Форматы исполняемых файлов: различия между версиями
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Oleg4280 (обсуждение | вклад) Нет описания правки |
Oleg4280 (обсуждение | вклад) ссылки на Википедию (форматы файлов) |
||
Строка 20:
== Исторический экскурс ==
Одним из простейших форматов исполняемых файлов на архитектуре x86 является файл с расширением [[w:.COM|.COM]] (здесь и далее при использовании расширений файлов операционных система семейства CP/M будет использоваться запись расширения файла в верхнем регистре, а для операционных систем семейства Unix будет использоваться нижний регистр для суффикса имени файла). Истоки данного формата файла идут из операционной системы CP/M для процессора Intel 8080, известной своей широкой популярностью. Формат файла предполагает использование для создания команд (COM - сокращение от COMMAND), расширяющий базовую функциональность операционной системы.
При разработке MS-DOS формат .COM сохранился практически без изменения и обеспечивает совместимость на уровне исходного кода с CP/M. Двоичный формат специфичен для каждого типа процессора. Формат подразумевает исполнение в пределах одного сегмента (64Кб), что не позволяло использовать возможности оперативной памяти в полной мере.
Формат [[w:.EXE|.EXE]] появился в QDOS/86-DOS (позднее продаваемой под брендом MS-DOS) в 1981 году и был разработан Марком Збиковски (Mark Zbikowski), о чем свидетельствует сигнатура MZ (или ZM в некоторых старых версиях редакторов обратных связей) в первых двух байтах файла. В отличие от формата .COM, где для кода, данных и стека используется один и тот же сегмент, в формате .EXE были сняты данные ограничения, что делало доступным все адресное пространство компьютера.
Развитие машин класса IBM PC привело к появлению новых режимов адресации, появлению виртуальной памяти и прочих механизмов, что делало формат .EXE [[w:MZ (формат)|MZ]] недостаточно гибким и не приспособленным к реалиям. В частности, многие производители реализовывали так называемые оверлеи, что позволяло осуществлять простейшую подкачку нужных функций в ОЗУ. Плюс, неэффективное использование повторяющегося исполняемого кода привело к реализации библиотек динамического связывания, код которых мог использоваться различными процессами без его дублирования в физической памяти. В итоге формат .EXE был расширен и были реализованы его более современные версии [[w:Linear Executable|LX/LE]] и [[w:New Executable|NE]].
Формат .EXE NE был разработан Microsoft для применения в операционной системе OS/2 и оболочки Windows. Данный формат ориентирован, как и .EXE MZ, на 16-разрядные среды исполнения. Основная дополнительная функциональность, обеспечиваемая данным форматом - это поддержка .DLL.
Строка 32:
С приходом на рынок микропроцессоров 386+ возникла необходимость поддержки 32-разрядного кода, что, естественно, привело к появлению такого формата, как LE (использовался в оболочках семейства Windows 3.x и операционных систем семейства Windows 9x) и LX (использовался в операционной системе OS/2). Данные форматы позволили смешивать как 16-битный код, так и 32-битных. Кроме смешанного кода переходной период также потребовал реализации такого механизма, как thunking, что также наложило отпечаток на данные форматы файлов.
При разработке OS/2 NT 3.0 (в последующем - Windows NT 3.51) был разработан формат .EXE [[w:Portable Executable|PE]], который был предназначен для хранения кода ориентированного на различные аппаратные платформы. В настоящее время данный формат является основным для семейства операционных систем Windows.
В кросс платформенной OS/2 (OS/2 PPC, Workstation OS) конечным форматом файлы был принят формат ELF, о котором будет сказано несколько дальше.
Строка 40:
С появлением разделяемых библиотек формат a.out из-за ряда ограничений был заменен на формат COFF. Из основных нововведений - это добавление отладочной информации и относительного виртуального адреса, что позволило загружать его по произвольному фактическому адресу. Использование формата COFF в Unix системах в настоящее время ограничено, однако формат .EXE PE является наиболее известным вариантом формата COFF.
Формат [[w:COFF|COFF]] был принят не всеми производителями семейства Unix и многие все еще продолжали использовать [[w:a.out|a.out]]. Ситуация изменилась с появлением формата [[w:ELF|ELF]]. Достаточно удачное решение и учет того, что формат не был ориентирован под специфические особенности определенной архитектуры, он получил широкое распространение. Большинство современных реализаций Unix и ряд других операционных систем используют именно его. Существует также "универсальный" формат ELF, содержащий двоичные образы для большинства различных платформ. Сложно сказать, будет ли формат FatELF широко использован, но если оглянуться на историю подобный "многосистемных" форматов, то, скорее всего, FatELF не получит широкого распространения.
Наличие большого числа форматов, накопившихся со временем, привело к тому, что в конце девяностых годов появилось ряд исследовательских проектов по разработке некоторого "абстрактного" формата файлов а также библиотек, предоставляющих единый интерфейс по доступу к данным любого формата. Причины появление таких инструментов было несколько. Одна из причин - инструментарий для сред разработки. Например, поддержка компоновщиком наибольшего числа форматов. Другая причина - необходимость переноса и запуска двоичных программ на другой аппаратной платформе.
| |||