elf转化成bin后，bin文件变大的问题

在上一篇文章《位置无关代码（PIC）的思考》中提到，在elf文件转化成bin文件的过程中，输出段与段之间如果有空隙的话，objcopy会用0来填充段与段之间的空隙，也可以通过objcopy的选项--gap-fill= val来制定填充值的内容为val，这将会导致bin文件比elf文件大很多的问题，在很多嵌入式设备上将是无法接受的，因为嵌入式设备通常会将程序转化成bin烧写到FLASH中，这样做的目的就是为了省空间，但结果确实大大的浪费了空间。

下面先通过一个简单的例子来说明下这个问题。

1. boot.s文件，模拟bootloader，代码如下：

 .extern _entry
  .globl _start
  .text
  _start:                                                                                         
      jmp _entry
~                 

2. main.s文件，模拟应用程序或os镜像，代码如下：

  .text
  .globl _entry
 _entry:
      mov $1, %eax                                                                                
  

3. 链接脚本文件(boot.lds)：

OUTPUT_ARCH(i386)
  ENTRY(_start)
  
  SECTIONS
  {
      . = 0x0;
  
      . = ALIGN(4);
      .boot 0x0 :   ;bootloader映射到ROM地址空间中，上电开始运行
      {
          boot.o(.text)
      }
  
     . = ALIGN(4);                                                                               
      .text 0x10000   :  ;应用程序或os镜像映射到RAM中，由bootloader从ROM中搬运到RAM中
      {
          _tstart = .;
  
          *(.text)
     }
  
      . = ALIGN(4);
      .data : {*(.data)}
      _bss_start = .;
      .bss : {*(.bss)}
  }

下面编译链接上面两个.s文件，并生成bin文件，过程如下：

gcc -c -g boot.s
gcc -c -g main.s
ld boot.o main.o -o bootelf -Tboot.lds -Map boot.map --gap-fill=0xff  /*默认填充0，填充ff方便查看*/
objcopy -O binary bootelf bootbin.bin 

其中-Map boot.map是生成符号表，便于查看某些信息，下面是生成的每个文件的大小的截图：

从图中可以看到bootbin.bin的大小远远大于bootelf，下面我们来计算下文件的大小。

1. 首先先查看下bootbin.bin文件的内容： hexdump bootbin.bin

可以看到正是由于0x10~0x10000之间被填充了0xff，所以才导致了bin文件变大了，而且其大小正好是0x10000+5个字节，从map文件就可以计算出。

弄清楚了问题的根源，下面来分析下解决方法。

1. lds文件写法问题

虽然这么写看起来清晰写，能够分清哪些代码在ROM中执行哪些代码在RAM中执行，但是却是通过增加额外的REGION来实现的，在《位置无关代码（PIC）的思考》一文中也提到了lds文件的写法，即将ROM中运行的代码也放在RAM地址空间中，至于为什么，前面已经讲过。

2. objcopy填充的问题

objcopy完全可以通过map文件或elf文件本的信息来对bin文件重新拼装，这个问题objcopy好像没有专门的选项来对应，需要自己通过脚本来实现bin文件的拼装