第二章 scatter語法（一）基本結構

先來看一下，一個scatter文件的整體結構，如下圖：

接下來分別對其進行詳細說明。

2.1 加載region的描述信息

加載region的描述信息指出了它的孩子——執行region——的放置情況

2.1.1 加載region的描述信息組成元素

加載region描述信息由下面組成：

名字——被鏈接器用於標記唯一的加載region
基址——在這個region下的數據和代碼開始的地址
屬性
可選的最大長度
一個或多個執行regoin

如下圖

2.1.2 加載region的屬性

ABSOLUTE:

鏈接之後，內容被放置在一個固定地址。除非你使用PI或者RELOC屬性，否則這個屬性是默認值

ALIGN aligment:

將4字節對齊，增加到aligment字節對齊。aligment必須是2的正數冪。如果加載region直接指定基址，那麼基址必須對齊；如果加載region使用+offset的方式指定基址，那麼鏈接器自動計算以保證對齊。

NOCOMPRESS:

默認情況下RW數據被壓縮，該屬性使得RW數據內容不被壓縮。

OVERLAY：

該屬性使得在同一個地址，具有多個加載region。ARM工具集不會提供overlay機制。爲了在同一個位置放置多個加載region，你必須提供自己的overlay管理器。

PI:

標記該region是地址無關的。內容不會依賴於任何固定的地址。

PROTECTED：

該屬性阻止：

加載region的重疊
venner的共享
使用–merge選項共享字符串

注意：venner，指的是鏈接器生成的一小段代碼，這段代碼可能用於長距離的跳轉等。

RELOC:

標記該region是可重定位的。重定位信息會被保存，使其能夠被其他的工具移動到其他位置，已達到可重定位的功效

2.1.3 加載region的地址屬性繼承規則

加載region可以繼承上一個加載region的屬性。爲了達到此目的，只需要使用+offset的方式設置基址即可。如下情況下無法繼承屬性：

顯示的設置了加載region的屬性
前一個加載region具有OVERLAY屬性

你可以顯式的使用ABSOLUTE,PI,RELOC,OVERLAY指定地址屬性,當地址屬性沒有被指定時，下面的繼承規則將會被應用：

OVERLAY屬性不會被繼承
加載和執行region的基址默認爲ABSOLUTE
+offset會繼承上一個region的地址屬性，如果沒有上一個region，則爲ABSOLUTE屬性。

例如：

LR1 0x8000 PI
{
    …
}
LR2 +0 ; LR2從LR1繼承PI屬性
{
    …
}
LR3 0x1000 ; LR3不會繼承因爲它沒有相對基址，所以爲默認屬性ABSOLUTE
{
    …
}
LR4 +0 ; LR4從LR3繼承ABSOLUTE
{
    …
}
LR5 +0 RELOC ; LR5不會繼承，因爲它顯式設置了RELOC
{
    …
}
LR6 +0 OVERLAY ; LR6不會繼承，因爲有OVERLAY
{
    …
}
LR7 +0 ; LR7不會繼承OVERLAY，因此是默認屬性ABSOLUTE
{
    …
}

2.1.4 RELOC地址屬性的繼承規則

你可以給加載region設置一個RELOC屬性。但是，執行region僅可以從父加載region中繼承RELOC。

注意：對於BP鏈接模型，如果加載region有RELOC屬性，那麼所有的在這個加載region內的執行region必須是+offset方式來指定基址。這個保證了執行region繼承父加載region的重定位信息。

例如：

LR1 0x8000 RELOC
{
    ER1 +0 ; 從LR1中繼承RELOC屬性
    {
        …
    }
    ER2 +0 ; 從ER1中繼承RELOC屬性
    {
        …
    }
    ER3 +0 RELOC ; 錯誤,不能在執行region中顯式指定RELOC屬性
    {
        …
    }
}

2.2 執行region的描述信息

這部分指定了region在運行時處在內存的什麼位置。

2.2.1 執行region的描述信息組成元素

由下面的元素組成：

名字——被鏈接器標識，用於區分不同的執行region
基址——不是絕對值就是相對值
屬性
可選的最大長度
一個或多個輸入section的模式字符串

如下圖：

2.2.2 執行region的屬性

ABSOLUTE:

鏈接之後，內容被放置於一個固定的地址。

ALIGN aligment:

將4字節對齊提升到aligment字節對齊。aligment必須是2的正數冪。如果執行region被設置了基址，那麼他必須按照aligment字節對齊。如果執行region被設置了偏移，那麼鏈接器自動計算地址，以達到aligment字節對齊。

ALIGNALL value:

增加執行region中各section的對齊爲value字節對齊。value的值必須是2的正數冪，並且必須大於等於4

ANY_SIZE max_size:

指定，該region可以放置的未分配section（即.ANY匹配的section）的最大大小。

例如：如果一個執行region，將僅被.ANY匹配的section填充，那麼2%將用於venner。剩下的98%纔會用於.ANY匹配的section

使用這個關鍵字時，注意下面的限制：

max_size 必須小於或者等於region大小
可以在沒有.ANY選擇器的region上使用ANY_SIZE.但是，他會被armlink忽略。

EMPYT [-]length:

在內存中保留一個給定大小的空的區域。通常被用作堆或棧區域。在帶有EMPTY屬性的region中，不能放置任何section。

length爲正數，則基址爲起始地址。length爲負數，則基址爲結束地址。

FILL value:

鏈接器創建一個region，該region填充value。如果你指定了FILL，那麼就必須跟一個value。例如FILL 0xFFFFFFFF.他相當於EMPTY ZEROPAD PADVALUE

FIXED：

固定地址，鏈接器嘗試使執行地址和加載地址相同。如果無法相同將報錯。

NOCOMPRESS：

armlink默認是打開RW數據壓縮的。該屬性使得RW數據不被壓縮。

OVERLAY:

指示該region可能會有重疊的section。

PADVALUE:

定義填充的值。PADVALUE必須跟一個值，例如：

EXEC 0x10000 PADVALUE 0xffffffff EMPTY ZEROPAD 0x2000

這將創建一個大小0x2000,填滿0xffffffff的region

PADVALUE屬性的值必須是字大小，且被加載region所忽略。

PI：

該region僅包含位置無關的section。

注意：該屬性在包含XO section時，不支持

SORTTYPE:

指定執行region的排序算法，例如：

ER1 +0 SORTTYPE CallTree

UNINIT:

用於創建包含未初始化數據或者內存映射IO的region。

ZEROPAD:

零初始化的section被寫入ELF中，因此不用在運行時填充零

該屬性設置ZI輸出section的長度，並保存在Image$$region_name$$ZI$$Length中。

注意：Image$$region_name$$ZI$$Length是鏈接器使用的一些符號。因爲本系列文章的主旨是scatter文件。因此不再對鏈接器的符號做進一步說明。

只有root region可以使用這個屬性。否則將產生一個警告，並忽略。

2.2.3 執行region的地址屬性的繼承規則

執行region可以繼承上一個執行region的屬性。

爲了繼承，直接使用+offset的形式來指定基址。第一個執行region繼承其父加載region的屬性。

執行region在下面情況下無法繼承屬性：

顯式設置了執行region的屬性
上一個執行region具有OVERLAY屬性

你可以使用ABSOLUTE,PI,OVERLAY屬性，顯式的設置執行region。但是，執行region僅繼承父加載region的RELOC屬性。

當沒有地址屬性被設置時，下面的繼承規則會發生：

OVERLAY屬性不會被繼承，含有OVERLAY屬性的region也不會繼承
加載或者執行region的基址默認是ABSOLUTE
通過+offset設置的地址，將會繼承上一個執行region的地址屬性，如果沒有上一個，則繼承父加載region的地址屬性

例如：

LR1 0x8000 PI
{
    ER1 +0 ; ERI從LR1中繼承PI
    {
        …
    }
    ER2 +0 ; ER2從ER1中繼承PI
    {
        …
    }
    ER3 0x10000 ; ER3沒有繼承，因爲他沒有使用相對基址，因此它使用了默認屬性ABSOLUTE
    {
        …
    }
    ER4 +0 ; ER4從ER3中繼承ABSOLUTE
    {
        …
    }
    ER5 +0 PI ; ER5不會繼承，因爲他顯式設置了PI
    {
        …
    }
    ER6 +0 OVERLAY ; ER6不會繼承，因爲他設置了OVERLAY
    {
        …
    }
    ER7 +0 ; ER7不會繼承OVERLAY，因此使用默認屬性ABSOLUTE
    {
        …
    }
}

2.2.4 相對地址用在加載region上的情況

當相對地址用在加載region上時，需要注意如下情況：

如果使用+offset的加載region（LR2）跟在一個含有ZI數據的加載region(LR1)之後。那麼LR2將覆蓋ZI數據。爲了修復這個，使用ImageLimit()函數來指定LR2的基址。

注意：這在下一章中有例子

LR2繼承LR1的屬性，除非如下情況：

LR1有OVERLAY屬性
LR2顯式設置了屬性

如果一個加載region無法繼承屬性，那麼它將使用默認值ABSOLUTE。

在ROM鏡像中，如果一個region含有RW數據壓縮，且下一個region使用+offset設置基址，則在這兩個region之間，可能存在一個空隙。這是因爲鏈接器計算相對基址時，是相對於未壓縮數據的。但是這個空隙會在運行時消失。因爲運行時會解壓出來。

2.2.5 相對地址用在執行region上的情況

當相對地址用在執行region上時，需要注意一下情況：

除非執行region被顯式的設置屬性，否則，第一個執行region繼承父加載region的屬性。
使用相對地址的執行region（ER2）繼承執行region（ER1）的屬性，除非如下情況：

ER1有OVERLAY屬性
ER2有一個顯式的屬性設置

如果一個執行region無法繼承屬性，那麼將使用默認值ABSOLUTE

如果父加載region有RELOC屬性，那麼在其內的所有的執行region必須使用相對地址。

2.3 輸入section的描述信息

輸入section的描述信息是一個模式字符串，用於選擇section

2.3.1 輸入section的描述信息組成元素

由如下部分組成：

名字，可以使用通配符——中間文件名，庫成員名，或者庫名字
輸入sectoin名，或者輸入section屬性，例如READ-ONLY,或者CODE。輸入section名也可以使用通配符
符號名

如下圖：

2.3.2 模塊和輸入section模式字符串舉例

模塊匹配舉例：

* 匹配任何模塊和庫
*.o 匹配任何以o結尾的模塊
math.o 匹配math.o 模塊
*armlib* 匹配所有ARM支持的C庫
“file1.o” 匹配file1.o
*math.lib 匹配所有以math.lib結尾的庫。例如：c:\apps\lib\math\satmath.lib

輸入section匹配舉例：

+RO 匹配所有RO代碼和RO數據
+RW,+ZI 匹配所有的RW代碼，所有的RW數據，所有ZI數據
BLOCK_42 匹配名字叫做BLOCK_42的section。這個名字可能有多個section，但是他們的屬性可能不同。

本章完，下章scatter文件中使用的表達式和函數

armlink 第二章 scatter語法（一）

第二章 scatter語法（一）基本結構

2.1 加載region的描述信息

2.1.1 加載region的描述信息組成元素

2.1.2 加載region的屬性

2.1.3 加載region的地址屬性繼承規則

2.1.4 RELOC地址屬性的繼承規則

2.2 執行region的描述信息

2.2.1 執行region的描述信息組成元素

2.2.2 執行region的屬性

2.2.3 執行region的地址屬性的繼承規則

2.2.4 相對地址用在加載region上的情況

2.2.5 相對地址用在執行region上的情況

2.3 輸入section的描述信息

2.3.1 輸入section的描述信息組成元素

2.3.2 模塊和輸入section模式字符串舉例

ARM彙編程序設計學習筆記（一）

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