链接器脚本可精确控制C++程序内存布局,通过MEMORY定义内存区域,SECTIONS映射段到指定地址,支持自定义段如.fastcode、符号定义如\_sbss/\_ebss用于BSS清零,结合ENTRY设置入口点,并在构建时用-T选项指定脚本,适用于嵌入式系统或内核开发中对内存和性能的精细控制。

编写 C++ 程序的链接器脚本(Linker Script)可以精确控制可执行文件的内存布局、段(section)排列和符号地址。这在嵌入式系统、操作系统内核开发或对性能与内存有严格要求的场景中非常有用。GNU ld 使用的链接器脚本语法灵活,能定义内存区域、段映射和输出节布局。
理解链接器脚本的作用
默认情况下,编译器和链接器会使用内置规则安排代码、数据、只读数据等放入标准段(如 .text、.data、.bss)。但当你需要:
- 将某些函数放到特定内存区域(如高速 SRAM)
- 分离调试信息或自定义段
- 为多核处理器分配不同核心使用的内存区
- 实现位置无关代码或固定加载地址
就需要手动编写链接器脚本。
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基本语法结构
一个典型的链接器脚本由以下几个部分组成:
- MEMORY:定义可用内存区域及其属性
- SECTIONS:指定各个输入段如何映射到输出段,并设置其位置和对齐方式
- 可选地定义符号(如堆栈起始地址)
示例:简单嵌入式系统的链接脚本
/* 定义物理内存布局 */
MEMORY
{
FLASH (rx) : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 512K
RAM (rwx) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 128K
}
/ 设置入口点 /
ENTRY(Reset_Handler)
/ 描述段如何分布 /
SECTIONS
{
/ 向量表放在 Flash 起始位置 /
.vectors :
{
KEEP(*(.vectors))
} > FLASH
/* 代码段 */
.text :
{
*(.text)
*(.rodata)
} > FLASH
/* 初始化过的全局变量 — 运行时从 Flash 复制到 RAM */
.data :
{
_sdata = .;
*(.data)
_edata = .;
} > RAM AT > FLASH
/* 未初始化变量放在 RAM */
.bss :
{
_sbss = .;
*(.bss)
*(COMMON)
_ebss = .;
} > RAM
/* 堆和栈预留空间(可通过符号供 C 代码使用) */
_end = .;
PROVIDE(__stack_start__ = ORIGIN(RAM) + LENGTH(RAM));}
在 C++ 中使用自定义段
C++ 允许你将函数或变量放入自定义段,然后在链接脚本中处理它们。
例如,把关键函数放入高速内存:
// C++ 代码中指定段
void __attribute__((section(".fastcode"))) fast_math()
{
// 高频调用函数
}
对应链接脚本添加对该段的支持:
SECTIONS
{
.fastcode (NOLOAD) :
{
*(.fastcode)
} > RAM
}
这里 (NOLOAD) 表示该段不需从 Flash 加载初始化内容(适用于纯运行时代码),但如果要从 Flash 拷贝,则类似 .data 的方式使用 AT>。
控制符号与对齐
链接器脚本可用于定义虚拟符号,用于标记边界或传递信息给程序。
.bss :
{
. = ALIGN(4);
_sbss = .;
*(.bss)
. = ALIGN(4);
_ebss = .;
} > RAM
这些符号可在 C++ 中声明并使用:
extern "C" {
extern char _sbss, _ebss;
}
void clear_bss() {
for (char p = &_sbss; p < &_ebss; ++p) p = 0;
}
注意:符号是地址,取地址时加 & 符合惯例。
与构建系统集成
使用链接器脚本需告诉 g++/ld 使用它:
g++ -T myscript.ld main.cpp -o program.elf
在 Makefile 或 CMake 中配置:
# Makefile 示例
LDFLAGS += -T myscript.ld
CMake 示例
target_link_options(myapp PRIVATE -T${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/myscript.ld)
确保脚本路径正确,且没有与其他标准启动文件冲突(如 crt0.o 等)。
基本上就这些。通过合理设计链接器脚本,你可以完全掌控 C++ 程序的内存布局,优化启动流程、运行效率和资源利用。








