armlink 第一章 镜像结构
第一章 镜像结构
注意：本文章只针对，裸机开发.至于SysV,BPABI,BP的链接模型请参考《armlink_user_guide》
1.1 重要的概念
1.1.1 镜像的构成
编译器将源文件编译成中间文件。链接器将中间文件最终生成镜像文件。
在中间文件中，逻辑最小单元称为section。链接器将所有中间文件的section收集起来，然后按照一定的规则，进行重新组织。将具有相同属性的section，组织在一起，称为输出section。相应的，中间文件的section称为输入section。然后再将不同的输出section组织在一起，起个名字叫做region。
他们之间的关系如下图
下面分别介绍输入section，输出section，region和segment
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输入section：输入section来自于中间文件。它含有代码，初始化数据或者描述信息。描述信息用于表示未被初始化的段或者镜像执行之前必须设置为0的段。输入section具有RO,RW，XO,ZI这样的属性。这些属性被armlink用于组织成region或者输出section
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输出section：输出section其实是具有相同属性的输入section的集合，因此输出section的属性和输入section的属性相同。这些输入section被连续的放置于内存中。
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region：一个region最多包含四个不同属性的输出section。默认情况下，在region中的输出section根据属性进行排序。XO输出section总是第一个，接着是RO输出section，然后是RW输出section，最后是ZI输出section。通常一个region被映射成一个物理内存设备，例如ROM，RAM。可以使用scatter改变输出section的顺序。
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segment：等同于region，之所以叫segment是因为在arm elf标准中使用了这个术语。
注意：armlink的单个segment的最大值为2GB
RO——read only
RW——read write
ZI——zero initialized
XO——execute only
1.1.2 镜像的地址
在执行镜像之前，可能必须要把部分region移动到它的执行地址处，或者创建ZI输出section。例如，对于已经初始化的RW数据可能必须将其从ROM移动到RAM处。
这样就会导致一个镜像具有两种不同的内存视图：加载视图，执行视图
- 加载视图：描述了镜像执行之前的地址
- 执行视图：描述了镜像执行时的地址
当region的加载地址和执行地址一样时，称为root region
下图展示了这两者的区别。
1.2 三种简单的镜像结构
为了帮助理解上述概念，这里介绍三种简单镜像。
1.2.1 类型1
类型1：一个加载region，三个执行region。如下图所示：
为了指定ro的地址，可以使用命令行选项–ro_base.命令如下：
armlink --ro_base 0x8000
注意：0x8000是默认地址，因此在这个例子中，也可以不用指定
加载视图：这个唯一的加载region由RO和RW两个输出section组成。ZI输出section在加载视图中不存在，他是在执行之前创建的。
执行视图：由三个连续的执行region组成，他们分别包含RO，RW和ZI输出section。RO和RW的执行地址与加载地址一样，因此无需做任何移动。但是，ZI执行region必须在运行时创建。
使用--ro_base address指定RO region的加载和执行地址。
使用--zi_base address指定ZI region的执行地址。
包含XO的加载视图
如果一个镜像包含XO section。那么XO输出section就被放置于--ro_base指定的位置处。RO和RW则连续排在其后
包含XO的执行视图
如果一个镜像包含XO section，那么XO执行地址为--ro_base指定的地址处，RO，RW和ZI紧随其后
1.2.2 类型2
类型2：一个加载region，三个执行region。但是RW执行region的地址和RO的执行地址不连续。
如下图：
使用下面的命令创建这种类型的镜像：
armlink --ro_base 0x0 --rw_base 0xA000
加载视图：一个加载region，包含RO和RW输出section，且这两者连续放置。
执行视图：第一执行region包含RO输出section。第二个执行region包含RW和ZI输出section
第一个执行region和加载region地址相同，因此不需要移动。第二个执行regoin和加载region的地址不同，因此它需要进行搬运。ZI 执行region在运行时创建
使用--ro_base address指定RO输出section加载和执行地址。
使用--rw_base address指定RW输出section的执行地址。
使用--zi_base address指定ZI执行region的地址
含有XO region的加载视图
如果一个镜像含有XO section。那么XO section被放置在--ro_base指定的地址处。RO和RW则紧随其后
含有XO region的执行视图
如果一个镜像含有XO section。那么XO section的执行region放置在--ro_base指定的地址处。RO则紧随其后
如果使用了--xo_base address,那么XO 执行region被放置在这个指定的地址处
1.2.3 类型3
类型3：该类型类似于类型2，但是跟类型2不同的是，类型3的加载视图，被分隔成多个root region。如下图：
使用下面的命令，生成这种类型的镜像：
armlink --split --ro_base 0x8000 --rw_base 0xE000
加载视图：第一个 加载region 包含 RO输出section 。第二个 加载region 包含 RW输出section。
执行视图：第一个执行region包含RO 输出section，第二个执行region包含RW输出section。第三个执行region包含ZI输出section。
RO和RW输出section都是root region,因此不需要移动，只有ZI需要在运行时创建。
使用–split,将默认的单个加载region分隔开。
含有XO的加载视图
如果一个镜像含有XO section，则XO被放置在--ro_base 所在的地址处，RO和RW紧随其后
含有XO的执行视图
如果一个镜像含有XO section，则放置在--ro_base 所指的地址处。
如果你指定了--split选项，XO和RO被放置在第一个加载regioin中，RW和ZI执行region放在第二个加载region中
如果你指定了--xo_base,XO的执行地址则是此处指定的地址。
本章完，下章，scatter文件语法