ARM平台下.scat文件与ld链接脚本文件的差异及二者互转方法咨询

作为经常和ARM平台链接脚本打交道的开发者，我来帮你理清这两种脚本的核心差异，以及它们之间的转换思路和步骤。

核心差异对比 #

这两种脚本本质上都是用来定义程序的内存布局，但由于所属工具链不同，语法和设计思路有不少区别：

• 所属工具链：.scat是ARM Compiler（包括传统的ARMCC和现在的ARMClang）专属的分散加载脚本；而ld链接脚本是GCC工具链中ld链接器的标准配置文件。
• 内存区域定义逻辑：.scat把**加载区域（LOAD_REGION）和执行区域（EXEC_REGION）**分开定义，清晰区分程序存储的位置（比如Flash）和运行时加载的位置（比如RAM）；ld脚本则通过MEMORY块定义所有可用内存，再在SECTIONS里用AT()语法绑定段的加载地址和执行地址，把映射关系整合在一起。
• 段分组语法：.scat用ARM特有的段分组关键字，比如*(+RO)（只读段，包括代码和常量）、*(+RW)（可读写初始化段）、*(+ZI)（零初始化段），语法更简洁；ld脚本需要明确指定具体段名，比如*(.text)、*(.rodata*)、*(.data*)，如果要实现类似分组的效果，需要手动组合这些段名。
• 内置符号体系：.scat有ARM编译器内置的内存布局符号，比如Image$$RO$$Base（只读段起始地址）、Image$$RW$$Limit（可读写段结束地址）；ld脚本没有这类内置符号，需要开发者自己在脚本中定义，比如_text_start = .;、_data_end = .;。
• 语法细节：.scat的语法更贴近ARM的硬件架构设计，比如支持直接指定区域的重叠、特殊的对齐规则；ld脚本的语法更通用，兼容多种架构，比如x86、RISC-V等。

从.scat到ld脚本的转换步骤 #

如果你要把ARM Compiler的项目迁移到GCC，转换脚本可以按以下步骤来：

1. 映射内存区域 #

把.scat中的LOAD_REGION和EXEC_REGION转换成ld脚本的MEMORY块，再在SECTIONS中绑定段的加载/执行地址。

举个例子，.scat中的定义：

LOAD_REGION_FLASH 0x00000000 0x00100000 {
    EXEC_REGION_FLASH 0x00000000 0x00100000 {
        *(+RO)
    }
    EXEC_REGION_RAM 0x20000000 0x00020000 {
        *(+RW)
        *(+ZI)
    }
}

转换成ld脚本：

MEMORY
{
    FLASH (rx) : ORIGIN = 0x00000000, LENGTH = 0x100000
    RAM (rwx) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 0x20000
}

SECTIONS
{
    .text :
    {
        _text_start = .;
        *(.text*)
        *(.rodata*)
        _text_end = .;
    } > FLASH

    .data : AT(_text_end)
    {
        _data_start = .;
        *(.data*)
        _data_end = .;
    } > RAM

    .bss :
    {
        _bss_start = .;
        *(.bss*)
        *(COMMON)
        _bss_end = .;
    } > RAM
}

2. 转换段分组规则 #

把.scat中的*(+RO)、*(+RW)、*(+ZI)转换成ld脚本对应的段：

• *(+RO) → *(.text*) + *(.rodata*)
• *(+RW) → *(.data*)
• *(+ZI) → *(.bss*) + *(COMMON)

如果有特定库的段筛选，比如.scat中的libfoo.a(+RO)，转换成ld脚本的libfoo.a(.text*) libfoo.a(.rodata*)。

3. 替换内置符号 #

把.scat的内置符号换成自己在ld脚本中定义的符号：

• Image$$RO$$Base → _text_start
• Image$$RW$$Base → _data_start
• Image$$ZI$$Base → _bss_start
• Image$$RW$$Limit → _data_end

4. 处理特殊指令 #

• .scat中的ENTRY(Reset_Handler) → ld脚本中的ENTRY(Reset_Handler)（语法一致）
• 如果.scat中定义了栈大小，在ld脚本的SECTIONS末尾添加栈的定义：

  .stack :
  {
      . = ALIGN(8);
      _stack_start = .;
      . += 0x1000; /* 4KB栈空间 */
      _stack_end = .;
  } > RAM
  

从ld脚本到.scat的转换步骤 #

如果要把GCC项目迁移到ARM Compiler，转换方向反过来即可：

1. 拆分内存区域 #

把ld脚本的MEMORY块拆成.scat的LOAD_REGION和EXEC_REGION，加载区域对应存储介质（比如Flash），执行区域对应运行内存（比如RAM）。

2. 转换段选择器 #

把ld脚本中的具体段名换成.scat的分组关键字：

• .text、.rodata → *(+RO)
• .data → *(+RW)
• .bss、COMMON → *(+ZI)

3. 替换符号引用 #

把ld脚本中自定义的符号换成.scat的内置符号：

• _text_start → Image$$RO$$Base
• _data_start → Image$$RW$$Base
• _bss_start → Image$$ZI$$Base

转换注意事项 #

• 一定要验证内存布局：转换完成后，编译链接生成.map文件，对比原来的.map文件，确认所有段的地址、大小、顺序完全一致，避免出现内存溢出或者运行错误。
• 注意对齐规则：.scat中的ALIGN(8)和ld脚本中的. = ALIGN(8);效果一致，但要注意语法细节。
• ARMClang兼容ld脚本：现在ARM主推的ARMClang编译器已经支持ld脚本的语法，如果你用的是ARMClang，可以直接使用ld脚本，不需要额外转换，这能减少迁移成本。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者The Doctor