GCC LD NOLOAD 链接器节生成可加载段

Question

GCC LD NOLOAD 链接器节生成可加载段

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我正在开发一个 Arm 裸机应用，并使用 NOLOAD 标记了一些部分。根据在 Understanding linker script NOLOAD sections in embedded software 中的解释，我期望生成的 ELF 文件不会为这些部分生成可加载段（程序头），但实际上会生成。

这是正确的吗？为什么这些部分在 ELF 文件中被标记为可加载？

由于链接器仍将数据放置在 .bss 中，那么加载程序如何知道这些部分不应该被加载？或者我是否误解了 “load” 的意思，即 NOLOAD 只适用于初始化符号（通常会被放置在 .data）?

以下是我的链接器脚本的一部分：

    .bss (NOLOAD) :
    {
        . = ALIGN(4);
        __bss_start__ = .;
        *(.bss_begin .bss_begin.*)

        *(.bss .bss.*)
        *(COMMON)

        *(.bss_end .bss_end.*)
        . = ALIGN(4);
        __bss_end__ = .;
    } >DRAM

    .noinit (NOLOAD) :
    {
        . = ALIGN(4);
        __noinit_start__ = .;

        *(.noinit .noinit.*)

         . = ALIGN(4) ;
        __noinit_end__ = .;
    } > DRAM
    
    /* Check if there is enough space to allocate the main stack */
    ._stack (NOLOAD) :
    {
        . = ALIGN(4);
        
        . = . + __Main_Stack_Size ;
        
        . = ALIGN(4);
    } >DRAM

这是输出的 ELF 文件：

arm-none-eabi-readelf.exe -l test.elf

Elf file type is EXEC (Executable file)
Entry point 0x601b9
There are 2 program headers, starting at offset 52

Program Headers:
  Type           Offset   VirtAddr   PhysAddr   FileSiz MemSiz  Flg Align
  LOAD           0x010000 0x00060000 0x00060000 0x06840 0x06840 RWE 0x10000
  LOAD           0x020000 0x20010000 0x20010000 0x00000 0x06084 RW  0x10000

 Section to Segment mapping:
  Segment Sections...
   00     .text .ARM.exidx.reset .data
   01     .systemclock .bss ._stack

为什么有.bss和._stack这两个区段？

谢谢！

- Leonardo

你能澄清一下问题或者你的问题是什么吗？我最近在处理链接脚本，但是我看不出这里有什么问题。 - GabrielT

“NOLOAD” 关键字告诉加载器不应该加载一个给定的段。我的期望是任何带有 “NOLOAD” 的段都不应该出现在 ELF 输出文件的程序头部，但实际上它们确实会出现。我想知道原因。 - Leonardo

你所提到的另一个堆栈溢出问题引用了NOLOAD（输出部分类型）的定义。该定义明确表示链接器将正常处理该部分，这将导致ELF在此部分方面没有任何变化（除了加载程序的添加属性）。是加载程序负责不加载这些部分。 - bbv

好的，但问题是：加载程序应该如何知道这些不应该被加载？当符号放置在.noinit部分时，链接器将其从.bss移动到.noload，我期望这里也有类似的操作？ - Leonardo

也许你需要将该部分实际移动到一个专用的“_segment_”中，然后不加载它？如果我没记错，在ELF可执行文件中，段表是可选的... - dyp

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Niautanor · Accepted Answer

第二个段的文件大小为0，这意味着没有数据将从elf文件加载到该段中。

该段存在于表中的原因是，在非嵌入式系统上，程序加载器仍需要为该段中的部分请求内存，并使用相关属性标记相关页面（在本例中可读和可写）。

编辑：再次阅读问题后，我进行了更多实验，似乎所有的(NOLOAD)都只是将输出文件中的部分类型设置为SHT_NOBITS。elf规范称之为在文件中不占用空间但仍然是程序内存映像的部分。

如果目标是链接在程序加载之前已经存在于rom中的代码，则应该在链接器脚本中定义这些符号，而不是在任何部分外面。例如：already_present_code = 0x06000000; SECTIONS { .text : {*(.text*)} /* ... */}。这似乎有预期的效果。