Linux의 cmd 파일이란 무엇입니까?

Linux에서 cmd 파일은 링커의 구성 정보를 저장하는 링크 명령 파일이며 명령 파일이라고도 할 수 있습니다. cmd 파일의 기능은 프로그램을 링크하는 방법을 나타내는 것입니다. cmd 파일은 MEMORY와 SECTIONS의 두 부분으로 구성됩니다. MEMERY는 각 메모리 블록의 이름, 시작 주소 및 길이를 정의하는 데 사용됩니다. SECTIONS는 주로 어떤 세그먼트가 어떤 저장 공간 세그먼트에 매핑되는지 설명하는 데 사용됩니다.

이 튜토리얼의 운영 환경: linux7.3 시스템, Dell G3 컴퓨터.

cmd 파일이란 무엇인가요?

cmd 파일은 링커 명령 파일이며 접미사 .cmd로 끝납니다.

CMD의 전문명은 링커 구성 파일이며, 링커의 구성 정보를 저장하는 파일입니다. 줄여서 명령 파일이라고 합니다. 이름에서 알 수 있듯이 이 파일의 목적은 프로그램을 링크하는 방법을 지정하는 것입니다.

그러면 TI DSP 프로그램을 작성할 때 프로그램이 텍스트, bss 등과 같은 여러 세그먼트로 나눌 수 있고 각 세그먼트에는 서로 다른 역할이 있다는 것을 알 수 있습니다. 실제로 영화 속 달리는 장소도 다르다. 예를 들어, 텍스트 코드는 일반적으로 플래시에 배치해야 하고, bss 변수는 램에 배치해야 합니다. 등. 그러나 칩마다 각 메모리의 시작 주소와 끝 주소가 다릅니다. 또한 링커는 사용자가 특정 섹션, 특히 사용자 정의 섹션을 어느 메모리에 배치하려는지 알 수 없습니다. 사용할 칩의 내부 저장공간 할당과 프로그램 각 섹션의 구체적인 저장 위치를 ​​링커에게 알려주기 위해서는 구성 파일, 즉 CMD 파일을 작성해야 한다.

cmd 파일은 MEMORY(예: 메모리)와 SECTIONS(예: 세그먼트)의 두 부분으로 구성됩니다. MEMERY는 각 메모리 블록의 이름, 시작 주소 및 길이를 정의하는 데 사용됩니다. SECTIONS는 주로 어떤 세그먼트가 어떤 저장 공간 세그먼트에 매핑되는지 설명하는 데 사용됩니다. MEMORY는 PAGE0(프로그램 저장 공간)과 PAGE1(데이터 저장 공간), PAGE(즉, 프레임)로 구분할 수 있습니다.

위에 언급된 세그먼트는 초기화된 세그먼트와 초기화되지 않은 세그먼트의 두 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 초기화된 세그먼트에는 실제 명령과 데이터가 포함되며 프로그램 메모리 공간에 저장됩니다. 초기화되지 않은 세그먼트는 변수의 주소 공간만 예약합니다. 초기화되지 않은 세그먼트에는 실제 내용이 없습니다. 데이터는 프로그램 실행 중에 변수에 기록되고 데이터 저장 공간에 저장됩니다. C 언어에는 ".text", ".const", ".system"과 같이 정의된 세그먼트가 많이 있습니다. 이렇게 정의된 세그먼트에 대해서는 인터넷에 설명이 많이 있으므로 여기서는 자세히 설명하지 않겠습니다. 다음으로 이 기사에서는 사용자로서 스스로 세그먼트를 정의하는 방법을 독자에게 소개합니다.

MEMORY 및 SECTION

댓글은 cmd 파일에 "/*"와 "*/"로 묶어서 작성할 수 있지만 "//"는 허용되지 않습니다. 이는 C 언어와 다릅니다.

cmd 파일을 작성하려면 두 개의 의사 명령어인 MEMORY와 SECTIONS(대문자로 표기해야 함)를 사용해야 합니다.

MEMORY와 SECTION의 구문은 온라인에서 찾을 수 있습니다. 이 글에서는 구체적인 예를 들어 MEMORY와 SECTION의 내용을 설명합니다.

저자가 사용한 F28335의 cmd 파일을 기준으로 MEMORY를 설명합니다.

MEMORY
{
PAGE 0:    /* Program Memory */
           /* Memory (RAM/FLASH/OTP) blocks can be moved to PAGE1 for data allocation */
 
   ZONE0       : origin = 0x004000, length = 0x001000     /* XINTF zone 0 */
   RAML0       : origin = 0x008000, length = 0x001000     /* on-chip RAM block L0 */
   RAML1       : origin = 0x009000, length = 0x001000     /* on-chip RAM block L1 */
   RAML2       : origin = 0x00A000, length = 0x001000     /* on-chip RAM block L2 */
   RAML3       : origin = 0x00B000, length = 0x001000     /* on-chip RAM block L3 */
   ZONE6       : origin = 0x0100000, length = 0x100000    /* XINTF zone 6 */ 
   ZONE7A      : origin = 0x0200000, length = 0x00FC00    /* XINTF zone 7 - program space */ 
   FLASHH      : origin = 0x300000, length = 0x008000     /* on-chip FLASH */
   FLASHG      : origin = 0x308000, length = 0x008000     /* on-chip FLASH */
   FLASHF      : origin = 0x310000, length = 0x008000     /* on-chip FLASH */
   FLASHE      : origin = 0x318000, length = 0x008000     /* on-chip FLASH */
   FLASHD      : origin = 0x320000, length = 0x008000     /* on-chip FLASH */
   FLASHC      : origin = 0x328000, length = 0x008000     /* on-chip FLASH */
   FLASHA      : origin = 0x338000, length = 0x007F80     /* on-chip FLASH */
   CSM_RSVD    : origin = 0x33FF80, length = 0x000076     /* Part of FLASHA.  Program with all 0x0000 when CSM is in use. */
   BEGIN       : origin = 0x33FFF6, length = 0x000002     /* Part of FLASHA.  Used for "boot to Flash" bootloader mode. */
   CSM_PWL     : origin = 0x33FFF8, length = 0x000008     /* Part of FLASHA.  CSM password locations in FLASHA */
   OTP         : origin = 0x380400, length = 0x000400     /* on-chip OTP */
   ADC_CAL     : origin = 0x380080, length = 0x000009     /* ADC_cal function in Reserved memory */
   
   IQTABLES    : origin = 0x3FE000, length = 0x000b50     /* IQ Math Tables in Boot ROM */
   IQTABLES2   : origin = 0x3FEB50, length = 0x00008c     /* IQ Math Tables in Boot ROM */  
   FPUTABLES   : origin = 0x3FEBDC, length = 0x0006A0     /* FPU Tables in Boot ROM */
   ROM         : origin = 0x3FF27C, length = 0x000D44     /* Boot ROM */        
   RESET       : origin = 0x3FFFC0, length = 0x000002     /* part of boot ROM  */
   VECTORS     : origin = 0x3FFFC2, length = 0x00003E     /* part of boot ROM  */
 
PAGE 1 :   /* Data Memory */
           /* Memory (RAM/FLASH/OTP) blocks can be moved to PAGE0 for program allocation */
           /* Registers remain on PAGE1                                                  */
   
   BOOT_RSVD   : origin = 0x000000, length = 0x000050     /* Part of M0, BOOT rom will use this for stack */
   RAMM0       : origin = 0x000050, length = 0x0003B0     /* on-chip RAM block M0 */
   RAMM1       : origin = 0x000400, length = 0x000400     /* on-chip RAM block M1 */
   RAML4       : origin = 0x00C000, length = 0x001000     /* on-chip RAM block L1 */
   RAML5       : origin = 0x00D000, length = 0x001000     /* on-chip RAM block L1 */
   RAML6       : origin = 0x00E000, length = 0x001000     /* on-chip RAM block L1 */
   RAML7       : origin = 0x00F000, length = 0x001000     /* on-chip RAM block L1 */
   ZONE7B      : origin = 0x20FC00, length = 0x000400     /* XINTF zone 7 - data space */
   FLASHB      : origin = 0x330000, length = 0x008000     /* on-chip FLASH */
}

MEMORY에는 일반적으로 PAGE0과 PAGE1이 포함되어 있음을 알 수 있습니다. PAGE0의 RAML0은 시작 주소가 0x008000이고 저장 공간 길이가 0x001000인 저장 공간을 나타냅니다. 같은 방법으로 다른 저장공간 이름의 의미도 알 수 있다.

TI28335 칩 데이터 매뉴얼(일부만 발췌)을 비교해 보면, 위의 cmd 파일은 TI28335 칩 데이터 매뉴얼의 메모리 매핑 섹션을 기반으로 작성된 것을 알 수 있습니다. cmd 파일을 작성하려면 칩 데이터 매뉴얼의 메모리 매핑 섹션을 참조할 수도 있습니다.

다음으로 작성자는 SECTION에 포함된 내용을 설명합니다. F28335의 cmd 파일을 예로

SECTIONS
{
 
   /* Allocate program areas: */
   .cinit              : > FLASHA      PAGE = 0
   .pinit              : > FLASHA,     PAGE = 0
   .text               : > FLASHA      PAGE = 0
   codestart           : > BEGIN       PAGE = 0
   ramfuncs            : LOAD = FLASHD, 
                         RUN = RAML0, 
                         LOAD_START(_RamfuncsLoadStart),
                         LOAD_END(_RamfuncsLoadEnd),
                         RUN_START(_RamfuncsRunStart),
                         LOAD_SIZE(_RamfuncsLoadSize),
                         PAGE = 0
 
   csmpasswds          : > CSM_PWL     PAGE = 0
   csm_rsvd            : > CSM_RSVD    PAGE = 0
   
   /* Allocate uninitalized data sections: */
   .stack              : > RAMM1       PAGE = 1
   .ebss               : > RAML4       PAGE = 1
   .esysmem            : > RAMM1       PAGE = 1
 
   /* Initalized sections go in Flash */
   /* For SDFlash to program these, they must be allocated to page 0 */
   .econst             : > FLASHA      PAGE = 0
   .switch             : > FLASHA      PAGE = 0      
 
   /* Allocate IQ math areas: */
   IQmath              : > FLASHC      PAGE = 0                  /* Math Code */
   IQmathTables     : > IQTABLES,  PAGE = 0, TYPE = NOLOAD 
   
   /* Uncomment the section below if calling the IQNexp() or IQexp()
      functions from the IQMath.lib library in order to utilize the 
      relevant IQ Math table in Boot ROM (This saves space and Boot ROM 
      is 1 wait-state). If this section is not uncommented, IQmathTables2
      will be loaded into other memory (SARAM, Flash, etc.) and will take
      up space, but 0 wait-state is possible.
   */
   /*
   IQmathTables2    : > IQTABLES2, PAGE = 0, TYPE = NOLOAD 
   {
   
              IQmath.lib<IQNexpTable.obj> (IQmathTablesRam)
   
   }
   */
   
   FPUmathTables    : > FPUTABLES, PAGE = 0, TYPE = NOLOAD 
         
   /* Allocate DMA-accessible RAM sections: */
   DMARAML4         : > RAML4,     PAGE = 1
   DMARAML5         : > RAML5,     PAGE = 1
   DMARAML6         : > RAML6,     PAGE = 1
   DMARAML7         : > RAML7,     PAGE = 1
   
   /* Allocate 0x400 of XINTF Zone 7 to storing data */
   ZONE7DATA        : > ZONE7B,    PAGE = 1
 
   /* .reset is a standard section used by the compiler.  It contains the */ 
   /* the address of the start of _c_int00 for C Code.   /*
   /* When using the boot ROM this section and the CPU vector */
   /* table is not needed.  Thus the default type is set here to  */
   /* DSECT  */ 
   .reset              : > RESET,      PAGE = 0, TYPE = DSECT
   vectors             : > VECTORS     PAGE = 0, TYPE = DSECT
   
   /* Allocate ADC_cal function (pre-programmed by factory into TI reserved memory) */
   .adc_cal     : load = ADC_CAL,   PAGE = 0, TYPE = NOLOAD
 
}

하면 SECTION에 다양한 섹션 이름이 포함되어 있음을 알 수 있습니다. ".text"를 예로 들면, ".text"는 컴파일 후 생성된 바이너리 명령어 코드 세그먼트이며, ".text"의 내용을 저장용으로 FLASHA에 할당하고 FLASHA는 MEMORY의 PAGE0에 있음을 알 수 있습니다.

SECTION의 ramfuncs는 28335의 시작과 관련이 있습니다. 그 본질은 전원을 켤 때 "부트스트랩"을 통해 FLASH에서 사용자 코드를 읽고 실행한 다음 RAM에 저장하고 RAM에서 실행하여 문제를 해결하는 것입니다. 느린 ROM 읽기 및 쓰기 속도로 인해 정전으로 인해 고속 스마트 칩 및 RAM의 데이터가 손실되는 문제를 해결하기가 어렵습니다.

맞춤 세그먼트

세그먼트에 대한 이 정보를 아는 것이 사용자에게 어떤 용도로 사용됩니까? 가장 직접적인 사용법은 컴파일러가 메모리 메모리가 부족하다는 메시지를 표시할 때 해당 세그먼트 이름을 통해 해당 저장 공간을 찾고 프로그램 요구 사항에 맞게 저장 공간의 크기를 수정할 수 있다는 것입니다. 세그먼트 이름을 사용자 정의하여 코드와 데이터를 저장할 수도 있습니다.

#pragma DATA_SECTION(함수 이름 또는 전역 변수 이름, "데이터 공간의 사용자 정의 섹션 이름") 또는 #pragma CODE_SECTION(함수 이름 또는 전역 변수 이름, "프로그램 공간의 사용자 정의 섹션 이름")을 전달합니다. 이름을 구현하여 저장 공간을 자유롭게 할당할 수 있습니다.

#pragma DATA_SECTION(변수용)

#pragma CODE_SECTION（用于函数）

但使用以上指令时需注意：不能在函数体内声明必须在定义和使用前声明，#pragma可以阻止对未调用的函数的优化。

下面结合实际使用例子来具体讲解：

#pragma DATA_SECTION(FFT_output, "FFT_buffer1");
float FFT_output[FFT_SIZE];

笔者声明了一个数据段，段名为FFT_buffer1，段的内容在变量FFT_ouput里。而声明后才定义变量FFT_output的大小。

我们如果想要使用这个自定义的段，接下来我们还要在CMD文件的SECTION中指定FFT_buffer1的存储空间。

FFT_buffer1		: > RAML4,     PAGE = 1

通过以上几条语句，笔者实现了将变量的内容存放入指定的RAML4存储空间的操作。

从上可以得出，当全局变量所占内存过大时，我们可以通过自定义段选择有所余裕的存储空间的方式，从而来解决内存不足的问题。

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