这个问题是来自超级用户的migrated，因为它可以在Stack Overflow上回答。19小时前我不太懂低级的东西。但是，据我所知，编译器生成的二进制文件中包含系统和库调用。如果你不做任何系统调用，也不调用任何库，那么二进制文件是否只是原始的汇编，如果你在同一台机器上，但在另一个操作系统上，可以不做任何更改地执行？还有什么能把二进制文件和它们的操作系统联系起来？有没有可能在没有任何系统调用的情况下编写跨平台的Hello world asm程序？它是否需要访问内核空间，因此它是不可能的？
kyxcudwk1#
不知道可执行文件有元数据，而不仅仅是原始机器码，不同的操作系统使用不同的格式。（除非你有DOS .com可执行文件;该格式没有元数据，并且只是以相对于OS选择的任何段的固定偏移量加载到存储器中。）这让您在x86-64 OpenBSD或Linux上运行x86 -64 FreeBSD可执行文件时，即使它们都使用相同的格式（ELF），也可以获得有用的错误消息（而不是运行它并获得segfault）。或者让操作系统透明地在其上调用模拟器，例如AArch 64硬件上的macOS如何通过Rosetta运行x86-64二进制文件，或者Linux如何通过binfmt-misc调用QEMU，而不是为错误的架构加载机器代码，并使CPU错误与非法指令或页面错误或其他东西很快。Hello World需要进行write系统调用或MessageBoxA等效的WinAPI调用或类似的操作。系统调用ABI是特定于操作系统的。例如，在x86-64 Linux上，mov eax, 1/syscall是write系统调用。在x86-64 MacOS上，mov eax, 0x2000004/syscall。这两个都是类Unix操作系统;其他像Windows甚至没有一个稳定的系统-调用ABI;要在自己的进程之外执行任何操作，唯一可移植（跨Windows版本）的方法是调用DLL函数，这取决于可执行文件中特定于Windows的元数据。假设您有一种可移植的方法来获得运行正确伊萨的机器代码块，您可以在无限循环中进行一些数字运算或其他操作，但在进程外部传达结果需要系统调用。（假设一个现代主流操作系统名副其实，i。也就是说，它做内存保护和多任务处理，所以不像MS-DOS，它不允许用户空间进程直接访问任何硬件。）即使是可移植地退出也是一个问题;通常这是通过退出系统调用完成的，因此是特定于操作系统的。但是如果你的程序出错了（e。例如，非法指令，访问错误地址，或试图运行特权指令），操作系统将杀死您的进程。因为您之前没有进行系统调用来设置处理程序之类的东西。不，不是Hello World。没有系统调用你所能做的就是修改你自己的内存;主流的操作系统不会用任何特殊的内存区域来启动进程，这些内存区域Map到从它们外部可见的任何东西。你可以通过一个侧通道（side-channel）进行通信（泄露数据），比如CPU温度，或者性能计数器，或者对其他进程的性能影响（例如：例如，内存带宽或从共享L3缓存中驱逐数据的速度，无论是否在大量堆栈空间上循环）。不同的指令混合会使CPU发热，而less;您不能选择让进程休眠（这需要系统调用），但运行x86 pause指令的循环将比vmulpd ymm0, ymm1, ymm2指令块使用更少的功率。（256位浮点乘法，或FMA可能更耗电。）这当然不能使“Hello World”出现在控制台中，除非您正在运行另一个进程，该进程经常检查CPU温度并一次收集几位输出。这个程序当然必须进行系统调用。但是如果你不关心“Hello World”在控制台中结束，而只是想将数据传递给其他一些也不进行任何系统调用的进程，它可能会运行定时测试，使用x86 rdtsc或其他东西进行定时，也许是依赖于L3缓存命中的微基准测试，数据生产者可以运行一个循环，写入一大块堆栈空间，或者不触及内存。也许每个输出位花费10亿个TSC tick，以便给予读者有时间看到它发送的内容。（您可以为您实际想要发送的任何数据制定协议。这个想法将适用于任何共享L3缓存的CPU核心对，因此大多数台式机/笔记本电脑CPU，除了一些具有多个“核心集群”（CCX）的Ryzens）
.com
binfmt-misc
write
mov eax, 1
syscall
mov eax, 0x2000004
pause
vmulpd ymm0, ymm1, ymm2
rdtsc
1条答案
按热度按时间kyxcudwk1#
不知道
可执行文件有元数据，而不仅仅是原始机器码，不同的操作系统使用不同的格式。（除非你有DOS
.com可执行文件;该格式没有元数据，并且只是以相对于OS选择的任何段的固定偏移量加载到存储器中。）这让您在x86-64 OpenBSD或Linux上运行x86 -64 FreeBSD可执行文件时，即使它们都使用相同的格式（ELF），也可以获得有用的错误消息（而不是运行它并获得segfault）。或者让操作系统透明地在其上调用模拟器，例如AArch 64硬件上的macOS如何通过Rosetta运行x86-64二进制文件，或者Linux如何通过
binfmt-misc调用QEMU，而不是为错误的架构加载机器代码，并使CPU错误与非法指令或页面错误或其他东西很快。Hello World需要进行
write系统调用或MessageBoxA等效的WinAPI调用或类似的操作。系统调用ABI是特定于操作系统的。例如，在x86-64 Linux上，
mov eax, 1/syscall是write系统调用。在x86-64 MacOS上，mov eax, 0x2000004/syscall。这两个都是类Unix操作系统;其他像Windows甚至没有一个稳定的系统-调用ABI;要在自己的进程之外执行任何操作，唯一可移植（跨Windows版本）的方法是调用DLL函数，这取决于可执行文件中特定于Windows的元数据。假设您有一种可移植的方法来获得运行正确伊萨的机器代码块，您可以在无限循环中进行一些数字运算或其他操作，但在进程外部传达结果需要系统调用。（假设一个现代主流操作系统名副其实，i。也就是说，它做内存保护和多任务处理，所以不像MS-DOS，它不允许用户空间进程直接访问任何硬件。）
即使是可移植地退出也是一个问题;通常这是通过退出系统调用完成的，因此是特定于操作系统的。但是如果你的程序出错了（e。例如，非法指令，访问错误地址，或试图运行特权指令），操作系统将杀死您的进程。因为您之前没有进行系统调用来设置处理程序之类的东西。
不，不是Hello World。没有系统调用你所能做的就是修改你自己的内存;主流的操作系统不会用任何特殊的内存区域来启动进程，这些内存区域Map到从它们外部可见的任何东西。
你可以通过一个侧通道（side-channel）进行通信（泄露数据），比如CPU温度，或者性能计数器，或者对其他进程的性能影响（例如：例如，内存带宽或从共享L3缓存中驱逐数据的速度，无论是否在大量堆栈空间上循环）。不同的指令混合会使CPU发热，而less;您不能选择让进程休眠（这需要系统调用），但运行x86
pause指令的循环将比vmulpd ymm0, ymm1, ymm2指令块使用更少的功率。（256位浮点乘法，或FMA可能更耗电。）这当然不能使“Hello World”出现在控制台中，除非您正在运行另一个进程，该进程经常检查CPU温度并一次收集几位输出。这个程序当然必须进行系统调用。
但是如果你不关心“Hello World”在控制台中结束，而只是想将数据传递给其他一些也不进行任何系统调用的进程，它可能会运行定时测试，使用x86
rdtsc或其他东西进行定时，也许是依赖于L3缓存命中的微基准测试，数据生产者可以运行一个循环，写入一大块堆栈空间，或者不触及内存。也许每个输出位花费10亿个TSC tick，以便给予读者有时间看到它发送的内容。（您可以为您实际想要发送的任何数据制定协议。这个想法将适用于任何共享L3缓存的CPU核心对，因此大多数台式机/笔记本电脑CPU，除了一些具有多个“核心集群”（CCX）的Ryzens）