第11章ARM连接器

第11章 ARM连接器
❖ 11.1 ARM映像文件 ARM中各种源文件(包括汇编程序、C语言 程序以及C++程序)经过ARM编译器编译后 生成ELF格式的目标文件。这些目标文件 和相应的C/C++运行时库经过ARM连接器 处理后，生成ELF格式的映像文件(image)。 这种ELF格式的映像文件可以被写入嵌入 设备的ROM中。 本节介绍这种E第L11F章A格RM连式接器的映像文件的结构。1
只读的代码段。
只读的数据段。
可读写的代码段。
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其他已经初始化的数据段。
11.2 ARM连接器介绍
❖ ARM开发包中包含了连接器armlink，它将编 译得到的ELF格式的目标文件以及相关的 C/C++运行时库进行连接，生成相应的结果 文件。具体来说，armlink可以完成以下操作：
删除重复的调试信息段。第11章ARM连接器
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最小化符号表的大小。
11.3 ARM连接器生成的符号
❖ ARM连接器定义了一些符号，这些符号中都包含字 符$$。ARM连接器在生成映像文件时，用它们来代 表映像文件中各域的起始地址以及存储区域界限、 各输出段的起始地址以及存储区域界限、各输入段 的起始地址以及存储区域界限。比如， Load$$region_name$$Base代表域region_name加 载时的起始地址；image$$region_ name$$Base代 表域region_name运行时的起始地址。
t
限
Image $$ZI$$Base ZI输出段运行时起始地址
Image$$ZI$$Limit ZI输出段运行时存储区域界限
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11.3.3 连接器生成的与输入段相关的符号
❖ ARM连接器为映像文件中的每一个输入段生成两个 符号名符称号，如含表义11.4所示。
SectionNam SectionName输入段 e$$Base 运行时起始地址
11.1.1 ARM映像文件的组成
❖本小节介绍ARM映像文件的组成部 分，以及这些组成部分的地址映射 方式。
1. ARM映像文件的组成部分
2. ARM映像文件各组成部分的地 址映射
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11.1.2 ARM映像文件的入口点
❖1. ARM映像文件中的两类入口点 ❖2. 定义初始入口点 ❖3. 普通入口点的用法
2. 删除重复的代码段
3. 删除未使用的段
4. 生成小代码段(veneer)
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11.5 运行时库的使用
❖ ARM连接器使用C/C++运行时库的基本步骤 如下：
ARM连接器根据一定的规则确定需要使用哪些 C/C++运行时库。具体的规则在11.5.1小节中介 绍。
从各搜索路径中查找相应的C/C++运行时库。参 见11.5.2小节中介绍。
解析输入的目标文件之间的符号引用关系。
根据输入目标文件对C/C++函数的调用关系，从C/C++运行时库中提 取相应模块。
将个输入段排序，组成相应的输出段。 删除重复的调试信息段。
根据用户指定的分组和定位信息，建立映像文件的地址映射关系。
重定位需要重定位的值。
生成可执行的映像文件。件时执行下面的操 作。
使用了地址映射配置文件(sImcaagtet$t$ReOr$文$Lim件i )R，O输限出表段1运1行.时3存中储区域界 所列的符号没有意义，如果应用程序使用了这些符
号将可能得到错误的结果，Im这ag$e$时RW$应$Ba该se 使RW用输出上段运一行时小起始节地址
中介绍的与域相关的符号。
Image$$RW$$Limi RW输出段运行时存储区域界
连接编译后得到的目标文件和相应的C/C++运行 时库，生成可执行的映像文件。
将一些目标文件进行连接，生成一个新的目标文 件，供将来进一步连接时使用，这成为部分连接。
指定代码和数据在内存中的位置。 生成被连接文件的第调11章试ARM信连接息器 和相互间的引用信息。5
11.2 ARM连接器介绍
❖ Armlink在进行完全连接生成可执行的映像文件时执行下面 的操作。
❖ 这些符号可以被汇编程序引用，用于地址重定位。 这些符号可以被C程序作为外部符号引用。
❖ 所有这些符号，只有第在11章其ARM被连接应器 用程序引用时，ARM7
11.3.1 连接器生成的与域相关的符号
❖ 连接器生成的与域相关的符号如表11.1所示。 各符号的命名规则是：如果使用了地址映射
配置文件(scatter文件)，该文件规定了映像文 件中各域的名称；如果未使用地址映射配置
选择合适种类的C/C++运行时库。适应于不同的 编译选项和连接选项，各C/C++运行时库具有不 同的种类。参见11.5.3小节中介绍。
重复扫描各C/C++第运11章行ARM时连接库器 ，解析各符号。参见12
文件(scatter文件)，连接器按照下面的规则确 定各符号中的region_name：
对于只读的域，使用名称ER_RO。
对于可读写的域，使用名称ER_RW。
对于使用0初始化的域，使用名称ER_ZI。
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11.3.2 连接器生成的与符号输名称出段相含关义 的符号
❖ 如果未使用地址映射配置文Im件age (scatter文RO输件出段)，运行连时起接始地址 $$RO$$Base 器生成的与输出段相关的符号如 表11.3所示；如果
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11.1.3 输入段的排序规则
❖ 通常情况下，一个输出段中各输入段的排列顺序是 由下面几个因素决定的。用户也可以通过连接选项first和-last来改变这些规则。
输入段的属性。
输入段的名称。
各输入段在连接命令行的输入段列表中的排列顺序。
❖ 按照输入段的属性，其排列顺序如下所示：
SectionNam SectionName输入段 e $$Limit 运行时存储区域 界限
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11.4 连接器的优化功能
❖ ARM连接器的优化功能主要包括删除映像文 件中重复的部分以及插入小代码段实现ARM 状态到Thumb状态的转换以及长距离跳转。 具体介绍如下。
1. 删除重复的调试信息段