什么是ABI
发布日期:2021-05-18 09:29:39 浏览次数:27 分类:精选文章

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ABI全称为Application Binary Interface,意为“应用程序二进制接口”。作为程序运行的基础,ABI定义了程序如何与底层系统交互。作为程序的核心组件,API(应用程序编程接口)为开发者提供了标准化的功能模块,但我们更关注的是这些程序是如何被执行的。编写代码的程序员都知道API是系统为应用提供的预先定义的模块,但程序的执行机制更为复杂。这些指令不仅需要完成基本的操作,还需要通过某种方式组合起来实现复杂的功能。

CPU的指令集提供了基本的操作,如跳转、判断、循环、地址访问等,但这些操作如何控制全局变量、局部变量,如何实现子函数的调用与参数传递?这些规范的标准化就是ABI的作用。ABI不仅定义了程序如何转换为二进制代码,更规范了操作系统如何运行在CPU之上。初期,ABI甚至决定了操作系统如何接触底层硬件。

ABI的定义范围更广,涵盖了程序如何在内存中加载、模块之间的接口标准等内容。因此,ABI不仅与CPU有关,还与操作系统和二进制可执行文件格式密切相关。常见的ABI规范包括x86_64 ELF ABI、ARM ABI等。

ABI的核心作用在于确保程序在不同环境下有统一的执行规则。它完整定义了CPU指令集、操作系统规范以及二进制文件格式的三大要素。虽然在实际应用中,某些要素可能会被省略,但这些省略的部分往往与其他平台保持一致或是唯一选择。

随着时间的推移,计算机架构趋于统一,尤其是x86架构的主导地位日益明显。操作系统的选择也变得有限,Windows和Linux几乎占据了主导地位。尽管如此,其他架构如PPC64 ELF ABI和AIX XCOFF ABI仍有其特殊存在,更多地成为研究和反向工程的对象。

ABI的重要性不言而喻,它决定了程序在特定环境下是否能够顺利运行。理解ABI的实现机制有助于深入了解程序的执行过程。通过这一系列规范化定义,程序能够在不同的硬件和操作系统环境中保持一致性。

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