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Modern Embedded Recipes · 26/152

링커 스크립트 기초 — SECTIONS·MEMORY·entry point

· Hawk · 3분 읽기

#한 줄 요약

“링커 스크립트는 어떤 코드/데이터를 어떤 메모리 주소에 둘지 정합니다.” MEMORY로 chip의 메모리 영역을 선언하고, SECTIONS로 입력 섹션을 그 위에 매핑합니다.

#어떤 상황에서 쓰나

  • 새 chip을 처음 지원할 때
  • TCM, CCM 같은 특수 영역을 활용
  • Bootloader와 app의 영역 분리
  • Symbol을 특정 주소에 배치(예: vector table)

#핵심 개념

#1) 가장 단순한 linker script

ENTRY(Reset_Handler)
MEMORY
{
FLASH (rx) : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 1024K
RAM (rw) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 128K
}
SECTIONS
{
.text :
{
KEEP(*(.vector_table))
*(.text*)
*(.rodata*)
} > FLASH
.data :
{
*(.data*)
} > RAM AT > FLASH
.bss :
{
*(.bss*)
} > RAM
}

이 작은 스크립트만으로 단순 펌웨어가 빌드됩니다.

#2) MEMORY 블록

각 메모리 영역의 속성과 범위를 선언합니다.

NAME (속성) : ORIGIN = 시작, LENGTH = 크기
속성:
r — readable
w — writable
x — executable
! — invert
MEMORY
{
BOOT (rx) : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 32K
APP (rx) : ORIGIN = 0x08008000, LENGTH = 992K
SRAM (rwx) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 128K
CCM (rwx) : ORIGIN = 0x10000000, LENGTH = 64K
BACKUP (rw) : ORIGIN = 0x40024000, LENGTH = 4K
}

#3) SECTIONS — output section 정의

.section_name [start_addr] :
{
pattern ← 어떤 입력 섹션을 포함할지
pattern
} > MEMORY_REGION

기본 패턴:

패턴의미
*(.text)모든 .text 입력
*(.text*).text, .text.foo, .text.bar 등 모두
file.o(.data*)특정 file의 .data*
KEEP(*(.x))GC 대상 제외 (gc-sections에서 보호)

#4) > (VMA)와 AT > (LMA)

VMA(Virtual Memory Address)는 runtime 주소, LMA(Load Memory Address)는 처음에 저장된 주소입니다. 보통 같지만 .data는 다릅니다.

.data :
{
*(.data*)
} > RAM AT > FLASH
  • VMA = RAM (실행 시 위치)
  • LMA = FLASH (처음 저장 위치)

startup code가 LMA → VMA로 복사합니다. 다음 편에서 자세히 다룹니다.

#5) Symbol 정의 — _etext, _sdata

linker는 script 안에서 symbol을 만들 수 있습니다.

.data :
{
_sdata = .;
*(.data*)
_edata = .;
} > RAM AT > FLASH
_sidata = LOADADDR(.data); /* .data의 LMA */
.bss :
{
_sbss = .;
*(.bss*)
*(COMMON)
_ebss = .;
} > RAM

startup code가 이 symbol들로 영역 시작/끝을 압니다.

extern uint32_t _sdata, _edata, _sidata, _sbss, _ebss;
void copy_data(void) {
uint32_t *src = &_sidata;
uint32_t *dst = &_sdata;
while (dst < &_edata) *dst++ = *src++;
}
void zero_bss(void) {
for (uint32_t *p = &_sbss; p < &_ebss; p++) *p = 0;
}

#6) ALIGN — 정렬

.text :
{
*(.text*)
. = ALIGN(4); /* 4-byte alignment */
*(.rodata*)
} > FLASH

.(location counter)을 align 한 후 다음 데이터 배치. ARM은 32-bit access를 위해 4-byte alignment 권장.

#코드 / 실제 사용 예

STM32F4용 실제 linker script:

ENTRY(Reset_Handler)
MEMORY
{
FLASH (rx) : ORIGIN = 0x08000000, LENGTH = 1024K
SRAM (rwx) : ORIGIN = 0x20000000, LENGTH = 128K
}
_estack = ORIGIN(SRAM) + LENGTH(SRAM); /* stack top */
_Min_Heap_Size = 0x200; /* 512 byte */
_Min_Stack_Size = 0x400; /* 1 KB */
SECTIONS
{
.isr_vector :
{
. = ALIGN(4);
KEEP(*(.isr_vector))
. = ALIGN(4);
} > FLASH
.text :
{
. = ALIGN(4);
*(.text*)
*(.glue_7)
*(.glue_7t)
KEEP (*(.init))
KEEP (*(.fini))
. = ALIGN(4);
_etext = .;
} > FLASH
.rodata :
{
. = ALIGN(4);
*(.rodata*)
. = ALIGN(4);
} > FLASH
.data :
{
. = ALIGN(4);
_sdata = .;
*(.data*)
. = ALIGN(4);
_edata = .;
} > SRAM AT > FLASH
_sidata = LOADADDR(.data);
.bss :
{
. = ALIGN(4);
_sbss = .;
*(.bss*)
*(COMMON)
. = ALIGN(4);
_ebss = .;
} > SRAM
._user_heap_stack :
{
. = ALIGN(8);
PROVIDE(end = .);
. = . + _Min_Heap_Size;
. = . + _Min_Stack_Size;
. = ALIGN(8);
} > SRAM
}

빌드:

Terminal window
arm-none-eabi-gcc \
-mcpu=cortex-m4 -mthumb \
-T linker.ld \
-Wl,-Map=app.map \
main.c startup.s -o app.elf
arm-none-eabi-size app.elf

#측정 / 비교

일반 명령효과
> REGIONoutput section을 region에 둠
AT > REGIONLMA를 다른 region에 둠
. = ALIGN(N)location counter를 N-byte align
KEEP(*(.x))gc-sections에서 보호
PROVIDE(sym)정의되지 않은 경우만 정의
LOADADDR(.section)section의 LMA 반환
명령 옵션의미
-T script.ldlinker script 지정
-Wl,-Map=file.mapmap 파일 출력
-Wl,--gc-sectionsunused section 제거
-ffunction-sections -fdata-sectionsfunction/data별 section (gc 위해)

#자주 보는 함정

⚠️ Vector table에 KEEP 빠짐

--gc-sections가 사용 안 보이는 vector table을 제거합니다. KEEP(*(.isr_vector))로 보호 필수.

⚠️ .bss를 LOAD 영역에 둠

.bss는 0으로 초기화되므로 flash에 데이터를 가질 필요 없습니다. AT 없이 > RAM만 쓰면 됩니다.

⚠️ Stack 영역 정의 누락

linker script에 stack을 명시 안 하면 heap과 stack이 같은 영역에서 자라 충돌. _estack = ORIGIN(SRAM) + LENGTH(SRAM)로 stack top 명시.

⚠️ Heap이 부족

malloc을 쓰는데 _Min_Heap_Size가 0이면 첫 호출에서 실패. newlib는 _sbrk가 heap을 확장.

⚠️ Section name이 input과 불일치

*(.text)는 정확히 .text만 잡고 .text.foo는 안 잡습니다. *(.text*)로 모든 변형 포함.

#정리

  • 링커 스크립트는 MEMORY로 영역을 선언하고 SECTIONS로 입력을 매핑합니다.
  • > (VMA)와 AT > (LMA)로 runtime 위치와 저장 위치를 분리할 수 있습니다.
  • _sdata, _sbss 같은 symbol을 정의해 startup code가 활용합니다.
  • KEEP, ALIGN, PROVIDE 같은 명령으로 세밀한 제어가 가능합니다.
  • Vector table KEEP, stack symbol 정의가 기본 체크포인트입니다.

다음 편에서는 링커 스크립트 고급을 다룹니다. LMA vs VMA의 응용, overlay, custom section입니다.

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Modern Embedded Recipes · 27 of 152

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  25. 25C 컴파일 4단계 — Preprocess·Compile·Assemble·Link 추적
  26. 26ELF 파일 구조 분석 — Section·Segment·Symbol Table·DWARF
  27. 27링커 스크립트 기초 — SECTIONS·MEMORY·entry point
  28. 28링커 스크립트 고급 — Overlay·BSS·init_array·LMA/VMA
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  30. 30C 런타임 crt0 분석 — Stack·BSS Zero·Data Copy·atexit
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  32. 32임베디드 컴파일러 최적화 분석 — -O0~-O3·-Os·-LTO 비교
  33. 33Map 파일 분석 — Symbol·Section·Size 추적으로 코드 크기 진단
  34. 34Make·CMake 크로스 컴파일 — Toolchain File·Sysroot 통합
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  72. 72ISR-Safe API 설계 — Reentrant·Atomic·Defer 패턴
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  75. 75RTOS 디버깅 기법 — Tracealyzer·SystemView·Stack 추적
  76. 76임베디드 Linux 부팅 흐름 분석 — BootROM·U-Boot·Kernel·init
  77. 77U-Boot 활용 — bootcmd·env·tftp·boot.scr 분석
  78. 78Device Tree 실전 — DTS·DTB·Overlay·Phandle 추적
  79. 79Device Tree Overlay 적용 — Runtime fragment·dtoverlay
  80. 80임베디드 커널 빌드 — defconfig·menuconfig·Image·zImage
  81. 81커널 모듈 기초 — init/exit·Parameter·KBuild·DKMS
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  84. 84mmap 4가지 모드 — Anonymous·File·Shared·Huge Page
  85. 85epoll 실전 — LT·ET·ONESHOT·EXCLUSIVE 비교
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  87. 87sysfs·configfs 활용 — kobject 기반 User 인터페이스
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  89. 89루트 파일시스템 구축 — Buildroot 기초·Package·Toolchain
  90. 90임베디드 동적 메모리 — malloc 위험·결정성·대안 분석
  91. 91메모리 정렬과 패딩 분석 — Natural·Strict Alignment·Trap
  92. 92Cache Line Alignment — alignas·Padding·SoA 적용
  93. 93DMA-Friendly Allocator — dma_alloc_coherent·IOMMU·Pool
  94. 94Zero-Copy Pipeline — DMA-BUF·sendfile·io_uring·splice
  95. 95NUMA Memory Topology — numactl·numa_alloc·HBM 적용
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  97. 97ARM NEON 심화 — Matrix Multiply·FFT·Image Filter 적용
  98. 98임베디드 스택 분석 — high-water·overflow 탐지
  99. 99임베디드 코드 크기 최적화 — -Os·LTO·Section Garbage Collection
  100. 100임베디드 전력 최적화 — Sleep Mode·Clock Gating·DVFS
  101. 101WCET 분석 기법 — Static·Measurement·Hybrid 방법론
  102. 102Lock-Free Ring Buffer 구현 — SPSC·Power-of-2·Memory Order
  103. 103Wait-Free Signaling — Atomic Flag·Sequence·Latest-Value
  104. 104RCU (Read-Copy-Update) 기초 — Quiescent State·Grace Period
  105. 105Hazard Pointer 분석 — Lock-Free Memory Reclamation
  106. 106Compare-And-Swap 패턴 — Stack·Counter·Linked List 적용
  107. 107Atomic Operation 비용 분석 — Fence·Cache Line·Contention
  108. 108Spinlock vs Mutex 결정 가이드 — Context Switch·Hold Time
  109. 109ABA 문제 회피 — Tagged Pointer·Hazard·Generation Counter
  110. 110False Sharing 해결 — Cache Line Padding·SoA 적용
  111. 111MPMC Queue 구현 — Multi-producer Multi-consumer Lock-Free
  112. 112임베디드 디버깅 마인드셋 — 가설·격리·재현·이분탐색
  113. 113JTAG·SWD 안 붙을 때 — 핀·전압·속도·세션 진단
  114. 114GDB 원격 디버깅 — OpenOCD·J-Link·target remote 구성
  115. 115Cortex-M 하드폴트 분석 — Stacked Frame·CFSR 읽기
  116. 116UART 안 찍힐 때 — Bare-metal 체크리스트
  117. 117임베디드 부팅 실패 진단 — 단계별 Isolation
  118. 118인터럽트 누락·중복 진단 — Priority·Pending·Re-entry 추적
  119. 119메모리 오버플로우·오염 진단 — Canary·MPU·Pattern 분석
  120. 120타이밍·Race 진단 — Heisenbug 잡는 법
  121. 121통신 프로토콜 분석 — Logic Analyzer와 Protocol Decoder
  122. 122임베디드 로깅 시스템 설계 — 레벨·버퍼·SWO·Deferred
  123. 123임베디드 포스트모템 분석 — Core Dump와 Field Crash
  124. 124FPGA 기초 분석 — LUT·FF·BRAM·DSP 자원 구조
  125. 125Vivado 사용법 — Project·Constraint·Synth·Impl·Bitstream
  126. 126PCIe BAR 매핑 분석 — Config Space·Enumeration·MMIO 접근
  127. 127AXI 인터페이스 — AXI4·AXI4-Lite·AXI-Stream 비교
  128. 128Zynq PS-PL 통신 — GP·HP·ACP 인터페이스 선택
  129. 129Mailbox Protocol 분석 — Host와 Accelerator를 잇는 Doorbell
  130. 130Command Queue·Submission Queue — NVMe·XDMA 공통 패턴
  131. 131DMA Completion 메커니즘 — Interrupt·Polling·Completion Ring
  132. 132PCIe Streaming 분석 — BAR Type·MSI-X·Kernel Bypass
  133. 133Vitis HLS 분석 — Pragma·Pipeline II·Dataflow 실전 감각
  134. 134HLS 최적화 기법 — Pipeline·Unroll·Partition·Dataflow
  135. 135Vitis AI 분석 — DPU·xmodel·VART
  136. 136OpenCL on FPGA — Kernel·Channel·Burst Memory 분석
  137. 137Intel Quartus 사용법 — Platform Designer·Nios II·HLS
  138. 138Edge Inference 분석 — Cloud vs Edge·Latency·Privacy
  139. 139NPU 아키텍처 분석 — Ethos·Hexagon·Systolic Array 비교
  140. 140딥러닝 Quantization 분석 — PTQ·QAT·INT8·INT4·Calibration
  141. 141TensorRT 분석 — ONNX→Engine·FP16·INT8·DLA·Multi-Stream
  142. 142TFLite Micro 분석 — Op Resolver·Tensor Arena·Cortex-M
  143. 143ONNX Runtime 분석 — Execution Provider와 Cross-Platform 배포
  144. 144Edge Thermal Management — Throttling·DVFS·Fan Curve·Sustained
  145. 145NVIDIA Jetson 분석 — Nano·Xavier·Orin·Thor·JetPack·DLA·VPI
  146. 146Zero-Copy Camera Pipeline — V4L2·DMA-BUF·GPU Import·NPU 직결
  147. 147온디바이스 LLM 추론 — llama.cpp·GGUF·MLX·KV Cache·NPU Backend
  148. 148Cortex-M33 TF-M·TrustZone — Secure Firmware·PSA·MCUboot
  149. 149Matter·Thread 분석 — IoT 통합 표준·Commissioning·Multi-Fabric
  150. 150PCIe → CXL 진화 — 같은 PHY 위 cache-coherent 프로토콜 추가
  151. 151QEMU CXL Type 3 디바이스 에뮬레이션 — 노트북에서 CXL 개발 환경 구축
  152. 152Linux CXL 드라이버 분석 — cxl_pci·cxl_core·region·DAX