核心作用
  • 定义存储器分布:明确指定芯片的 FLASH 和 RAM 的物理地址范围(如 FLASH: 0x8000000-0x8010000RAM: 0x20000000-0x20005000)。

  • 分配程序段(Sections):将代码、数据、堆栈等分配到正确的存储区域(如代码放 FLASH,变量放 RAM)。

  • 确保硬件兼容性:满足 STM32 的硬件要求(如中断向量表必须对齐到 FLASH 起始地址)。

1. 基本配置
  • 入口点ENTRY(Reset_Handler)
    程序从启动文件中的 Reset_Handler 函数开始执行(初始化硬件和跳转到 main)。

  • 栈顶地址_estack = ORIGIN(RAM) + LENGTH(RAM)
    栈顶位于 RAM 的末尾(0x20000000 + 20K = 0x20005000)。

  • 堆/栈最小尺寸

    _Min_Heap_Size = 0x200;   // 512 字节堆
    _Min_Stack_Size = 0x400;  // 1024 字节栈

    若堆栈空间不足,链接器将报错。


2. 存储器布局 (MEMORY)
存储器 类型 起始地址 长度 用途
FLASH rx 0x8000000 64K 代码、常量数据
RAM xrw 0x20000000 20K 变量、堆栈

3. 段 (SECTIONS) 分配
(1) .isr_vector(中断向量表)
  • 位置FLASH 起始位置(0x8000000)。

  • 作用:存储中断服务函数的入口地址。

  • 关键指令
    KEEP(*(.isr_vector)) 确保向量表不被优化删除。

(2) .text(程序代码)
  • 内容:代码(.text)、内联函数(.text*)、ARM/Thumb 切换(.glue_7.glue_7t)。

  • 符号_etext 标记代码段结束地址(用于初始化数据复制)。

(3) .rodata(只读数据)
  • 内容:常量字符串、全局常量(const 变量)。

  • 对齐ALIGN(4) 确保 4 字节对齐(STM32 内存访问优化)。

(4) ARM 特定段
  • .ARM.extab:异常处理元数据。

  • .ARM.exidx:异常索引表(用于栈展开),由 __exidx_start/end 标记范围。

(5) 初始化数组
  • .preinit_array:构造函数前调用的函数指针数组。

  • .init_array:全局对象构造函数指针数组(按优先级排序)。

  • .fini_array:析构函数指针数组。

(6) .data(已初始化数据)
  • 存储策略

    • 加载地址 (LMA)FLASH_sidata = LOADADDR(.data))。

    • 运行地址 (VMA)RAM_sdata 到 _edata)。

  • 启动流程:上电后启动代码将数据从 FLASH 复制到 RAM

(7) .bss(未初始化数据)
  • 内容:全局/静态变量(初始值为 0 或未显式初始化)。

  • 符号_sbss 和 _ebss 标记段的起止地址。

  • 启动流程:启动代码将此区域清零。

(8) .user_heap_stack(堆栈空间)
  • 布局

    text

    RAM 末端 = . (当前地址)
    | 堆空间 (_Min_Heap_Size) |
    | 栈空间 (_Min_Stack_Size) |
  • 符号end 和 _end 指向堆的起始地址。

(9) 丢弃的库
  • 指令/DISCARD/ : { libc.a, libm.a, libgcc.a }
    避免链接标准库的重复部分(由启动文件提供必要实现)。


4. 关键符号总结
符号 含义 用途
_estack 栈顶地址 (RAM 末尾) 设置主栈指针 (MSP)
_etext 代码段结束地址 定位 .data 的 LMA
_sidata .data 在 FLASH 中的加载地址 启动代码复制源地址
_sdata/_edata .data 在 RAM 中的起止地址 启动代码复制目标地址
_sbss/_ebss .bss 的起止地址 启动代码清零区域
end / _end 堆的起始地址 sbrk() 函数管理堆内存

5. 内存映射示例

text

FLASH (64K)
├─ 0x8000000: .isr_vector
├─ ...         .text
├─ ...         .rodata
└─ ...         .data 的 LMA (初始化数据副本)

RAM (20K)
├─ 0x20000000: .data (运行时)
├─ ...         .bss
├─ ...         Heap (512B)
└─ 0x20005000: Stack (1024B, 向下增长)
6. 总结

这个链接脚本的本质是 为STM32F103C8Tx芯片定制内存世界的“地图”,它决定了:

  • 代码、常量、变量住在哪个“房间”(地址)。

  • 启动时如何“搬家”(初始化数据)。

  • 堆栈的“地盘”有多大。

  • 硬件如何安全访问这些数据。

如果没有它,链接器会使用默认布局,几乎必然导致STM32无法正常运行(尤其是中断向量表和RAM初始化)。

        7. 具体代码
/*
******************************************************************************
**

**  File        : LinkerScript.ld
**
**  Author		: STM32CubeMX
**
**  Abstract    : Linker script for STM32F103C8Tx series
**                64Kbytes FLASH and 20Kbytes 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.
**
*****************************************************************************
** @attention
**
** <h2><center>&copy; COPYRIGHT(c) 2019 STMicroelectronics</center></h2>
**
** Redistribution and use in source and binary forms, with or without modification,
** are permitted provided that the following conditions are met:
**   1. Redistributions of source code must retain the above copyright notice,
**      this list of conditions and the following disclaimer.
**   2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright notice,
**      this list of conditions and the following disclaimer in the documentation
**      and/or other materials provided with the distribution.
**   3. Neither the name of STMicroelectronics nor the names of its contributors
**      may be used to endorse or promote products derived from this software
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**
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** DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR
** SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER
** CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY,
** OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
** OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
**
*****************************************************************************
*/

/* Entry Point */
ENTRY(Reset_Handler)

/* Highest address of the user mode stack */
_estack = ORIGIN(RAM) + LENGTH(RAM);    /* 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 = 20K
FLASH (rx)      : ORIGIN = 0x8000000, LENGTH = 64K
}

/* 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) }
}

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