operating-system - 机器独立性

Question

让我们考虑一个在 Windows 中编译的简单 C 程序。

我可以在 Intel CPU 机器上编译程序并在 AMD CPU 机器（相同的操作系统）上运行它。那么这是否意味着CPU的指令集是相同的？

为什么相同的程序不能在具有不同操作系统和相同 CPU 的机器上运行？

Answer 1

目标文件的二进制设置完全不同。还有哪些库可用或如何调用它们。

只需比较 ELF 或 EXE 文件的标头即可了解我的意思。

如果您编写一个简单的程序，例如 "main(){printf("Hello\n"); return 0;}，那么编译器会在幕后进行很多事情来打印这些行。在相同的环境下运行CPU 没有帮助，因为它可以执行汇编指令，但是一旦调用第一个 OS 函数，它就会严重失败。

详细说明一下：

就像一个例子。让我们假设我们在 Amiga OS 上使用 Motorola 68000 CPU 运行。

如果我没记错的话，调用系统库的调用调用涉及将指针加载到 CPU 的地址寄存器中，然后调用 OS 函数。

现在假设我也使用摩托罗拉 68000 CPU 编写自己的操作系统。然而，当我设计我的操作系统时，我认为使用堆栈进行数据交换是一个更好的主意，所以当你在我自己的私有操作系统中调用类似的函数时，你不会传递地址寄存器中的地址，而是你把它推到堆栈上。现在，当您的可执行文件将在我的操作系统中执行时（假设它可以加载，因为我使用相同的对象结构）您的可执行文件会将值放入寄存器中，而我的操作系统会尝试将它们从堆栈中弹出，因为它不知道它正在寻找的价值应该是其他的。

我希望这更详细一点，以便您理解它，但当然问题比这更深，因为这只是所涉及问题的一小部分。

Answer 2

您的 Intel 和 AMD 都使用 x86（或 x86-64）架构。这就是为什么您可以在两者上运行相同的软件的原因。然而，编译后的程序不仅仅包含对架构的依赖，它还包含对底层操作系统的依赖。例如，即使是 Linux 可执行文件的二进制格式也与 Windows 不同。

但是，您可以使用一个使用 C 标准库的简单 C 程序，并在不同的操作系统和处理器架构上编译它。只要您的代码不包含依赖于操作系统的代码，它就会跨操作系统移植。同样，例如，如果您的代码不依赖于底层架构字节序，它将跨架构移植。

约翰。