(GCC)STM32CubeMX生成的ld链接脚本详解

本文所使用工程由STM32CubeMX生成，使用芯片：STM32F103ZET6，基本只开了时钟。
ld连接脚本内容如下：

/*
*****************************************************************************
****  File        : LinkerScript.ld
**
**  Abstract    : Linker script for STM32F103ZETx Device with
**                512KByte FLASH, 64KByte RAM
**
**                Set heap size, stack size and stack location according
**                to application requirements.
**
**                Set memory bank area and size if external memory is used.
**
**  Target      : STMicroelectronics STM32
**
**
**  Distribution: The file is distributed as is, without any warranty
**                of any kind.
**
**  (c)Copyright Ac6.
**  You may use this file as-is or modify it according to the needs of your
**  project. Distribution of this file (unmodified or modified) is not
**  permitted. Ac6 permit registered System Workbench for MCU users the
**  rights to distribute the assembled, compiled & linked contents of this
**  file as part of an application binary file, provided that it is built
**  using the System Workbench for MCU toolchain.
**
*****************************************************************************
*//* Entry Point */
ENTRY(Reset_Handler)/* Highest address of the user mode stack */
_estack = 0x20010000;    /* end of RAM */
/* Generate a link error if heap and stack don't fit into RAM */
_Min_Heap_Size = 0x200;      /* required amount of heap  */
_Min_Stack_Size = 0x400; /* required amount of stack *//* Specify the memory areas */
MEMORY
{RAM (xrw)      : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 64K
FLASH (rx)      : ORIGIN = 0x8000000, LENGTH = 512K
}/* Define output sections */
SECTIONS
{/* The startup code goes first into FLASH */.isr_vector :{. = ALIGN(4);KEEP(*(.isr_vector)) /* Startup code */. = ALIGN(4);} >FLASH/* The program code and other data goes into FLASH */.text :{. = ALIGN(4);*(.text)           /* .text sections (code) */*(.text*)          /* .text* sections (code) */*(.glue_7)         /* glue arm to thumb code */*(.glue_7t)        /* glue thumb to arm code */*(.eh_frame)       /*                        */KEEP (*(.init))KEEP (*(.fini)). = ALIGN(4);_etext = .;        /* define a global symbols at end of code */} >FLASH/* Constant data goes into FLASH */.rodata :{. = ALIGN(4);*(.rodata)         /* .rodata sections (constants, strings, etc.) */*(.rodata*)        /* .rodata* sections (constants, strings, etc.) */. = ALIGN(4);} >FLASH.ARM.extab   : { *(.ARM.extab* .gnu.linkonce.armextab.*) } >FLASH.ARM : {__exidx_start = .;*(.ARM.exidx*)__exidx_end = .;} >FLASH.preinit_array     :{PROVIDE_HIDDEN (__preinit_array_start = .);KEEP (*(.preinit_array*))PROVIDE_HIDDEN (__preinit_array_end = .);} >FLASH.init_array :{PROVIDE_HIDDEN (__init_array_start = .);KEEP (*(SORT(.init_array.*)))KEEP (*(.init_array*))PROVIDE_HIDDEN (__init_array_end = .);} >FLASH.fini_array :{PROVIDE_HIDDEN (__fini_array_start = .);KEEP (*(SORT(.fini_array.*)))KEEP (*(.fini_array*))PROVIDE_HIDDEN (__fini_array_end = .);} >FLASH/* used by the startup to initialize data */_sidata = LOADADDR(.data);/* Initialized data sections goes into RAM, load LMA copy after code */.data : {. = ALIGN(4);_sdata = .;        /* create a global symbol at data start */*(.data)           /* .data sections */*(.data*)          /* .data* sections */. = ALIGN(4);_edata = .;        /* define a global symbol at data end */} >RAM AT> FLASH/* Uninitialized data section */. = ALIGN(4);.bss :{/* This is used by the startup in order to initialize the .bss secion */_sbss = .;         /* define a global symbol at bss start */__bss_start__ = _sbss;*(.bss)*(.bss*)*(COMMON). = ALIGN(4);_ebss = .;         /* define a global symbol at bss end */__bss_end__ = _ebss;} >RAM/* User_heap_stack section, used to check that there is enough RAM left */._user_heap_stack :{. = ALIGN(8);PROVIDE ( end = . );PROVIDE ( _end = . );. = . + _Min_Heap_Size;. = . + _Min_Stack_Size;. = ALIGN(8);} >RAM/* Remove information from the standard libraries *//DISCARD/ :{libc.a ( * )libm.a ( * )libgcc.a ( * )}.ARM.attributes 0 : { *(.ARM.attributes) }
}

首先链接脚本使用命令 ENTRY 指明了程序入口 Reset_Handler 也就是代码是从复位中断开始执行的。
其次，定义了三个变量，它们含义如下：

往下又用 MEMORY 去定义了两个内存区：

这里内存名称后面的括号里代表权限：
x:可运行
r:可读
w:可写
可以看到这里RAM是可运行可读可写，而FLASH只可运行可读。有人可能会说32的FLASH是可以写的，但这里的权限只针对链接脚本，并不代表代码执行。
下面一大段都属于命令 SECTIONS，两个花括号里面的内容就是链接规则。
如：

SECTIONS
{.text :        /*最终输出的.text段*/{*(.text)    /*所有匹配文件中的.text段*/}.data : {*(.data)}.bss : {*(.bss)}
}

这里就是链接脚本的核心功能，我们先不考虑每个段的功能，先了解一下链接脚本到底用来干什么。因为一个工程内可能有多个.c文件，比如你代码里面一共3个文件：分别是 main.c 、usart.c 、 start.s 。很明显一个主程序，一个串口驱动，一个启动文件。在实际编译中，会把它们分别编译为 main.o 、usart.o 、 start.o ，假如每个.o文件中都包含.text、.data、.bss段，但是我们知道，程序最后烧入MCU是只有一个文件，这里就涉及到段的合并，也就是上面的命令所实现的功能，把每个.o文件中的相同段合一。第一个冒号左边的.text就是合并后的.text段，它是由符合花括号内规则的所有内容合并得到的，在刚才的例子里就是 main.o 、usart.o 、 start.o 中的.text段。*号代表通配符，这里它没有前缀和后缀，也没有 [] 内容修饰，所以它代表所有匹配文件。知道这一点我们可以往下分析。

这里看到，中断向量表被链接到段 .isr_vector 内，. 表示当前虚拟内存地址(location counter)，ALIGN(4)表示四字节对齐。这里使用了 KEEP 命令来保存所有文件中的 .isr_vector 内容，即使它们没有被调用。也就是在保存中断向量前做四字节对齐，保存后做四字节对齐。内容存在上面MEMORY中定义的FLASH中。
下面是代码段：

只读数据段：

外设拓展内存：

栈展开信息段：

注意这里 LOADADDR 返回的是加载地址，而不是虚拟地址。

最后一个用于设置过特殊属性数据的段

不做具体解释，官方解释：ARM-attributes

更新 2022-03-28

之前关于.ld链接脚本中某些段的解释是错的，现更正：
.ARM.exidx 和 .ARM.extab

.ARM.attributes主要包含构建属性

参考：
ARM官方EHABI和AAELF

推荐书籍：
《程序员的自我修养–链接、装载与库》

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