理解Linux LDS链接脚本:基础与关键概念

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"Linux的lds链接脚本基础" 在Linux系统中,链接脚本(linker script,通常以.lds为扩展名)是控制链接过程的关键工具。它定义了如何将输入文件中的各个section(段)合并到输出文件中,并且决定了输出文件在程序地址空间内的布局。lds链接脚本不仅用于组织内存结构,还可以实现一些高级功能。 1. 概论 链接脚本在链接过程中起着核心作用,它可以自定义输入文件到输出文件的映射,以及输出文件的内存分布。默认情况下,链接器有一个内置的链接脚本,通过`ld -verbose`可以查看其内容。通过使用`-r`和`-N`选项,可以影响这个默认脚本的行为。而`-T`选项则允许指定一个自定义的链接脚本,替换默认脚本。此外,还可以利用隐含的连接脚本来添加额外的链接命令。 2. 基本概念 链接器接收一个或多个输入文件(如目标文件或链接脚本),并生成一个单一的输出文件(通常是目标文件或可执行文件)。在UNIX/Linux环境下,这些文件遵循ELF(Executable and Linkable Format)格式。输入文件中的section可以被称为输入section,输出文件中的section则是输出section。section通常包含名称、大小以及关联的数据。 3. Section属性 每个section可以标记为“可加载的”或“可分配的”。可加载的section在运行时会被加载到进程地址空间;可分配的section即使没有数据,也会在内存中预留相应空间,有时需要初始化为零。非可加载或可分配的section通常存储调试信息。 4. 脚本格式和命令 lds链接脚本包含多个命令,如`SECTIONS`定义输出文件的内存布局,`MEMORY`指定了可用的内存区域,`PHDRS`控制程序头信息,而`VERSION`用于处理版本信息。脚本内还可以包含表达式来计算内存地址和大小。 5. 对符号的赋值 链接脚本可以赋值给符号,这在处理全局变量和函数地址时非常有用。通过在脚本中定义符号,链接器可以在生成输出文件时正确地处理这些符号。 6. 实例和应用 通过简单的lds脚本示例,我们可以学习如何定义输出文件的各个section,以及如何控制它们的顺序和内存位置。例如,可以定义代码区、数据区等,并指定它们在内存中的相对位置。 理解并熟练使用Linux的lds链接脚本对于系统级编程和优化至关重要,特别是对于那些需要精细控制内存分配和程序布局的场合。通过自定义链接脚本,开发者可以实现更高效、更安全的程序设计。