack 部分：

/****************************/
    /* USER_HEAP_STACK SECTION  */
    /****************************/
    /* User_heap_stack section, used to check that there is enough RAM left */
    ._user_heap_stack :
    {
        . = ALIGN(8);
        PROVIDE ( end = . );
        PROVIDE ( _end = . );
        . = . + _Min_Heap_Size;
        . = . + _Min_Stack_Size;
        . = ALIGN(8);
    } >RAM

显然这部分不会立即使用 . 它仅定义为检查RAM是否仍有足够的空间用于堆栈和堆 . 如果不是这种情况，则抛出链接器错误（ . 超出顶部RAM地址） .

linkerscript的结尾

这就是linkerscript的结局 . 老实说，我不知道它做了什么 . 所以这是第二个问题：以下是什么意思？

/* Remove information from the standard libraries */
    /DISCARD/ :
    {
        libc.a ( * )
        libm.a ( * )
        libgcc.a ( * )
    }

    .ARM.attributes 0 : { *(.ARM.attributes) }
}
/* END OF LINKERSCRIPT */