ARM嵌入式系统中的ELF文件格式与链接机制解析

"本文主要探讨了ARM架构下的ELF文件格式以及GNU ARM Linker的工作机制。在ARM嵌入式系统开发中，常见的文件格式有BIN、ELF和AXF，其中ELF是EXECUTABLE AND LINKABLE FORMAT，通常由GCC生成。文章重点讲述了ELF文件的结构和分类，以及其在链接过程中的作用。" 在ARM系统中，ELF文件格式扮演着至关重要的角色。它是可执行文件、可重定位对象文件和共享对象文件的标准格式。当GCC的汇编器（as）生成可重定位OBJECT文件时，除了包含机器代码，还包含了用于重定位的信息，如符号表和重定位条目。这些信息是链接器（ld）进行符号解析和地址绑定的基础。 ELF文件由两大部分构成：Header和Section。Header包含了关于目标机器的架构信息、大小端配置、ELF头的大小、文件类型、section header的位置、大小和数量等。Section header则定义了文件中各个section的属性，如类型、位置和大小。例如，`.text` section存储编译后的机器代码，`.rodata` section则包含只读数据。 链接器在处理ELF文件时，首先从ELF Header获取section header的起始位置，然后遍历section header以找到所需的section，进一步定位到目标数据或代码的位置。这个过程涉及到了符号解析、重定位计算，最终生成可执行文件或者合并多个OBJECT文件以创建一个单一的可执行映像。 在嵌入式开发中，BIN格式通常用于直接烧写到Flash中，而AXF文件是BIN的扩展版本，增加了调试信息，适用于使用AXD这样的调试工具。因此，理解ARM-ELF文件格式及其与GNU ARM Linker的关系对于进行高效的嵌入式系统开发至关重要。开发者需要熟悉如何阅读和分析ELF文件，以便调试和优化程序。