一、链接脚本的作用
( e& g: k6 r- i" |8 f9 w! a/ I9 [/ @链接脚本的作用就是用来指定程序的链接方式的,一个程序中包含各种文件,例如start.o、main.o、led.o等,每个文件有包含如代码段、数据段等各种段,而链接脚本的作用就是用来指定各种文件各种段的链接方式。前面我们都没有使用链接文件,只使用了-Ttext参数来指明代码段的链接地址,其他都是按照默认链接的,使用之前曾强调要将start.o文件放在最前面。
3 [- S4 M# y. M7 \; Y* y$ w2 P; u+ G ]% r, s% G
二、编写链接文件
7 F8 p p% ~- S* U' h9 r将Makefile中的链接命令改为如下所示' {9 T; X8 n* [
7 l$ [7 B+ G0 B: ~) ~1 z- $(LD) -g $(OBJECTS) -T stm32f103zet6.ld -o $@
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+ c" y4 {8 m& c# z: W. i% ^* C% }接着编写一个最简单的链接文件stm32f103zet6.ld如下所示,其实这个和之前的-Ttext 0x80100000参数效果是一样的。首先SECTIONS {}是链接文件的语法,表示程序的所有段都在其中;然后. = 0x80100000表示当前地址设置为0x80100000,亦即链接的起始地址为0x80100000;. = ALIGN(4)表示当前地址按4字节对齐;.text表示段名,*(.text)表示将所有文件的代码段都存放在此。. p# V+ \8 v* E6 H: t M9 i& Z7 Q
8 Z1 T6 z% T! `; o$ q5 ?
- SECTIONS {
( f* [$ ~, `/ }0 K# ] - . = 0X8000000;6 l1 q3 ~; m3 T" Q
5 C) p. W7 j' E. X6 ]4 D. D- . = ALIGN(4);
z9 I" K/ c x) E/ r - .text :4 b2 `; x& V/ U! `8 a' i
- {
2 L; ^; g! i3 z6 \+ C# g8 A* C - *(.text)& C& v4 k5 T R$ y9 h, h2 b) J
- }
3 l+ g n: J4 e - }
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( ^' C5 N3 [& f Q4 O5 G我们打开反汇编文件,可以看到段名为.text的段,同时其链接地址也是从0X8000000开始的
9 b! p. ^' H: C, p1 R/ v7 w, Q- W7 B; O
( c5 R" n [0 |7 L# m# g
6 M0 q9 m0 B( r4 m0 u三、指定内存区域
( [" ?& G0 [1 ]3 @3 I- g3 l) Z6 J. v因为对于在STM32F103这类资源紧缺的单片机芯片中:8 s5 H! Y( u7 f4 i! K5 Y
代码段保存在Flash上,直接在Flash上运行(当然也可以重定位到内存里)# y1 T. v% k, [/ U& l
数据段暂时先保存在Flash上,然后在使用前被复制到内存里(只读数据段不复制)
' r. `0 z5 p% I; R7 R% p所以我们要给予代码段和数据段不同的保存地址,在链接文件中添加如下内存区域指定说明,分别定义RAM和FLASH两个内存区域,分别对应stm32芯片上的ram和flash区域,其中Flash区域可读可执行,开始地址为0x08000000,长度为512K,Ram区域可读可写可执行,开始地址为0x20000000,长度为 64K8 e" R5 A3 s. v& y( E2 l
8 g8 [/ G# D* j5 |" S8 p- MEMORY" \" \! P- T: t1 h2 z& C; q; ]
- {
* i. c, q$ o. x3 V% @& ~, _ - RAM (xrw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 64K" L8 ]/ F% \ Q2 t
- FLASH (rx) : ORIGIN = 0x8000000, LENGTH = 512K9 r) }5 K# l/ e( C1 W3 ?" j
- }
复制代码 u; @% J) C- M& u
然后添加只读数据段、数据段、BSS段并指定其内存区域,修改完的链接文件如下
. h' [5 t e" J0 z. J
1 v* }% \) t4 z. U+ I+ ^0 J+ j- /* 指定内存区域 */
; l4 l9 `* g% `! P! K - MEMORY4 a6 {+ b0 J( W- {
- {8 N( w5 \' b0 _/ L/ ^
- FLASH (rx) : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 512K
1 l" J6 V! ]. r" a2 b! l3 o - RAM (xrw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 64K) F; a# v5 y2 ]! h' }( l4 f
- }
/ z6 u: D% R" X4 q7 r
+ ~% D& V% C; _- SECTIONS {
# P% o3 l. q# L% `/ p+ ^" _
. g- ~' m) ~$ G! I% ?- .text :3 ]% j; X6 m! t& A/ N6 N C9 g( K
- {
$ y- w# ~$ J/ ~: d% u1 m& q - . = ALIGN(4);
G6 r6 h$ S- x5 \* t7 w - *start.o (.text)5 X% G' n# P) F
- *main.o (.text)
0 _# |2 r% _( N0 q t/ n - *(.text)
! j0 `2 s% l8 i" I; j& e1 d, W2 _ - } > FLASH
% t n1 l, r# ?8 D0 h+ M$ R5 P - 1 l1 D$ {/ g' r; V& l
- .rodata :
7 z3 j0 \$ j3 J: O - {0 l. B+ l$ g7 ^- n
- . = ALIGN(4);5 }& z! c& q0 d j
- *(.rodata) /* .rodata sections (constants, strings, etc.) */
& k- C' s2 {9 N% v$ m w - *(.rodata*) /* .rodata* sections (constants, strings, etc.) */
0 p4 ^2 k& A! v, d5 ^7 H# S E1 N - . = ALIGN(4);9 L0 |$ F- B% ]1 v+ d! }0 ?3 D+ A0 a1 L
- } >FLASH4 L! y' m$ T7 b& l% | M8 N: n
- # g, p* g$ u) p
- .data :
9 ]- t2 F l) [4 ]# h - {
6 {1 C# y9 Z" M8 s. j( K: ]5 S - . = ALIGN(4);
' R. h3 f, D! v, ?! ] - _sdata = .; /* create a global symbol at data start */
, X% L- o! B5 M) ` - *(.data) /* .data sections */
9 J3 u* [) g# Q) k - *(.data*) /* .data* sections */6 `' k/ E9 T) L( T& z8 ]7 T# s
- . = ALIGN(4);! M' q" d; R# ]( W
- _edata = .; /* define a global symbol at data end */
( h! p0 _% K. b& b) d0 r' y3 O - } >RAM) b1 w: `5 b" q. c. x% Y: E2 n6 D
- ) [# c" E, p' x1 W1 o/ J& D
- . = ALIGN(4);
# t% n9 i! J7 U; I/ F5 D - .bss :
! y& |5 w6 Y3 |( j- ^ - {; u" v( m/ d7 \& u
- /* This is used by the startup in order to initialize the .bss secion */
$ C, F$ U5 N7 k/ w5 B9 d Y" Q - _sbss = .; /* define a global symbol at bss start */* e4 n: E$ T6 Q. a2 l
- __bss_start__ = _sbss;
# @4 E) T* _9 N' S1 q# c - *(.bss) |% j# ~ f/ }# c( W' ]/ ]
- *(.bss*)
# j. d' `6 m9 W# X - *(COMMON), @9 d$ E+ r; H m! y. I: E+ q( y0 V
- B* c; a) Y! C- B
- . = ALIGN(4);' L. N6 |. g- C9 h
- _ebss = .; /* define a global symbol at bss end */
4 M# E: n2 J R: i. X9 j - __bss_end__ = _ebss;
: W' L1 G1 A! g2 g- J3 W - } >RAM
+ P- u- T% w: f- c/ L# e - }( s& {' y' B/ @9 P9 B
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, d8 L5 ^- S c; ^$ i然后修改main程序添加如下全局变量& \! R6 g, z+ j. G) c; c
m3 Z) A, b* ^
( @2 D0 ?4 a1 n# D0 _
( \7 N1 N/ g3 d- ] `! c
使用make编译,打开反汇编文件,找到如下所示,可以看到这三个段分别存放着刚刚定义的C语言中的全局变量。
+ ~2 ]8 j) y% x4 g首先,只读数据段.rodata中放置加const修饰的变量myconst,其存放在Flash区域;$ e6 ]. {. k5 S- x u( O
然后,数据段data中已初始化的全局变量mydata,其存放在Ram区域;/ B2 `( g# h$ k$ X. y8 f& D r
最后,bss段放置未初始化或初始化为零的全局变量,同样也存放在Ram区域。
0 c( |1 @- v0 b9 ?/ ~
" J& x/ x+ I# P2 c! Z5 D5 x
. V4 Z4 _4 L# q. L7 A8 ~
6 E4 A9 _- X m! |. L3 ~0 k3 @5 E四、验证
# W& P+ \+ I) x2 a( | w$ a修改mian.c如下所示,添加各个变量地址的打印/ h9 ?: v& m- [; B; m+ |& e
* N, N O/ M r- #include "uart.h" V" b- U U- y
- #include "led.h"
7 e& b+ _4 p" }) C7 C: S# Z- q- j
0 Z; t8 a+ o# l2 o1 _, J- int mydata = 0x12315;- o2 v! M5 S7 \
- const int myconst = 0x22315;
1 v9 P1 i, c/ s2 |) f - int myzero = 0;
' u4 {: v0 X: O6 A3 h - int my;
c1 I. Z: P6 b; H- V4 F. v! S
% C9 M ?4 g# l7 t# G( M5 c- int main(void)
+ r7 k. b0 k' r) B - { Q8 Q" G. m- ?7 M. ~# N& N4 r
- uart_init();
4 {+ y& C4 H& v, g# q( I% Z - led_init();# C+ Q0 y) |$ u$ D! l/ a( f
- putstring("stm32f103zet6\r\n");) F! N' z( O6 L7 y2 i: M$ |
- putstring("mydata\t:");8 {5 b- R8 z: p. ~( `# l: B
- puthex((unsigned int)&mydata);6 t& i0 v9 W" W# l% Y" e7 w
- putstring("\r\nmyconst\t:");- P, H% S! X; H \. r) R1 m3 l
- puthex((unsigned int)&myconst);/ `8 o+ n* s4 {! n" u
- putstring("\r\nmyzero\t:");
, x& h. ~! t" E r5 h) I, m - puthex((unsigned int)&myzero);
9 g" ]& f: i. O( h7 P - putstring("\r\nmy\t:");
2 f- L6 m: I% c) A5 { - puthex((unsigned int)&my);
3 C( Z+ Y' X6 I/ h - putstring("\r\n");6 @ n: W) s) o6 T$ [0 ]7 x" U, N; L
- " V3 K! Z9 b" e! F# [
- while(1)
- S. m; x0 B( S - {( D: a& d* D6 T0 B
- putstring("led on\r\n"); v/ D& s0 i% X9 k T" U% y7 C2 m
- led_on();; G% q' u, M2 y1 L0 G4 e
- delay(1000000);4 O" N: |+ x7 t4 {# ~; }( o6 y
% e/ O* ~( Q, Z- putstring("led off\r\n");
. x# n; ?" ?7 r! R - led_off();( U+ m. \2 [; [% d2 k) D; ]' H0 W' j
- delay(1000000);
3 f) z/ S( [& x* x+ w4 P - }' Z( Z0 }0 k- X1 ]! W6 w7 V
- }
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& G$ Q9 \+ _5 F6 h5 V编译烧录运行,并于反汇编文件做对比,可以看到,其地址完全符合:
. Q! t; R! `# \) t
) k, t; l' N D
+ ]0 L, q" K2 T" A: I
) Y' G, O& w' N; J" q————————————————
! V e/ `% X8 x: iWillliam_william) t! U+ z! k4 w1 R5 Q* n
( s1 h2 H# Y; u S' c
5 f- Q* L) T7 ?+ D8 v |