浅谈EABI和OABI

长平狐 发布于 2013/06/03 14:54
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浅谈EABI和OABI

引言

         初学嵌入式linux开发的时候大家都用的工具链版本多是3.4.5或3.4.2,名字为arm-linux-gcc或arm-softfloat-linux-gnu-gcc,可突然有一天发现这几个版本的编译器无法编译最新的内核了,并且发现人们都换了工具链了(arm-none-linux-gnueabi-gcc)。于是也都换成了这个工具链,编译内核,制作跟文件系统,按部就班的做,和以前没什么区别。可是紧接着问题来了,当内核启动到最后阶段挂载文件系统是出现如下错误:kernel panic:attempted to kill init或者什么错误都不提示,只是永远进入不了终端。

这是什么问题呢,答案是大家需要在内核配置的时候选择上如下内容:

make menuconfig
        Kernel Features --->
                [*] Use the ARM EABI to compile the kernel
                [*] Allow old ABI binaries to run with this kernel (EXPERIMENTAL)

选上这两项重新编译内核,发现上面提到的问题就解决了,为什么呢,这两个选项是什么东西呢。在这里得提到几个概念:

ABI:application binary interface
OABI:old application binary interface
EABI:extended application binary interface

上面两项选中后在内核的配置文件.config中CONFIG_AEABI和CONFIG_OABI_COMPAT会被设置为“y”,CONFIG_AEABI表示现在内核为EABI,CONFIG_OABI_COMPAT表示兼容OABI。

为什么这两个选项会影响到我们的系统启动呢。

           这两个选项可以选择任意一个,也可以都选。这里涉及到两个结构sys_call_table和sys_oabi_call_table,这两个表是一个内核的跳转表,存放的是系统调用的指针,这些指针就是系统调用函数的指针,如(sys_open).系统调用是根据一个调用号(通常就是表的索引)找到实际该调用内核哪个函数,然后运行该函数完成的
         首先,对于old ABI,内核给出的处理是给它建立一个单独的system call table,叫sys_oabi_call_table,这样,兼容方式下就会有两个system call table, 以old ABI方式的系统调用会执行sys_oabi_call_table表中的系统调用函数,EABI方式的系统调用会用sys_call_table中的函数指针。
配置无外乎以下4中
第一, 两个宏都配置。行为就是上面说的那样。
第二 ,只配置CONFIG_OABI_COMPAT。 那么以old ABI方式调用的会用sys_oabi_call_table,以EABI方式调用的用sys_call_table,和1实质相同,只是情况1更加明确。
第三, 只配置CONFIG_AEABI 。系统中不存在 sys_oabi_call_table, 对old ABI方式调用不兼容。只能 以EABI方式调用,用sys_call_table。
第四 ,两个都没有配置。 系统默认会只允许old ABI方式,但是不存在sys_oabi_call_table,最终会通过sys_call_table 完成函数调用。
因为CONFIG_OABI_COMPAT对CONFIG_AEABI有依赖关系所以不能只选择CONFIG_OABI_COMPAT。

什么是ABI

ABI,application binary interface (ABI),应用程序二进制接口。既然是 接口,那就是某两种东西之间的沟通桥梁,此处有这些种情况:
A.应用程序 <-> 操作系统;
B.应用程序 <-> (应用程序所用到的)库
C.应用程序各个组件之间

ABI类似于API的作用是使得程序的代码间的兼容,ABI目的是使得程序的二进制(级别)的兼容。


         ABI通常是处理器体系结构的一部分,它与平台是紧密相连的。 我们可以把ABI理解为一套规则,这套规则一般包括定义了以下内容:
1.应用程序如何发出系统调用来trap到内核态。 
2.如何使用机器的寄存器。比如,RISC处理器的ABI就要规定用那个通用寄存器来作stack pointer和frame pointer。 
3.规定如何进行procedure call。

什么是OABI 和 EABI

          OABI中的O,表示“Old”,“Lagacy”,旧的,过时的,OABI就是旧的/老的ABI。
          EABI中的E,表示“Embedded”,是一种新的ABI。Embedded application binary interface, 即嵌入式应用二进制接口,是描述可连接目标代码,库目标代码,可执行文件影像,如何连接,执行和调试,以及目标代码生成过程,和C/ C++语言接口的规范,是编译连接工具的基础规范,也是研究它们工作原理的基础,可惜ARM的EABI迄今为止没有完全订好。作为EABI的组成部分有过程调用规范,可执行文件格式规范,c/c++ ABI规范和调试格式规范。EABI,说的是这样的一种新的系统调用方式 。
          EABI有时候也叫做GNU EABI。
          OABI和EABI都是专门针对ARM的CPU来说的。


EABI的好处

  1. 支持软件浮点和硬件实现浮点功能混用
  2. 系统调用的效率更高
  3. 后今后的工具更兼容
  4. 软件浮点的情况下,EABI的软件浮点的效率要比OABI高很多。

OABI和EABI的区别

两种ABI在如下方面有区别:
  1. 调用规则(包括参数如何传递及如何获得返回值)
  2. 系统调用的数目以及应用程序应该如何去做系统调用
  3. 目标文件的二进制格式,程序库等
  4. 结构体中的 填充(padding/packing)和对齐。

注意对于同一套系统,比如uboot,kernel,rootfs等等,编译器最好是用同一版本的,要么是oabi要么是eabi,否则不同版本的不同的东西混用,很容易出问题的。



原文链接:http://blog.csdn.net/ce123/article/details/6925375
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