linux内核如何创建链接,Linux内核链接文件分析（zz）

首先看一下顶层Makefile生成的vmlinux以及arch/arm/boot/compressed/makefile生成的vmlinux的起始地址。

1.1 arch/arm/kernel/vmlinux.lds文件的生成

通过顶层Makefile中的规则生成vmlinux是根据arch/arm/kernel/vmlinux.lds这个脚本链接生成的。arch/arm/kernel/vmlinux.lds是由arch/arm/kernel/vmlinux.lds.S生成的&＃xff0c;其生成规则在scripts/Makefile.build的第236行开始定义

quiet_cmd_cpp_lds_S &＃61; LDS     $&＃64;

cmd_cpp_lds_S &＃61; $(CPP) $(cpp_flags) -D__ASSEMBLY__ -o $&＃64; $<

%.lds: %.lds.S FORCE

$(call if_changed_dep,cpp_lds_S)

1.2顶层vmlinux的起始地址

在arch/arm/kernel/vmlinux.lds.S的开始处有

#ifdef CONFIG_XIP_KERNEL

. &＃61; XIP_VIRT_ADDR(CONFIG_XIP_PHYS_ADDR);

#else

. &＃61; PAGE_OFFSET &＃43; TEXT_OFFSET; (即0xc0008000)

#endif

我们这里的起始地址就是PAGE_OFFSET &＃43; TEXT_OFFSET。

在include/asm-arm/memory.h的49行开始有

#ifndef PAGE_OFFSET

#define PAGE_OFFSET        UL(0xc0000000)

#endif

而arch/arm/kernel/vmlinux.lds.S的开头有

#include

asm是一个符号&＃xff0c;链接到asm-arm上的

在arch/arm/Makefile第140行&＃xff0c;有

TEXT_OFFSET :&＃61; $(textofs-y)

第90行有

textofs-y :&＃61; 0x00008000

所以TEXT_OFFSET :&＃61; 0x00008000

在153行有export TEXT_OFFSET将此变量输出。这样arch/arm/kernel/vmlinux.lds.S也就获得了PAGE_OFFSET &＃43; TEXT_OFFSET的值。

1.3SEP4020的虚实地址;

(1)在arch/arm/mach-sep4020/Makefile.boot文件定义了一个压缩内核镜像zImage的起始地址

zreladdr-$(CONFIG_ARCH_4020)   :&＃61; 0x30008000

这个地址在制作boot目录下面的zImage&＃xff0c;uImage时候会用到的&＃xff0c;这可以在arch/arm/boot/Makefile中的21行有定义

ZRELADDR    :&＃61; $(zreladdr-y)

PARAMS_PHYS :&＃61; $(params_phys-y)

INITRD_PHYS :&＃61; $(initrd_phys-y)

(2)在/include/asm-arm/arch-sep4020/memory.h中定义了一个物理的页偏移地址&＃xff0c;即sdram的地址

/*

* Page offset: 3GB

*/

#define PHYS_OFFSET        UL(0x30000000)

这个地址在启动代码arch/arm/kernel/head.s中会用到的&＃xff1a;

#define KERNEL_RAM_ADDR (PAGE_OFFSET &＃43; TEXT_OFFSET)  &＃xff20;其中TEXT_OFFSET &＃xff1d; 0x8000

//swapper_pg_dir是放启动时的临时页表的页表基址(虚地址)

.globl swapper_pg_dir

.equ swapper_pg_dir, KERNEL_RAM_ADDR - 0x4000

在这部分要建立页表的时候会用到这个地址的。

1.4压缩的自引导镜像arch/arm/boot/compressed/vmlinux的起始地址

现在看看arch/arm/boot/compressed/makeflie生成的vmlinux。它是根据arch/arm/boot/compressed/vmlinux.lds链接脚本生成的。这个脚本由arch/arm/boot/compressed/vmlinux.lds.in生成&＃xff0c;在这个文件的开始处有

. &＃61; TEXT_START;

现在看arch/arm/boot/compressed/Makefile&＃xff0c;在110行有

$(obj)/vmlinux.lds: $(obj)/vmlinux.lds.in arch/arm/boot/Makefile .config

&＃64;sed "$(SEDFLAGS)" <$ $&＃64;

这就是由vmlinux.lds.in生成vmlinux.lds的规则&＃xff0c;在它的命令中有个变量SEDFLAGS&＃xff0c;在74行定义

SEDFLAGS    &＃61; s/TEXT_START/$(ZTEXTADDR)/;s/BSS_START/$(ZBSSADDR)/

这里就把TEXT_START换成了ZTEXTADDR。再往上看从arch/arm/boot/compressed/makeflie的66行起

ifeq ($(CONFIG_ZBOOT_ROM),y)

ZTEXTADDR :&＃61; $(CONFIG_ZBOOT_ROM_TEXT)

ZBSSADDR    :&＃61; $(CONFIG_ZBOOT_ROM_BSS)

else

ZTEXTADDR :&＃61; 0

ZBSSADDR    :&＃61; ALIGN(4)

endif

如果zImage是从ram中启动ZTEXTADDR      :&＃61; 0&＃xff0c;否则从rom或flash启动时ZTEXTADDR :&＃61; $(CONFIG_ZBOOT_ROM_TEXT)&＃xff0c;这里要在配置时设定CONFIG_ZBOOT_ROM_TEXT的值。

1.5 /arch/arm/kernel/vmlinux.lds.s链接文件的分析

下面先看下这个文件&＃xff1a;

#include

#include

#include

#include

OUTPUT_ARCH(arm)                /*指定目标板体系结构*/

ENTRY(stext)                             /*代码段入口*/

jiffies &＃61; jiffies_64;                       /*在/kernel/Timer.c中定义的*/

SECTIONS                                /*代码段各部分*/

{

. &＃61; PAGE_OFFSET &＃43; TEXT_OFFSET;    /*代码段起始地址&＃xff0c;SEP4020 Linux内核是0xC0008000&＃xff0c;‘.’表示连接地址*/

.init : {                  /*内核初始化的代码和数据*/

_stext &＃61; .;     /*标号_stext表示的就是起始地址0xc0008000*/

_sinittext &＃61; .;

*(.init.text)

_einittext &＃61; .;

__proc_info_begin &＃61; .;

*(.proc.info.init)

__proc_info_end &＃61; .;

__arch_info_begin &＃61; .;

*(.arch.info.init)

__arch_info_end &＃61; .;

__tagtable_begin &＃61; .;

*(.taglist.init)

__tagtable_end &＃61; .;

. &＃61; ALIGN(16);

__setup_start &＃61; .;

*(.init.setup)

__setup_end &＃61; .;

__early_begin &＃61; .;

*(.early_param.init)

__early_end &＃61; .;

__initcall_start &＃61; .;

*(.initcall1.init)

*(.initcall2.init)

*(.initcall3.init)

*(.initcall4.init)

*(.initcall5.init)

*(.initcall6.init)

*(.initcall7.init)

__initcall_end &＃61; .;

__con_initcall_start &＃61; .;

*(.con_initcall.init)

__con_initcall_end &＃61; .;

__security_initcall_start &＃61; .;

*(.security_initcall.init)

__security_initcall_end &＃61; .;

. &＃61; ALIGN(32);

__initramfs_start &＃61; .;

usr/built-in.o(.init.ramfs)

__initramfs_end &＃61; .;

. &＃61; ALIGN(64);

__per_cpu_start &＃61; .;

*(.data.percpu)

__per_cpu_end &＃61; .;

}

/DISCARD/ : {                     /*内核退出的代码和数据*/

*(.exit.text)

*(.exit.data)

*(.exitcall.exit)

}

.text : {                 /*真正的代码段部分*/

_text &＃61; .;        /*代码和只读数据*/

*(.text)

SCHED_TEXT

LOCK_TEXT

*(.fixup)

*(.gnu.warning)

*(.rodata)

*(.rodata.*)

*(.glue_7)

*(.glue_7t)

*(.got)                  /* Global offset table             */

}

RODATA

_etext &＃61; .;                     /*代码段和只读数据结束*/

. &＃61; ALIGN(THREAD_SIZE);

__data_loc &＃61; .;

.data : AT(__data_loc) { /*数据段起始*/

__data_start &＃61; .;    /*内存中的地址*/

/*

* first, the init task union, aligned

* to an 8192 byte boundary.

*/

*(.init.task)

. &＃61; ALIGN(4096);

__nosave_begin &＃61; .;

*(.data.nosave)

. &＃61; ALIGN(4096);

__nosave_end &＃61; .;

/*

* then the cacheline aligned data

*/

. &＃61; ALIGN(32);

*(.data.cacheline_aligned)

/*

/*例外修正表(可能需要在运行时修正)*/

*/

. &＃61; ALIGN(32);

__start___ex_table &＃61; .;

*(__ex_table)

__stop___ex_table &＃61; .;

/*

/*普通的数据段*/

*/

*(.data)

CONSTRUCTORS

_edata &＃61; .;

}

.bss : {                                /*未初始化的全局变量*/

__bss_start &＃61; .;      /* BSS                         */

*(.bss)

*(COMMON)

_end &＃61; .;

}

/*调试信息和数据段.*/

.stab 0 : { *(.stab) }

.stabstr 0 : { *(.stabstr) }

.stab.excl 0 : { *(.stab.excl) }

.stab.exclstr 0 : { *(.stab.exclstr) }

.stab.index 0 : { *(.stab.index) }

.stab.indexstr 0 : { *(.stab.indexstr) }

.comment 0 : { *(.comment) }

}

/*

* These must never be empty

* If you have to comment these two assert statements out, your

* binutils is too old (for other reasons as well)

*/

ASSERT((__proc_info_end - __proc_info_begin), "missing CPU support")

ASSERT((__arch_info_end - __arch_info_begin), "no machine record defined")