链接脚本详解:内建函数与表达式计算

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"GCC链接脚本的基本概念、表达式计算、相对与绝对值及内建函数" 在GCC链接过程中,链接脚本(linkerscript,通常以.lds为扩展名)起到至关重要的作用,它定义了如何组织输入文件的各个section,并决定了输出文件在程序地址空间内的布局。默认情况下,链接器有一个内置的链接脚本,但可以通过`-T`选项自定义链接脚本以覆盖默认设置。连接器的行为也会受到`-r`和`-N`选项的影响。 **表达式的计算** 连接器在处理链接脚本时,会计算表达式的值。对于那些与连接过程紧密相关的表达式,如section的VMA(Virtual Memory Address)地址、内存区域的起始地址和大小,连接器会立即尝试计算。例如,`.text 9+this_isnt_constant`,如果`this_isnt_constant`未定义或其值不是常量,连接器将无法确定表达式的值,导致错误。 **相对值与绝对值** 在输出section的描述中,表达式的值是相对于该section起始位置的偏移量,即相对值。而在`SECTIONS`命令内部但非输出section描述中的表达式,则取其绝对值。`ABSOLUTE(EXPR)`内建函数可以将相对值转换为绝对值,它加上表达式所在section的VMA。 **内建函数** 链接脚本中支持一些内建函数,例如: 1. `ABSOLUTE(EXPR)`: 返回EXPR的绝对值。 2. `ADDR(SECTION)`: 返回指定section的VMA值。 3. `ALIGN(EXPR)`: 返回当前定位点('.')按照EXPR进行对齐后的调整值,确保对齐无误。 4. `BLOCK(EXPR)`: 同`ALIGN(EXPR)`,保持向前兼容。 5. `DEFINED(SYMBOL)`: 如果符号SYMBOL在全局符号表中且已定义,返回1,否则返回0。 **示例** 在链接脚本中,如`.data : { *(.data) ;_edata = ABSOLUTE(.); }`,`_edata`符号的值被设置为`.data` section的绝对结束位置。 理解这些基本概念和内建函数对于编写复杂的链接脚本至关重要,它们允许精细控制程序的内存布局,尤其是在嵌入式系统和低级编程中。链接脚本的使用使得程序员能够实现更高效、更灵活的内存管理,确保程序在特定硬件上的正确运行。