缔造程序兼容的契约(ABI)

1. API是什么?

ABI(application binary interface),指的时应用程序二进制接口。
EABI(embeded application binary interface),指的是嵌入式应用程序二进制接口,和ABI的区别在于应用程序中允许使用特权指令。
ABI广义上的概率指的是应用程序在二进制层面的规范,狭义上指的是某个硬件/操作系统/虚拟机平台的规范文档。

2.ABI和 API的区别:

ABI是二进制层面的规范,而API是源码层面的规范。两者没有直接联系。
遵循相同ABI的系统,所提供的API可能不同:
相同的不同的系统如Windows和Linux都可以在电脑上安装,原因是遵循了相同的ABI规范,但是源代码是不同的,原因API不同。
遵循相同API的系统,所提供的ABI可能不同:
QT应用程序开发后(API相同,源代码),可以在Windows和Linux上运行,单经过编译后的可执行文件不同(编译时遵循的ABI不同)
Java跨平台原理:
编译之后的二进制文件相同,通过运行在不同平台上java虚拟机将其翻译成对应平台的可执行程序(翻译的规则是平台的ABI规范)。
缔造程序兼容的契约(ABI)
QT跨平台的原理:
相同的源代码(api),,通过在不同品台编译后成为各个品台的可执行程序(编译规范遵守了平台的ABI规范)。
缔造程序兼容的契约(ABI)

3. API有什么?

3.1 定义了基础数据类型的大小

缔造程序兼容的契约(ABI)
从这个角度考虑程序的可移植性,只需要将类型适配层做相应修改,使得数据类型满足平台规范即可。
缔造程序兼容的契约(ABI)

3.2 定义了共用体/结构体的对齐方式

如下面的程序,有两种对其方式,在Linux中使用的是压缩存储。

struct {
    short s : 9;
    int j : 9;
    char c;
    short t : 9;
    short u : 9;
    char d;
} s;

Linux下输出结果:
缔造程序兼容的契约(ABI)
缔造程序兼容的契约(ABI)

3.3 定义了硬件寄存器的使用方式

寄存器时处理器用来处理数据的载体,一些寄存器在处理器设计时就规定好了功能。
缔造程序兼容的契约(ABI)
X86寄存器的ABI规范:
缔造程序兼容的契约(ABI)
Power PC寄存器的ABI规范
缔造程序兼容的契约(ABI)

3.4 定义了函数的调用时的约定

当函数调用时,参数会被传递给被调用的函数,而返回值会被返回给函数调用者。
调用约定描述参数如何传递到栈中以及栈的维护方式:参数的传递顺序(如从左向右入栈)、调用栈的清理(如被调函数负责清理栈)。
调用约定通常用于调用和库开发:
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