二进制文件简介
深入探索二进制文件：编译器与链接器的艺术
在软件开发的旅程中，*.o、*.elf、*.axf和*.bin这些看似神秘的文件类型，其实蕴含着机器码的奥秘。它们不仅是编译器和链接器的杰作，更是程序员与硬件沟通的桥梁。让我们一起解开这些文件的面纱，揭示它们的结构和功能。
首先，让我们聚焦于目标文件的三大类别：*.o、*.elf和*.axf。*.o，作为编译器的产物，采用ELF（Executable and Linkable Format）格式，承载着可重定位的机器代码。编译器将源代码转化为这些中间文件，它们的节区头虽然初始位置为0x00000000，但通过链接器（如MDK的armlink）的整合，*.axf文件诞生，其中的节区头如ER_IROM1（0x08000000）和RW_IRAM1（0x20000000）都赋予了具体地址。
使用强大的工具fromelf，我们可以洞察这些文件的细节。例如，通过fromelf --text -v can.o > can_o_fromelf_v.txt，我们可以查看到符号表、字符串表以及调试信息，而fromelf --text -c can.o则揭示了节区主体和反汇编代码，展示了编译和链接过程中的指令和跳转。
对比*.o与*.axf，后者是链接的最终产物，不仅包含了程序头，明确地记录了内存地址和空间大小，而且节区头有了明确的定位。我们注意到，例如在HAL_GPIO_Init和HAL_NVIC_SetPriority的标号上，*.o中的地址“f7fffffe”在*.axf中变成了0x80011e8和0x8000ef4，代码也从“f000f9f3”和“f000f87e”，这生动展示了链接器如何将不同模块的代码无缝融合的过程。
hex文件，如MDK的输出，以易于下载器读取的形式呈现机器码或数据。它的每个条目由长度、地址、类型和校验和构成，对于直接下载到硬件来说更为便捷。而bin文件则更为原始，直接记录二进制映像，需要特定辅助文件才能下载，其结构更为紧密。
最后，让我们总结一下：*.axf文件作为编译和链接的综合结果，包含了代码和工程信息，是这几种文件中体积最大的。它不仅是编译器艺术的体现，更是连接源码与硬件执行的关键桥梁。理解这些文件的结构和行为，将有助于我们更好地调试和优化软件，使之在硬件世界中如鱼得水。
