Re: [問題] 程式執行

[WolfLord (呆呆小狼)]

※ 引述《CrBoy (上大學好忙喔)》之銘言：
: ※ 引述《littleboypis (littleboypis)》之銘言：
: : 想請教一下 一隻程式是怎麼在OS(Linux/Windows)執行的?
: : 在OS上執行
: binary的可執行檔會有他自己的格式 例如在Linux上稱為ELF executable
: 在windows上我不敢確定 我都叫他Win32 executable @@"
Windows 上的binary分成 .com 跟 .exe ，基本上.com的格式就是
CP/M Execution Binary， 格式很簡單，就是程式碼一率由0x0100
開始執行，由於x86有Segment的概念，所以OS就很簡單的找一塊區
塊把內容放到RAM裡，然後調整CS讓那個BINARY的對應PC剛好為0x0100
然後就給他CALL進去就對了。至於 .exe 則複雜許多，一般我們大
多知道是所謂的PE格式，其實更正確一點應該說是COFF-PE。Windows
下的Lib,DLL,EXE都是COFF格式的檔案。不管是ELF或COFF基本上得
內容都差不多但格式各有其優點。對於格式細節有興趣的人可以去
拜狗就可以得到細節。

: 可以用$ file filename 來取得檔案的相關資訊
這裡有點意思不一樣，一般來講path+filename 只是讓os知道檔案
在哪，至於能不能執行的細節則是在檔案內的標頭欄位內，exe 跟
unix上加了 x的檔案都是很複雜的執行檔，其中包涵目標機器種類
，二元碼性質描述，是否需要重新連結等等的執行資訊以及可能多
達數段的程式碼與各種不同的材質與資料內容。這些都必需要打開
檔案才能知道的。

: 而作業系統會有loader 負責讀取可執行檔的內容 並載入指令(instructions)
: 到記憶體中 接著才會去執行他(細節我也實在不清楚orz
:                                 我認為不只是把Program Counter指過去這麼簡單)
基本上Loader的動作大致如下：
開啟檔案 -> 讀取表頭資訊 -> 分析內容
                 ---->不可執行或條件不足則跳出回應錯誤(檔案格式/對應平台類)
依照表頭載入並檢核二元資料（程式碼、資料、材質）
                                    -->發生錯誤則跳出回應錯誤(檔案內容揪錯)
重新連結執行碼->產生執行緒/任務資訊----->發生錯誤則跳出回應錯誤(系統資源類)
指派cpu time開始執行 -->發生錯誤則跳出回應錯誤(執行階段類)

: : 如果在沒有OS上的 又是怎麼一個情況?
: 如果沒有OS的 那就是這個程式本身就要可以執行 細節我也不清楚XDDD
: 不過硬體都會設計剛啟動的時候 會從ROM的哪個地方開始執行
: 而你就必須以那個地方當作開頭來寫入你的程式(的那些指令)
: 最少最少也需要一個jump 讓PC可以跳指到你的程式的主區段
沒有os的話，你就必須確定你的執行碼沒有進行系統呼叫（ex：printf scanf...）
然後使用linker把程式的佈置規劃到rom裡面對應的位置，然後
在CPU 的起始點(0x00000000 或 0xfffffff0)放一個 JMP 跳到
你的ROM 中的程式進入點。然後把這樣的二元檔影像燒到ROM裡
面去，這樣，CPU reset後就會跳進去你的程式碼裡面了。

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   ～～～ 一切的正義在曼尼大神的正義之前均無足輕重
                    在海賊的砲口下唯有曼尼大神的正義可以私下研究 ～～～
                                                              -= WolfLord =-
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◆ From: 114.46.218.188
→ ibmjch:我記得file的確可以告訴你這個檔案是甚麼樣的檔案
→ WolfLord:File只有這個檔有沒有執行權，是不是唯讀而已，沒有細節
→ WolfLord:你可能拿到一個ARM的ELF BIN再X86上，FILE會告訴你這是可
→ WolfLord:以執行的，但是當LOADER載入十才會告訴你：這不是一個可
→ WolfLord:以執行的檔案（FILE CANNOT EXECUTABLE）
推 CrBoy:多謝前輩指導 我又上了一課~!! <(_ _)>
→ CrBoy:只是我的確可以用file來獲得檔案的相關資訊 如格式 平台
→ CrBoy:函式庫的連結方式 有沒有strip過之類的 您說的應該是ls -l ?
→ ibmjch:我的經驗和C大一樣
→ ibmjch:另外這邊的file是指linux裡的ㄧ支程式  不是指一個檔案
推 ibmjch:不知道大大指的file和我們指的file是同一個意思嗎
→ WolfLord:真糟糕，我指的是File system不是file這隻程式
→ WolfLord:而執行這一件事不會去呼叫file這個外掛程式，因為他也需
→ WolfLord:要被執行。所以提出file可以得到檔案屬性就跟大家再討論
→ WolfLord:引擎時突然跟人家說：接CAN就可以知道耗油一樣....CAN的
→ WolfLord:資訊也是跟引擎的ECU問來的，可是引擎裡面也有其他的東西
→ WolfLord:叫CAN啊～～～ 根本是來亂嘛 XDDD
→ WolfLord:換句話說 file 這隻程式跟執行過程毫無關係 XD
推 ibmjch:我想C大想講的是file這支程式可以知道這個檔案是不是
→ ibmjch:ELF executable 的檔案吧