二进制文件和操作系统有联系吗？

[Gav1nw]

二进制文件和处理器架构有关，和操作系统呢？排除调用到特定操作系统运行库的情况，一个二进制文件可以同时在特定架构如 arm x86 等 的所有操作系统运行吗？

[yehoshua]

不同 CPU 平台不行，指令集都不同。二进制代码，汇编这东西，和硬件关系很大。操作系统反而影响没有硬件强。

[yuezk]

这个帖子让我想到了前段时间看到的一篇关于 Wine 的文章（[How Wine works 101]( https://werat.dev/blog/how-wine-works-101/)，[中文译文]( https://www.freebuf.com/articles/system/346955.html)）。

实际上无论是什么操作系统，最终运行二进制文件都是 CPU 的工作，操作系统只是负责把二进制文件加载到 CPU 上去执行。而相同架构的 CPU 的指令又是一样的，所以理论上是可以把在 Windows 的编译的二进制文件移植到 Linux 上去的，

再看二进制文件，它其实是有结构的，可以简单理解成由 header 和 body 组成。header 部分是给操作系统来读取进行加载的，这部分不同的操作系统之间是有差别的。body 部分是 CPU 的指令，是真正要运行的部分，这部分的内容是和操作系统无关的。

所以可以这样理解，Wine 的主要工作是读取了二进制文件中的 body 部分，并加载到 CPU 运行。另外，它还 hook 了一些 Windows 上的系统函数，转成在的 Linux 里面的实现。

所以，理论上来说，用 Wine 运行 Windows 的程序，其性能并不会比在 Windows 中差，甚至有的时候还会更快。

[yuezk]

更新链接：How Wine works 101： https://werat.dev/blog/how-wine-works-101/

[bashbot]

可执行二进制文件，排除 jar 和 pyc 这种解释执行，单说已经汇编成为机器指令的二进制文件，其中操作系统相关的有：
操作系统内核提供的系统调用
操作系统其他库提供的函数调用
操作系统 ABI ，包括：二进制文件容器格式，二进制程序加载方式，函数参数和返回方式，等

通过精巧的设计，可以实现很多兼容性。比如
在 windows 上执行 linux 程序的 colinu
在 linux 系统执行 windows 程序的 Longene

甚至可以自定义 ABI ，然后实现各个平台的加载器，基础库，以及系统调用转发库。达到一次编译多平台运行的目的。

另外，汇编成机器指令的二进制文件直接执行是 CPU 架构相关的，如果需要跨 CPU 架构，需要考虑解释执行。

[Gav1nw]

我之前的理解只知道二进制文件和 CPU 架构的相容性，并没想过系统调用等和特定系统接口绑定的情况。之上一直做 JAVA Web 对于真正底层的工作只能说是一知半解，最近研究 ESP32 所以发出次疑惑🤔总之谢谢朋友们的解答了

[Gav1nw]

@misaka19000 谢谢🙏写的好详细

[yuezk]

@Gav1nw #4 .class 文件不是直接运行在 CPU 上的，它是运行在 JVM 上的，而 JVM 在不同的系统和 CPU 架构上有不同的实现，这对 .class 文件来说是透明的，Java 也正是靠不同平台的 JVM 实现了跨平台。

[Gav1nw]

@dcsuibian 我刚看了一下发现确实底层包的.jar 下次研究透再问

[Gav1nw]

@yuezk java 这块我还算了解，只是对 c 代码这块，我原来一直想的是编译后应该是结合 CPU 指令集的代码，没想到还有系统调用等

[leimao]

给个最简单的例子，操作系统 A 和 B ，均使用 ARM64 处理器。在操作系统 A 把程序 main.cpp build 成一个 binary C ，在操作系统 B 把同样的程序 main.cpp build 成一个 binary D 。想要运行 binary ，需要有对应的 runtime ，runtime 会读取 binary ，然后执行 binary 里面的指令。这两个程序的执行的指令是一样的，意味着 runtime 解读 binary 之后执行的指令需要一样，而不是 binary 需要一样。不同的 runtime 解读不同的 binary 也可以运行相同的指令。比方说 binary C 是 010101 ，binary D 是 101010 ，操作系统 A 的 runtime 是正着读，操作系统 B 的 runtime 是反着读，那么最终他们读的都是相同的。这也说明，理论上，通过特殊设计，是可以让同一个 binary 在同一个 CPU 的不同操作系统里运行的。

[mejee]

1 、有关系
2 、不能

[n18255447846]

参考大部分项目的编译产物，都是以[文件名]-[系统]-[架构].xxx 命名

[macha]

对于 CPU 来说都一样，但是应用程序和 CPU 之间还隔着一个操作系统。所以二进制文件和操作系统是密切相关的。
你没发现现在流行的几个操作系统都有一个对应的编译器么。

[zinwalin]

@Gav1nw 不是同一文件。

[iOCZ]

@Gav1nw Java 虚拟机敉平了平台差异，可以用相同的字节码文件

[Gav1nw]

@leimao 我对现代操作系统的理解是，负责进程调度、系统资源分配等，操作系统通过虚拟地址等，让每个进程都以为自己独占整个系统资源，所以程序不是应该对系统是无感知的吗？

[irytu]

https://github.com/jart/cosmopolitan

[lingling47]

java 这不就是我嘛