位置无关代码(PIC)的思考》中提到,在elf文件转化成bin文件的过程中,输出段与段之间如果有空隙的话,objcopy会用0来填充段与段之间的空隙,也可以通过objcopy的选项--gap-fill= val来制定填充值的内容为val,这将会导致bin文件比elf文件大很多的问题,在很多嵌入式设备上将是无法接受的,因为嵌入式设备通常会将程序转化成bin烧写到FLASH中,这样做的目的就是为了省空间,但结果确实大大的浪费了空间。

    下面先通过一个简单的例子来说明下这个问题。

    1. boot.s文件,模拟bootloader,代码如下:

.extern _entry
  .globl _start
  .text
  _start:                                                                                         
      jmp _entry
~

   2. main.s文件,模拟应用程序或os镜像,代码如下:

.text
  .globl _entry
  _entry:
      mov $1, %eax



3. 链接脚本文件(boot.lds):

OUTPUT_ARCH(i386)
  ENTRY(_start)
  
  SECTIONS
  {
      . = 0x0; 
  
      . = ALIGN(4);
      .boot 0x0 :      ;bootloader映射到ROM地址空间中,上电开始运行
      {
          boot.o(.text)
      }
  
      . = ALIGN(4);                                                                               
      .text 0x10000   :    ;应用程序或os镜像映射到RAM中,由bootloader从ROM中搬运到RAM中
      {
          _tstart = .;
  
          *(.text)
     }
  
      . = ALIGN(4);
      .data : {*(.data)}
      _bss_start = .;
      .bss : {*(.bss)}
  }

    下面编译链接上面两个.s文件,并生成bin文件,过程如下:

gcc -c -g boot.s
gcc -c -g main.s
ld boot.o main.o -o bootelf -Tboot.lds -Map boot.map --gap-fill=0xff   /*默认填充0,填充ff方便查看*/
objcopy -O binary bootelf bootbin.bin



其中-Map boot.map是生成符号表,便于查看某些信息,下面是生成的每个文件的大小的截图:

bin转rom 主板bios bios的rom文件转为bin_output


从图中可以看到bootbin.bin的大小远远大于bootelf,下面我们来计算下文件的大小。

1. 首先先查看下bootbin.bin文件的内容: hexdump bootbin.bin

bin转rom 主板bios bios的rom文件转为bin_bin转rom 主板bios_02

可以看到正是由于0x10~0x10000之间被填充了0xff,所以才导致了bin文件变大了,而且其大小正好是0x10000+5个字节,从map文件就可以计算出。

弄清楚了问题的根源,下面来分析下解决方法。

1. lds文件写法问题

位置无关代码(PIC)的思考》一文中也提到了lds文件的写法,即将ROM中运行的代码也放在RAM地址空间中,至于为什么,前面已经讲过。

2. objcopy填充的问题

    objcopy完全可以通过map文件或elf文件本的信息来对bin文件重新拼装,这个问题objcopy好像没有专门的选项来对应,需要自己通过脚本来实现bin文件的拼装