CN115997194A - 支持码流折叠的混合二进制 - Google Patents

Abstract

混合二进制在本机进程和兼容性(例如，仿真)进程下可执行。当混合二进制由本机进程加载时，该进程直接在处理器上执行二进制中包括的本机码流。当混合二进制由兼容性进程加载时，该进程直接在处理器上执行仿真兼容(EC)码流。当在兼容性进程中执行时，EC码流可以与在仿真器中执行的外部码流交互。外部码流可以被包括在混合二进制本身中，或者可以在混合二进制的外部。混合二进制格式支持本机码流和EC码流之间的代码的折叠。混合二进制包括一组存储器变换，当混合二进制在兼容性进程下执行时，该一组存储器变换被应用于从二进制中获得的图像数据。

Description

支持码流折叠的混合二进制

背景技术

在计算中，每个处理器或中央处理器(CPU)实现指令集体系结构(ISA)，该体系结构描述了机器代码指令必须遵守的语法和规则，以便这些指令能够在该处理器上本机执行。当代ISA的示例有英特尔公司设计的IA-32ISA、超微半导体公司设计的x86-64 ISA、安谋国际科技设计的AArch64 ISA、国际商业机器公司设计的POWER ISA和伯克利加州大学设计的RISC-V ISA，尽管还有许多其他ISA。此外，在计算中，应用二进制接口(ABI)是两个二进制程序部件之间的接口，这些部件包括针对同一ISA的机器代码指令。ABI通常由操作***(OS)定义，并且使第三方软件部件能够以相同ABI为目标的其他库/部件为目标，并且因此与之交互。例如，MICROSOFT WINDOWS提供了“WINDOWS-X64”ABI，该ABI使软件能够以包括实现x86-64 ISA的(多个)处理器的WINDOWS设备为目标，并提供了一种“ARM64”ABI，该ABI使软件能够将包括实现Aarch64 ISA的(多个)处理器在内的WINDOWS设备作为目标。

一般来说，软件部件对于提供(例如，通过OS)部件编译到的ABI的设备是“本机”的，并且还包括具有与定义该部件的机器代码指令匹配的ISA的处理器。因此，任何与给定计算设备提供的ABI不匹配的软件部件都可以被认为是该设备的“外部”部件。例如，以针对x86-64的Linux ABI为目标的应用无法在具有以x86-64 ISA为目标但仅提供Windows-X64ABI的处理器的计算设备上本机执行。类似地，以Windows-X64 ABI为目标的应用无法在具有以针对x86-64ISA为目标的处理器但仅为x86-64提供Linux ABI的计算设备上本机执行。

此外，任何与设备的(多个)处理器的ISA不匹配的软件部件都可以被认为是该设备的“外部”部件。例如，以x86_64ISA为目标的应用(不考虑ABI的目标)不能在任何具有AArch64处理器的计算设备上本机执行。类似地，以AArch64 ISA为目标的应用(不考虑ABI的目标)不能在任何具有x86-64处理器的计算设备上本机执行。

某些环境(诸如WINDOWS)确实可以通过基于软件的ISA仿真来执行外部软件，但通常会造成严重的性能损失。因此，例如，有可能可以通过AArch64仿真器在具有x86-64处理器的设备上仿真以ARM64 ABI为目标的应用，和/或可以通过x86-64仿真器在具有AArch64处理器的设备中仿真以Windows-X64 ABI为目标的应用。

即使给定的软件应用在多个ABI中可用，该应用的分发和使用也可以是一个问题。例如，普通计算机用户不知道其计算设备支持的ISA和/或ABI，因此无法就在其计算机上安装哪个版本的程序做出明智的决定，从而导致困惑和沮丧。此外，对于开发人员来说，将同一应用的多个版本分发和支持到不同的ABI/ISA是一种负担。试图解决这些问题的一个简单的解决方案是支持生成和操作***支持所谓的“胖”二进制，其中包括“本机”和“外部”码流。因此，例如，软件供应商可以为应用生成和分发单个胖二进制，该二进制包括当二进制加载的基于AArch64的设备上时使用的AArch64码流，以及当二进制被加载到基于x86-64的设备时使用的x86-64码流。虽然胖二进制在很大程度上向最终用户隐藏了不同处理器ISA的复杂性，但这是通过将二进制中包含的代码量实质上增加一倍(即代码大小增加100％)来实现的，其中一半实际上未被给定设备使用。在一个通常拥有有限存储空间的便携式设备很普遍的时代，胖二进制会很快消耗宝贵的存储资源，并导致软件故障和用户不满。

考虑到当今广泛多样的设备生态***，用户通常希望能够在其计算设备上执行外部软件。因此，计算机制造商和/或操作***供应商可受到激励，使外部软件的执行成为一种相对无缝的体验。一些解决方案使外部软件能够通过仿真执行，同时使外部软件可以与本机OS库交互。然而，这些解决方案受到了限制，因为这些应用仍然在仿真下执行，而不是在本机执行。

发明内容

本文所描述的至少一些实施例有助于生成和/或消费包括“仿真兼容”(EC)代码的本机二进制(例如，应用、模块、库等)，该代码被配置为与仿真的外部代码紧密交互操作，并且提供了与外部代码的高级别的交互操作性和兼容性。例如，本文的实施例使得应用开发者能够将应用定向到操作***(OS)提供的本机EC应用二进制接口(ABI)，以产生和分发在计算设备本机执行的应用。

在实施例中，EC ABI表现出外部ABI的许多动作，从而使以EC ABI为目标的本机代码能够调用(经由仿真器)并与外部代码交互操作。因此，借助于EC ABI，这些本机执行的应用能够高效且无缝地(例如，从终端用户的角度)与仿真的外部代码(例如，在该应用的执行上下文中加载的遗留库和插件)交互。

在实施例中，EC ABI为本机代码提供上下文和调用约定(CC)，其支持仿真外部代码内的异常展开和/或线程暂停。例如，在实施例中，EC ABI在保持与现有本机ABI期望的上下文数据及CC的兼容性的同时使用与外部ABI兼容的上下文数据和CC。

在实施例中，即使EC ABI与外部ABI兼容，它也保持了与现有本机ABI的足够兼容性，使得针对EC ABI编译的代码的大部分与针对现有本机ABI编译的代码相同。这有助于在混合二进制中“折叠”该代码，该混合二进制既支持现有本机ABI(这使二进制能够被已知现有本机ABI但不知道EC ABI的遗留***使用)，也支持EC ABI(在已知EC ABI的开明***上实现与仿真外部代码的增强互操作性)。

值得注意的是，在本文的实施例中，可存在编译到EC ABI的函数的三个入口点。首先，如果另一个EC ABI函数正在调用该函数，则可以通过其“真实”地址输入该函数。其次，如果外部ABI正在调用该函数，则可以通过“入口形实转换程序(thunk)”输入该函数。第三，如果函数在运行时被在外部ABI下执行的代码修改，则可以通过“快进序列(fast-forwardsequence)”输入该函数。无论选取的函数的实际入口点是什么，当针对EC ABI编译的代码和针对外部ABI编译代码交互时，实施例允许函数在穿过ABI边界时具有一致的存储器地址引用，从而提高兼容性。

一个或多个实施例涉及用于在可与编译成外部第二ISA的代码一起操作的同时将源代码编译成以本机第一指令集体系结构(ISA)为目标的二进制文件的方法、***和计算机程序产品。在这些实施例中，计算机***标识(i)与第一ISA对应的第一ABI，(ii)与第一ISA对应的第二ABI，以及(iii)与第二ISA对应的第三ABI。第二ABI(i)定义了第一上下文数据格式，该数据格式的第一大小不超过第三ABI使用的第二上下文数据格式的第二大小，以及(ii)定义了来自第一ISA中的多个寄存器中的寄存器的子集的使用，并且该寄存器的子集由第一ABI使用，寄存器的子集被映射到第三ABI使用的第二ISA的寄存器集，第二ABI对寄存器子集的使用导致了当使用第一ABI和第二ABI中的每个编译时至少一部分函数可折叠。对于源代码中定义的函数，计算机***生成以第一ABI为目标的函数的第一编译版本，包括在第一ISA中生成第一指令集，并生成以第二ABI为目标的函数的第二编译版本，包括在第一ISA中生成第二指令集。计算机***至少基于确定第一指令集和第二指令集是否匹配来确定函数的第一编译版本和函数的第二编译版本在二进制文件内是否可折叠。至少基于确定函数的第一编译版本和函数的第二编译版本在二进制文件内是否可折叠，计算机***要么(i)将函数的第一编译版本和函数的第二编译版本两者都发射到二进制文件中(即，当函数的第一编译版本和函数的第二编译版本被确定为在二进制文件内不可折叠时)，要么(ii)仅将函数的第一编译版本或函数的第二个编译版本发射到二进制文件中(即，当函数的第一编译版本和函数的第二编译版本被确定为在二进制文件内可折叠时)。

一个或多个实施例还涉及用于生成混合二进制图像的方法、***和计算机程序产品，该混合二进制图像可以在本机ABI和兼容性ABI下执行。在这些实施例中，至少基于标识与本机ABI对应的第一机器类型，计算机***将第一机器类型发射到混合二进制图像的机器类型字段中。机器类型字段被构造为当混合二进制图像由在本机ABI下执行的本机进程加载时被利用。至少基于标识不可折叠的第一函数，计算机***还将以下两者发射到混合二进制图像中：(i)在本机ABI下可执行的第一函数的第一编译版本，以及(ii)在兼容性ABI下可执行的第一函数的第二编译版本。至少基于标识可折叠的第二函数，计算机***还将第二函数的编译版本发射到混合二进制图像中，该编译版本在本机ABI和兼容性ABI两者下可执行。第二函数的编译版本被构造为当混合二进制图像由本机进程加载时调用第一函数的第一编译版本。计算机***还将修正表发射到混合二进制图像中，该修正表被构造为当混合二进制图像由在兼容性ABI下执行的兼容性进程加载时被利用。修正表定义对从混合二进制图像加载的存储器的多个变换，该多个变换包括第一变换，其调整机器类型字段以包括与兼容性ABI对应的第二机器类型，以及第二变换，其配置第二函数的编译版本以调用第一函数的第二编译版本而不是第一函数的第一编译版本。

一个或多个实施例还涉及用于通过在兼容性ABI下执行的进程来消费混合二进制图像的方法、***和计算机程序产品，该混合二进制图像在本机ABI和兼容性ABI两者下可执行。在这些实施例中，在混合二进制图像的加载期间，计算机***确定存储在混合二进制图像的机器类型字段中的第一机器类型与兼容性ABI对应的第二机器类型不匹配，该进程正在兼容性ABI下执行。基于确定第一机器类型与第二机器类型不匹配，计算机***在二进制图像内定位修正表，该修正表定义对从混合二进制图像加载的存储器的多个变换。计算机***然后将多个变换中的至少一部分变换应用于从混合二进制图像加载的存储器，包括至少应用：第一变换，其至少应用于调整机器类型字段以包括与兼容性ABI对应的第二机器类型，以及第二变换，其修改调用在本机ABI下可执行的非折叠函数的第一编译版本的调用站点，以改为调用在兼容性ABI下可执行的非折叠函数的第二编译版本。

一个或多个实施例还涉及用于在处理进程内的调用时使用公共引用存储器地址的方法、***和计算机程序产品，该进程支持以下两者的执行：(i)以与本机ISA对应的本机ABI为目标并且具有第一CC的本机代码，以及(ii)以与外部ISA对应的外部ABI为目标并且具有第二CC的外部代码。在这些实施例中，至少基于标识以针对被调用方函数的引用存储器地址为目标的调用，计算机***确定被调用方函数与本机ABI对应还是与外部ABI对应。被调用方函数基于以下项之一被确定为与本机ABI对应：(i)指示引用存储器地址被包含在存储本机代码的第一存储器范围内的查找结构，或(ii)在引用存储器地址处标识的快进序列。至少基于指示引用存储器地址被包含在不存储本机代码的第二存储器范围内的查找结构，被调用方函数被确定为与外部ABI对应。至少基于确定，计算机***基于执行以下之一来启动被调用方函数的执行：(A)当调用方函数与外部ABI对应时，并且当被调用方函数被确定为与外部ABI对应时，使用仿真器内的引用存储器地址直接调用被调用方函数；(B)当调用方函数与外部ABI对应时，并且当被调用方函数被确定为与本机ABI对应时，调用入口thunk，其(i)使第二CC适应于第一CC，并且然后(ii)使用引用存储器地址直接调用被调用方函数；(C)当调用方函数与本机ABI对应时，并且当被调用方函数被确定为与外部ABI对应时，调用出口thunk，其(i)使本机ABI的第一CC适应于外部ABI的第二CC，并且然后(ii)调用仿真器以使用引用存储器地址直接调用被调用方函数；或(D)当调用方函数对应与本机ABI对应时，并且当被调用方函数被确定为与本机ABI对应时，使用引用存储器地址直接调用被调用方函数。

提供该发明内容是为了以简化形式介绍概念的选择，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不旨在用作确定所要求保护主题的范围的帮助。

附图说明

为了描述可以获得本发明的上述和其他优点和特征的方式，将通过引用附图中所示的本发明的具体实施例来对上面简要描述的本发明进行更具体的描述。理解到这些附图仅描绘了本发明的典型实施例，因此不应被视为限制其范围，将通过使用附图以附加的具体性和细节来描述和解释本发明，其中：

图1示出了有助于生成和/或使用包括仿真兼容(EC)代码的本机二进制的示例计算机***，该EC代码被配置为与仿真的外部代码紧密交互操作并且提供与外部代码的高级别互操作性和兼容性；

图2示出了EC本机应用二进制接口(ABI)的示例，其在保持与现有本机ABI兼容的同时定义了镜像外部ABI的上下文和调用约定(CC)；

图3A示出了双体系结构混合二进制的示例；

图3B示出了导入和/或导出表的窗口视图的示例；

图4A示出了编译为针对现有ABI的“现有”本机函数的调用动作，以及编译为针对EC ABI的“EC”本机函数的调用动作；

图4B示出了“EC”本机函数的调用动作，该本机函数已被折叠，因为将源代码函数编译为现有ABI和EC ABI产生了相同的代码；

图5示出了一种用于在可与编译为外部第二ISA的代码一起操作的同时以本机第一指令集体系结构(ISA)为目标将源代码编译为二进制文件的示例方法的流程图；

图6示出了一种生成混合二进制图像的示例方法的流程图，该映像可以在本机ABI和兼容性ABI下执行；

图7示出了一种用于通过在兼容性ABI下执行的进程来消费混合二进制图像的示例方法的流程图，该混合二进制图像可以在本机ABI和兼容性ABI两者下执行；并且

图8示出了在进程内处理调用时使用公共引用存储器地址的示例方法的流程图，该进程支持执行以下两者：(i)以与本地ISA对应的本地应用程二进制接口(ABI)为目标并且具有第一CC的本地代码，以及(ii)以与外部ISA对应的外部ABI为目标并且具有第二CC的外部代码。

具体实施方式

图1示出了示例计算机***101，该***有助于生成和/或消费包括“仿真兼容”(EC)代码的本机二进制(例如，应用、模块、库等)，该代码被配置为与仿真的外部代码紧密交互操作，并且其提供了与外部代码的高级别交互操作性和兼容性。计算机***101另外有助于生成和/或消费本机二进制，该本机二进制虽然包括EC代码，但仍然与不知道这些二进制中包含的EC特征的“传统”计算设备兼容。

一般而言，计算机***101基于呈现外部ABI的许多动作的EC本机应用二进制接口(ABI)进行操作，从而使得以EC本机ABI为目标的本机代码能够调用(经由仿真器)并与外部代码(例如遗留插件、库等)进行交互操作。在实施例中，EC本机ABI为本机代码提供上下文和调用约定(CC)，其支持模拟外部代码内的异常展开和/或线程暂停。例如，在实施例中，EC本机ABI在保持与现有本机ABI期望的上下文数据及CC的兼容性的同时使用与外部ABI兼容的上下文数据和CC。在这样做的进程中，许多针对EC本机ABI编译的代码与针对现有本机ABI所编译的代码相同，有助于将代码“折叠”在混合二进制中，该混合二进制既支持现有的本机ABI(这使得二进制能够被已知现有本机ABI但不知道EC本机ABI的遗留***使用)，也支持EC本机ABI(这使得能够在已知EC本机AB的开明***上增强与仿真外部代码的互操作性)。此外，当针对EC本机ABI编译的代码和针对外部ABI编译代码交互时，实施例允许函数在穿过ABI边界时具有一致的存储器地址引用，从而提高兼容性。

在实施例中，计算机***101包括或利用专用或通用计算机硬件，例如，处理器102(或多个处理器)、持久存储装置103和***存储器104，它们使用通信总线105通信耦合。在计算机***101中，处理器102可以实现任何可用的处理器指令集体系结构(ISA)，例如x86-64、AArch64、POWER、RISC-V等，这里称为处理器102的“本机”ISA。与处理器102的本机ISA不匹配的任何ISA在本文中称为“外部”ISA。通常，处理器102的ISA定义了处理器102的许多硬件方面，例如可由处理器102执行的机器代码指令的语法、由处理器102公开以供这些机器代码指令使用的寄存器集、处理器102使用的存储器模型等。因此，例如，如果与处理器102实现x86-64ISA相比，如果处理器102要实现AArch64 ISA，那么它将执行不同的机器代码指令集(包括例如一个或多个可用指令、指令格式等)，并暴露不同寄存器集(包括例如寄存器名称、寄存器大小、寄存器数目等中的一个或多个)。

持久存储装置103存储表示可执行软件部件的计算机可执行指令和/或数据结构；相应地，在(多个)处理器102处执行该软件期间，这些计算机可执行指令和/或数据结构的一个或多个部分被加载的***存储器104中。例如，持久存储装置103被示出为潜在地存储与操作***106、开发环境107、混合二进制108、外部二进制109和源代码110对应的计算机可执行指令和/或数据结构。

***存储器104能够存储各种各样的数据，这些数据可以从持久存储装置103加载、由处理器102存储和/或从诸如网络设备(未示出)之类的某个其他位置获取。通常，计算机***101通过将由存储在持久存储装置103上的一个或多个二进制图像(例如，混合二进制108、外部二进制109等)定义的存储器页加载到***存储器104中，并使用处理器102在这些存储器页上操作(加载到***存储器104中)来操作。这包括执行存储在这些(多个)存储器页中的机器代码指令，以对存储在这些(多个)存储器页中的数据进行操作。

操作***106(以下称为OS 106)包括库106a，诸如支持以使用处理器102的本机ISA的一个或多个ABI为目标的应用二进制的执行的库。如源于开发环境107的箭头所示，在一些实施例中，库106a包括对现有本机ABI 107a(以下称为现有ABI 107a)和EC本机ABI107b(以下称为EC ABI 107b)的支持，这将在后面更详细地描述。OS 106还包括用于将二进制图像加载到***存储器104中的加载器106c，该加载器106c知道现有ABI 107a和EC ABI107b。因此，基于拥有库106a和加载器106c，OS 106支持本机二进制(例如，应用、模块、库等)的消费，这些二进制包括以现有ABI 107a或EC ABI 107b中的一个或两者为目标的代码。

在实施例中，OS 106还包括仿真器106b，如源于开发环境107的箭头所示，仿真器106b通过仿真支持以外部ABI 107c为目标(例如，基于外部ISA)的二进制的执行。在实施例中，仿真器106b被配置为与库106a(包括提供EC ABI 107b的库)交互操作。因此，基于拥有仿真器106b，OS 106支持包括以外部ABI 107c为目标的代码的外部二进制(例如，应用、模块、库等)的执行。

如本文所用，术语“仿真”可以包括转换和/或解释。例如，通过提前(AOT)转换，外部ISA指令被转换成本机ISA指令并被持久化到存储器(例如，持久存储装置103)中；然后在运行时需要时调用这些转换的指令。通常，AOT转换发生在请求执行程序之前，例如安装应用时。在另一示例中，使用实时(JIT)转换，当请求执行外部ISA指令时(例如，当用户运行程序时)，外部ISA指令被转换为本机ISA指令。使用JIT转换，转换后的本机代码一旦从外部代码转换而来，就会立即执行。在实施例中，JIT转换是分片进行的，因为“发现”了更多的外部代码以供执行。在实施例中，相同的外部ISA代码块的JIT转换仅进行一次，因此如果代码被执行一次以上，则转换成本仅产生一次。在另一个示例中，当需要执行时使用解释，读取外部ISA指令，并且由解释器执行等效函数，但不生成相应的本机ISA代码。由于外部代码不是在解释的情况下转换的，如果同一外部ISA函数执行两次，那么解释的成本将产生两次。

开发环境107支持创建至少以EC ABI 107b为目标的二进制，但通常也以现有ABI107a为目标(即，作为双体系结构或“混合”二进制图像)。在实施例中，开发环境107甚至支持进一步以外部ABI 107c为目标的二进制的创建(并且因此可以在外部ABI 107c是本机的计算机***上直接执行)。在实施例中，现有ABI 107a是以处理器102的本机ISA为目标的“遗留”ABI，而外部ABI 107c是以某些外部ISA为目标的ABI。另一方面，EC ABI 107b是处理器102的本机ABI，但定义了镜像或至少与外部ABI 107c共享某些属性的上下文数据和CC。因此，在实施例中，现有ABI 107a可以被视为定义了完全“本机”的数据结构和动作，而ECABI 107b虽然也是本机的，但可以被看作与外部ABI 107c共享至少一些数据结构属性和动作。在一个示例中，现有ABI 107a是以AArch64 ISA为目标的ARM64 ABI，外部ABI 107c是以x86-64 ISA为目标的Windows-X64 ABI并且EC ABI 107b以AAarch64 ISA为目标，但包括至少部分镜像Windows-X64 ABI的上下文数据和CC。在实施例中，EC ABI 107b定义了镜像或映射到外部ABI 107c的足够的上下文数据和CC，以能够使得仿真的外部代码和EC的本机代码在非常低的级别上交互，而且与现有ABI 107a具有足够的共同点(例如可用寄存器集)以导致将源函数的至少一部分编译到现有ABI 107a和EC ABI107b中的每一个以产生相同的编译函数体。当编译函数体相同时，它们可以被认为是“可折叠的”，从而在生成的二进制中实际上只包含一个函数体，并且该单个函数体被以现有ABI 107a为目标的码流和以EC ABI107b的为目标的码流使用(例如，通过指针别名)。

为了进一步演示EC ABI 107b的实施例，图2示出了EC本机ABI的示例200，其在保持与现有本机ABI兼容的同时定义了镜像外部ABI的上下文和CC。起初，图2显示了图1中现有ABI 107a、EC ABI 107b和外部ABI 107c的每一个的代表。如图所示，现有ABI 107a定义了九个可用寄存器集201a，包括寄存器N:A到N:I，在示例200中这些寄存器被假设为本机ISA中的所有可用寄存器。另一方面，外部ABI 107c定义了包括寄存器F:V到F:Z的五个可用寄存器集201c，在示例200中，这些寄存器被假设为外部ISA中的所有可用寄存器。作为类比，AArch64 ISA(例如，“本机”ISA)定义了31个通用64位寄存器，而x86-64 ISA(例如“外部”ISA)则定义了16个通用64位寄存器。EC ABI 107b通过定义包括寄存器N:A、N:C、N:D、N:E和N:G的五个可用寄存器集201b来桥接现有ABI107a和外部ABI 107c。因此，即使本机ISA具有九个可用寄存器，在示例200中，EC ABI 107b被限制为仅使用这些寄存器中的五个，这是与外部ISA中可用寄存器的数目对应的数目。如本领域普通技术人员将理解的，即使以ECABI 107b为目标的本机代码可以不使用由本机ISA定义的所有寄存器，该本机代码仍然可以在本机ISA上执行。因此，EC ABI 107b可以以与现有ABI 107a兼容的方式定义可用寄存器201b的使用，使得以EC ABI 107b为目标的本机代码也可以在仅支持现有ABI 107a的***下执行。

在实施例中，可用寄存器集201b被选择为使用针对现有ABI107a编译的代码最常用的寄存器。因此，即使在示例200中，可用寄存器集201b使用的寄存器少于可用寄存器集202a中的所有寄存器，但在以可用寄存器集203a为目标时编译的代码可经常仅实际使用从可用寄存器集204b中选择的寄存器。在这些情况下，针对现有ABI 107a和EC ABI 107b中的每一个被编译的代码是相同的，并且可以在生成的二进制中折叠。值得注意的是，尽管在示例200中，EC ABI 107b的可用寄存器集201b包括的寄存器少于现有ABI 107a的可用寄存器集201a的所有寄存器，但是备选示例可以定义可用寄存器集201b以使用可用寄存器集201的所有寄存器(例如，如果外部ISA具有与本机ISA匹配的寄存器的数目)。

此外，图2中的箭头表明，在EC ABI 107b的可用寄存器201b和外部ABI 107c的可用寄存器201之间定义了映射。因此，例如，EC ABI 107b以镜像外部ABI 107c对寄存器F:V的使用的方式使用寄存器N:A，EC ABI 107b以镜像外部ABI 107c对寄存器F:W的使用的方式使用寄存器N:C，依此类推。在一个示例中，EC ABI 107b定义可用寄存器201b的使用，其镜像外部ABI 107c使用的CC。例如，为了实现外部ABI 107c的动作，EC ABI 107b可以限制可用于向函数传递参数的寄存器的数目(即，与现有ABI 107a相比)。作为类比，X64 ABI仅使用四个寄存器来传递参数，因此EC ABI 107b可仅允许四个寄存器用于传递参数，即使现有ARM64 ABI被定义为使用额外的寄存器用于参数传递目的。此外，EC ABI 107b可以镜像外部ABI 107c的堆栈使用(例如，用于保存返回地址、用于从函数返回值等)，而不是为此目的使用寄存器(如现有ABI 107a的情况)。在实施例中，寄存器之间的映射包括寄存器之间的波动性映射。因此，例如，如果本机ISA中在现有ABI 107a下被视为非易失性的寄存器被映射到被外部ABI 107c视为易失性寄存器，则EC ABI 107b可认为该寄存器是易失性。

图2还示出了现有ABI 107a定义上下文数据202a，EC ABI 107b定义上下文数据202b，而外部ABI 107c定义了上下文数据202c。在实施例中，上下文数据是由ABI定义的格式，用于存储处理器上下文的快照，例如寄存器和标志。此上下文数据可用于各种目的，例如用于应用观察其自身状态(例如，作为复制保护方案的一部分，作为病毒或恶意软件检测的一部分等)，用于异常展开例程以在异常后展开堆栈，或促进线程暂停/恢复。如上下文数据202a、上下文数据202b和上下文数据202c中的每一个上下文数据的视觉大小所示，在实施例中，EC ABI 107b定义了不超过外部ABI 107c使用的上下文数据202c的大小的上下文数据格式202b(例如，可用寄存器201b的选择和排列)，即使现有ABI 107a可以定义超过这个大小的上下文数据202a。通过将上下文数据202b定义为不超过上下文数据202c的大小，实现了EC ABI 107b和外部ABI 107c之间的交互操作性。例如，如果在外部ABI 107c下执行的应用分配用于存储上下文数据202c的格式的存储器缓冲器，并且该存储器缓冲器由ECABI107b使用上下文数据202b的格式来填充(例如，作为处理异常的一部分)，则由EC ABI107b写入的上下文数据202a不超过所分配的存储器缓冲器。

在一些实施例中，上下文数据202b被定义为具有上下文数据202a和上下文数据202c的混合的格式。例如，上下文数据202a的格式用正向对角线可视地表示，而上下文数据202c的格式用后向对角线可视地表示。然后，上下文数据202b的格式用正向对角线和后向对角线可视地表示，表示格式的至少部分混合。例如，即使上下文数据202b定义了本机ISA的寄存器的排列，它也可以以外部ISA所期望的方式(例如，基于可用寄存器201b和可用寄存器201c之间所示的映射)排列这些寄存器。

值得注意的是，当定义EC ABI 107b(包括可用寄存器201b、上下文数据202b中的一个或多个，或可用寄存器201a和可用寄存器201c之间的映射)时，在将EC ABI 107b定义为与现有ABI 107a更相似与将EC ABI 107b定义为与外部ABI 107c更相似之间可存在权衡。例如，EC ABI 107b与现有ABI 107a的相似度越高，编译到EC ABI 107b的代码就越有可能与编译到本机ABI 107a的代码“折叠”；然而，这也可能使得当在EC ABI 107b和外部ABI107c之间转换时更可能需要采用ABI转换(通过稍后讨论的多个入口和/或出口thunk)。相反，EC ABI 107b与外部ABI 107c的相似度越高，则EC ABI 107b中的本机代码和外部ABI中的外部代码就越有可能在不使用ABI转换(thunk)的情况下进行交互；然而，这也可能使编译到EC ABI 107b的代码不能与编译到本机ABI 107a的代码“折叠”。

回到图1，在一些实施例中，开发环境107支持创建以两个或多个ABI为目标的“双体系结构”混合二进制。例如，如各种箭头所示，图1显示了编译器工具链107d消费源代码110以生成混合二进制108，该混合二进制108包括以现有ABI 107a(即，现有本机代码108a)和EC ABI 107b(即，EC本机代码108b)为目标的代码。因此，当仅包含本机代码时，混合二进制108可以被视为以现有本机动作(即，现有本机代码108a)为目标并且以外部动作(即EC本机代码108b)为目标。尽管未示出，但在一些实施例中，混合二进制还包括以一个或多个附加ABI(例如外部ABI 107c)为目标的代码。

在图1中，现有本机代码108a和EC本机代码108b之间有一个宽箭头，指示现有本机代码108a和EC本机代码108b至少部分“折叠”在一起(即，现有本机代码108a和EC本机代码108b都使用指令集)。如所讨论的，即使EC ABI 107b以至少一些外部动作为目标，它与现有ABI 107a具有足够的共同点，以导致将源函数的至少一部分编译到现有ABI 107a和EC ABI107b中的每一个，从而产生相同的编译函数体。在实施例中，当将函数编译到现有ABI 107a和EC ABI 107b中的每一个导致相同的编译代码时，编译器工具链107d将该函数“折叠”到混合二进制108中，仅发射该函数的单个编译版本，供现有本机代码108a和EC本机代码108b使用。例如，即使编译器工具链107d为函数生成编译代码的现有本机“版本”和编译代码的EC本机“版本”，当这些“版本”匹配(即，具有相同的本机代码)时，编译器工具链107也仅将这些版本中的一个版本发送到混合二进制108中。在测试中，发明人已经观察到，由于代码折叠，以这种方式支持双ABI(即，现有ABI 107a和EC ABI 107b)仅导致二进制大小比以单个ABI为目标的二进制大小增加10-30％。这与传统的胖二进制形成了鲜明对比，胖二进制缺乏折叠代码的能力，二进制的大小将增加接近100％。

在实施例中，当编译源代码110以EC ABI 107b为目标时，编译器工具链107d遵循诸如预处理器指令的源代码定义，就好像编译器工具链107d以外部ABI 107c的ISA为目标一样(即使编译器工具链107d正在生成本机代码)。这是因为EC ABI 107b表现出外部ABI107c的动作。例如，以下函数根据目标ABI遵循不同的逻辑路径：

特别地，预处理器指令定义，当以ARM64 ISA为目标时，值10应加到“x”上，而当不以ARM64 ISA为目标时，应从“x”中减去值2。在实施例中，当以现有ABI 107a为目标使用ARM64 ISA编译该函数时，编译器工具链107d生成将值10添加到“x”(即，ARM64逻辑路径)的指令；相反，当编译该函数以EC ABI 107b为目标时，编译器工具链107d生成从“x”(即，非ARM64逻辑路径)减去值2的指令。

在实施例中，混合二进制108由编译器工具链107d配置为由遗留加载器(即，知道现有ABI 107a但不知道EC ABI 107b)本机解析和利用，但由开明加载器(即知道EC ABI107b)使用。在实施例中，混合二进制108使用遗留加载器所期望的布局/格式，因此“默认”在现有ABI 107a下执行。然而，混合二进制108还包括附加信息(例如使得混合二进制108也能够被EC ABI 107b消费的修正表108c)。

图3A示出了“双体系结构”混合二进制的示例300a。更具体地，图3A示出了图1中混合二进制108的更详细的表示，示出了两个相互关联的码流，码流301a和码流301b。在实施例中，码流301a对应于现有本机代码108a，码流301b对应于EC本机代码108b。因此，混合二进制108以两个不同的本机ABI(即，现有ABI 107a和EC ABI 107b)以及它们的不同动作(即，完全本机动作和外部动作)为目标。如码流301a和码流301b之间的箭头所示，在一些函数之间存在函数的折叠。特别地，码流301a和码流301b中的每一个都包括被描绘为具有实线的框的“非折叠”函数，指示这些函数的不同编译版本存在于码流301a与码流301b的每一个中。然而，码流301a和码流301b中的每一个还包括“折叠”函数，其被描绘为具有虚线并由箭头连接的框，指示每一个函数仅存在一个版本供码流301a与码流301b两者使用(例如，通过混叠)。图3A显示了混合二进制108可包括附加码流301c，例如外部码流。然而，更典型地，在实施例中，混合二进制108与包括外部码流302的外部二进制109(例如，对应于传统插件/库)交互。

如上所述，在实施例中，混合二进制108被配置为由现有ABI107a本机执行。例如，混合二进制108中的机器标识符303字段标识现有ABI 107a所期望的机器类型，入口点304指定码流301a的入口点，并且任何导入和/或导出表(输入/导出表305)提供暴露与现有ABI107相关的函数(及其位置)的“本机”视图。此外，调用非折叠函数的任何“折叠”函数被配置为调用码流301a中的函数的“现有”版本，而不是码流301b中的“EC”版本。这样，为了执行码流301a，传统加载器只需要像加载任何其他兼容二进制一样加载混合二进制108。

为了便于由开明的加载器(例如加载器106c)加载，图1和3A示出了混合二进制108包括修正表108c。在实施例中，修正表108c指定当混合二进制108被加载到仿真进程111中时，加载器106c将要应用于从混合二进制108加载的存储器的一个或多个存储器变换(例如，可以在处理器102处本机执行EC本机代码108b的兼容性进程，以及通过仿真器106b执行诸如外部二进制109的外部代码)。

在实施例中，加载器106c在识别出混合二进制108中的机器标识符303对于EC ABI107b不合适时定位修正表108c。然后，加载器106c将在修正表108c中指定的一个或多个变换应用于***存储器104的包含从混合二进制108加载的(多个)存储器页的(多个)部分，以便执行码流301b而不是码流301a。在实施例中，在修正表108c中指定的每一个变换标识存储器位置(例如，通过相对地址、通过绝对地址等)，以及要在该存储器位置处应用的变换(例如，以在存储器位置处替换一个或多个字节，在存储器位置处应用算术运算等)。在实施例中，修正表108c包括一个或多个修正以调整机器标识符303以匹配加载了混合二进制文件108的进程(例如，仿真进程111)的ISA。在实施例中，这是与外部ABI 107c对应的外部ISA。在实施例中，修正表108c包括一个或多个修正以调整入口点304以指定代码流301b的入口点。在实施例中，修正表108c包括一个或多个修正以使折叠函数调用码流301b中的非折叠函数的EC版本而不是码流301a中的函数的现有版本。在实施例中，修正表108c包括一个或多个修正，这些修正使导入/导出表305提供“兼容性”视图，以暴露与EC ABI 107b相关的函数(及其位置)。

在一些实施例中，使折叠函数调用码流301b中的非折叠函数的EC版本而不是码流301a中的函数的现有版本包括修补折叠函数本身中的调用。然而，在其他实施例中，折叠函数被配置为经由调度表306间接调用非折叠函数。在这些实施例中，修正表108c包括到该调度表306的一个或多个修正，其用到码流301b中的函数的EC版本的地址或偏移替换到码流301中的函数当前版本的地址或者偏移。在实施例中，调度表306的使用可以通过限制为了执行码流301b而不是码流301a而需要应用存储器修正的存储器页的数量来提供效率。

在一些实施例中，使导入/导出表305提供暴露与EC ABI 107b相关的函数(及其位置)的“兼容性”视图包括修补对导入/导出表305的引用以暴露导入/导出列表305的不同部分(窗口)。为了说明这个概念，图3B示出了导入/导出表的窗口视图的示例300b。特别地，图3B示出了导入/导出表305，该表将多个函数与其对应的存储器位置(例如，地址或偏移量)进行映射。在示例300b中，导入/导出表305包括第一阴影部分/区域，其包括仅可应用于码流301a(例如，作为非折叠函数)的函数(即，A、B和C)，非阴影部分/区域，其包括可同时应用于码流301a和码流301b(例如，作为折叠函数)的函数(即，D和E)，以及第二阴影部分/区域包括仅可应用于码流301b(例如，作为非折叠函数)的函数(即，A’、B’和F)。括号描绘了导入/导出表305的本机视图307a和导入/导出表305的兼容性视图307b。在实施例中，本机视图被指定为对导入/导出表305的第一入口的基本引用和大小/计数(例如，5)，其包括函数A、B和C(仅适用于码流301a)以及函数D和E(适用于两个码流)。在实施例中，兼容性视图被指定为对导入/导出表305的第四入口和大小/计数(例如，5)的基本引用，其包括函数D和E(适用于两个码流)以及函数A’、B’和F(仅适用于码流301b)。因此，在实施例中，修补对导入/导出表305的基本引用以暴露导入/导出表305的不同窗口包括修补基本引用或大小/计数中的一个或两个。

如上所述，EC ABI 107b促进了与外部ABI 107c的交互操作性，例如在在EC ABI107b下本机执行的应用的上下文中执行遗留插件/库(通过仿真)。这包括使EC本机代码108b中的函数能够调用外部代码中的函数(例如，外部二进制109中的码流302)，以及使外部代码中函数能够调用EC本机代码108b中函数。由于外部代码在仿真器106b下执行，所以对于这些跨ABI函数调用中的每一个跨ABI函数调用，都存在进入仿真器106b的变换或从仿真器106b出来的变换。在实施例中，混合二进制108可以包括用于从外部ABI107c变换到ECABI 107b的入口thunk(即，当外部二进制109中的代码调用EC本机代码108b中的函数时)，以及用于从EC ABI107b变换到外部ABI 107c的出口thunk(即，当EC本机代码108b调用外部二进制109中的函数时)。在一些实施例中，EC本机代码108b中可以由外部代码调用的每个函数包括一个入口thunk(其大小可以为零)和用于针对不同外部函数的每个调用的出口thunk。在实施例中，因此，thunk例如通过使EC ABI 107b的CC适应于外部ABI 107c的CC(反之亦然)来适应EC ABI 107b和外部ABI 107c之间的差异。

在实施例中，每个入口thunk确保由外部函数传递给EC本机函数的参数位于(多个)适当位置以供EC本机函数使用。这可以包括例如将值从一个寄存器移动到另一个寄存器、将值从堆栈位置移动到寄存器、将寄存器中的值移动到堆栈位置等。在一些实施例中，EC ABI 107b可以这样定义，即由外部函数传递给EC本机函数的参数已经位于供EC本机函数消费的(多个)适当位置。在这些情况下，入口thunk的大小可为零(因此不执行任何操作或被省略)。在一些实现中，如果传递给EC本机函数的参数的数目低于阈值，则情况可尤其如此。例如，本发明人已经观察到，对于AArch64本机ISA和x86_64外部ISA，可以以以下的方式定义EC ABI 107b(包括AArch64与x86_64寄存器之间的映射)：如果从外部函数传递到EC本机函数的参数少于或等于四个，所有这些参数都是基本整数，则使具有大小为0的入口thunk成为可能。

在实施例中，出口thunk用于由EC本机函数对外部函数的每次调用，并且因此单个EC本机函数可以具有零个或多个出口thunk(取决于EC本机函数调用多少不同的外部函数)。在实施例中，每个出口thunk执行以下一项或多项：(i)将函数返回地址保存到适当的位置(例如，堆栈或寄存器)以返回到EC本机函数，(ii)确保从EC本机传递到被调用的外部函数的参数位于(多个)适当位置，以供外部函数使用，或(iii)在仿真器106b内启动外来函数的执行。

图4A和图4B说明了本机函数之间，以及本机函数和外部函数之间的调用的示例400a和400b。特别地，图4A说明了编译为以现有ABI 107a为目标的现有本机函数403的调用动作，以及编译为以EC ABI 107b为目标的EC本机函数404的调用动作。在实施例中，现有本机函数403和EC本机函数404是同一源代码函数的不同编译版本，但由于所得到的编译代码之间的不匹配而没有折叠在一起。在实施例中，这种不匹配可能出现，因为现有本机函数403使用在现有ABI 107a下可用的一个或多个寄存器(但不在EC ABI 107b下)，而EC本机函数403仅使用映射到外部ABI 107c的缩减寄存器集(如结合图3A所讨论的)。备选地，这种不匹配可能出现，因为当以现有ABI 107a和EC ABI 107b为目标时，条件代码编译强制代码逻辑发散。例如，如所讨论的，在实施例中，当编译同一函数以以现有ABI 107a和EC ABI 107b中的每一个为目标时，编译器工具链107d遵循不同的预处理器指令(并且因此遵循不同的逻辑路径)。特别地，编译器工具链107d在以现有ABI 107a为目标时采用“本机ISA”逻辑路径，但在以EC ABI 107b为目标时采用“外部ISA”逻辑路线。

在图4A中，路径#1显示了使用本机CC(图中的“本机CC”)调用现有本机函数403。此外，路径#1显示了现有本机函数403可以使用本机CC进行调用。另一方面，路径#2显示了通过入口thunk401使用外部CC(图中的外部CC)间接调用EC本机函数404，该入口thunk 401适应外部CC和本机CC之间的任何差异，并且然后调用EC本函数404。此外，路径#2示出EC本机函数404可以通过出口thunk 402间接调用外部函数，该出口thunk 402适应本机CC和外部CC之间的任何差异，然后调用外部函数。路径#3示出了使用外部CC调用外部函数405(例如，在码流301c和/或码流302内)(例如，通过出口thunk 402或另一外部函数)。

图4B说明了EC本机函数406的调用动作，该函数已被折叠，因为将源代码函数编译到现有ABI 107a和EC ABI 107b时产生了相同的代码。在图4B中，路径#1显示可以使用本机CC调用EC本机函数406，而路径#2显示也可以通过入口thunk 401使用外部CC间接调用EC本机函数406。此外，图4B显示“EC本机函数404可以使用本机CC调用其他本机函数或通过出口thunk 402调用外部函数。路径#3示出使用外部CC调用外部函数405(例如，由出口thunk402或另一外部函数)。

在实施例中，计算机***101使函数调用站点能够一致地调用/引用被调用函数的真实存储器地址，即使在桥接本机代码和外部代码(即，在ABI 107b和外部ABI 107c之间)时也是如此。值得注意的是，由于使用入口和出口thunk来桥接ABI变换，当桥接本机代码和外部代码时，在调用点使用真实的存储器地址是一个挑战。这与桥接本机代码和外部代码的现有解决方案形成对比，其中两个本机函数内的调用站点实际上可使用不同的地址来调用同一个外部函数。这是因为，在这些先前的解决方案中，调用站点实际上调用的是thunk的地址，而不是外部函数的真实地址。如果本机代码中的程序逻辑依赖于地址比较(例如，比较由第一本机函数获得的指向外部函数的第一指针与由第二本机函数获得的指向外部函数的第二指针)，如果指针从本机代码传递到外部代码(其中它对外部代码无效/不可用)，或者如果指针从外部代码传递到本机代码(对于本机代码无效/不可用)，则此动作可能引入兼容性问题。使用本文描述的解决方案，当获得(或“获取”)第一外部函数的存储器地址(例如，在外部二进制109内)时，实施例确保EC本机代码108b中的第一本机函数和EC本机代码108中的第二本机函数都为第一外部函数获得相同的存储器地址，该存储器地址是第一外部函数开始的真实存储器地址。此外，实施例还确保第二外部函数(例如，在外部二进制109内)也获得针对第一外部函数的相同真实存储器地址。实施例还确保本机函数的地址是相同的，而不管该地址是由外部函数还是由另一个本机函数获取。

在实施例中，一致的存储器地址引用由混合二进制108内的EC查找结构307(例如，由编译器工具链107d发射到混合二进制108中)与调度器112(即，库106a中的调度器112a和仿真器106b中的调度器112)一起启用。在实施例中，EC查找结构307是可用于确定由混合二进制108定义的存储器映像的存储器地址的哪个范围包含EC本机代码108b的任何类型的结构。在实施例中，EC查找结构307是比特图，其使用一个比特值来指示存储器的对应范围(例如，存储器页)是否损害EC本机代码108b。然而，EC查找结构307可以包括备选数据结构类型，例如哈希表或二叉树。

在实施例中，当从调用方函数向被调用方函数进行调用时，调度器112使用EC查找结构307来确定被调用方函数的目的地存储器地址是否在EC本机代码内。然后，利用调用方函数是本机代码还是外部代码的固有知识，调度器112适当地调度调用。在实施例中，调度器112在至少四种场景中操作：本机调用方和本机被调用方、本机调用方和外部被调用方、外部调用方与外部被调用方、以及外部调用方与本机被调用方。

在第一种情况下，调用方函数是在EC ABI 107b下执行的本机函数，因此调用由库106a中的调度器112a处理。调度器112a使用EC查找结构307来确定被调用方的引用存储器地址在与EC本机代码108b对应的存储器区域内，并且因此被调用方函数也是在EC ABI107b下执行的本机函数。在这种情况下，调用方正在调用被调用方函数的真实存储器地址，并且不需要thunk，因此调度器112a使用引用存储器地址直接调用被调用方函数。

在第二种情况下，调用方函数是在EC ABI 107b下执行的本机函数，因此调用由库106a中的调度器112a处理。调度器112a使用EC查找结构307来确定被调用方的引用存储器地址不在对应于EC本机代码108b的存储器区域内，并且因此被调用方函数是在外部ABI107c下执行的外部函数。参考图4A，这是路径#2的情况，其中EC本机函数404通过出口thunk402调用外部函数。这样，调度器112a不能直接调用(即，被调用方函数的)引用存储器地址，因为这将绕过出口thunk 402。相反，调度器112a定位到出口thunk402的新引用地址，并使用新引用存储器地址调用出口thunk 402。在实施例中，出口thunk 402继而将EC ABI 107b的CC适应为外部ABI 107c的CC，然后调用仿真器106b。仿真器106b进而使用原始引用存储器地址直接调用被调用方函数。

在实施例中，出口thunk的新引用地址包含在被调用方函数本身内。在这些实施例中，调用站点与两个引用存储器地址相关联：被调用方函数的原始引用存储器地址和到出口thunk的新引用地址。当在现有ABI 107a下加载混合二进制108时，现有ABI 107使用的调度器直接使用被调用方函数的原始引用存储器地址，而忽略到出口thunk的新引用地址。值得注意的是，现有ABI 107a可以忽略到出口thunk的新引用地址，因为它不与外部代码交互。另一方面，当混合二进制108被加载到EC ABI 107b下时，调度器112a还利用到出口thunk的新引用地址来与外部代码交互。值得注意的是，编译器工具链107d通过在编译代码中包括原始引用存储器地址和新的引用地址来促进可折叠性，而不管函数是针对现有ABI107a还是EC ABI 107b。

在第三种情况下，调用方函数是在仿真器106b内的外部ABI107c下执行的外部函数，因此调用由仿真器106b中的调度器112b处理。调度器112b使用EC查找结构307来确定被调用方的引用存储器地址不在与EC本机代码108b对应的存储器区域内，并且因此被调用方函数也是在外部ABI 107c下执行的外部函数。在这种情况下，调用方正在调用被调用方函数的真实存储器地址，并且不需要thunk，因此调度器112b使用仿真器106b内的引用存储器地址直接调用被调用方函数。

在第四种情形中，调用方函数是在仿真器106b内的外部ABI107c下执行的外部函数，因此调用由仿真器106b中的调度器112b处理。调度器112b使用EC查找结构307来确定被调用方的引用存储器地址在与EC本机代码108b对应的存储器区域内，并且因此被调用方函数是在EC ABI 107b下执行的本机函数。参考图4A，这是路径#2的情况，其中外部函数通过入口thunk 401调用EC本机函数404。这样，调度器112b不能直接调用(即，被调用方函数的)引用存储器地址，因为这将绕过入口thunk 401。相反，调度器112b定位到入口thunk 401的新引用地址，并使用新的引用存储器地址调用入口thunk 401。在实施例中，入口thunk 401进而将外部ABI107c的CC适应为EC ABI 107b的CC，然后使用原始引用存储器地址调用被调用方函数。

值得注意的是，在第四种情况下，调用方函数可以是未意识到或与EC ABI 107b兼容性的遗留外部代码。因此，与第二种情况不同，调用函数不能被修改(例如，通过编译器工具链)以包含入口thunk的地址。在实施例中，调度器112b从紧接在被调用方函数的原始引用存储器地址之前的存储器块获得入口thunk的新引用地址。在实施例中，用于获得入口thunk的新引用地址的数据在生成混合二进制108期间由编译器工具链107d***到该存储器块中。包含在该存储器块中的特定数据可以变化，但在一些实施例中，它是存储器偏移(例如，从由混合二进制108定义的存储器图像的开头)。在其他实施例中，它可以是入口thunk的直接地址引用。在其他实施例中，调度器112b以某种备选方式(例如从数据树或地址的有序阵列)获得新的引用地址。

在实施例中，EC ABI 107b与编译器工具链107d和调度器112一起支持“兼容性模式”，该模式使得调用本机函数的外部代码能够成功地标识并潜在地修补在本机函数开头***的外部代码。这使得外部代码能够反汇编被调用函数的开头(例如，作为防病毒保护、复制保护等的一部分)和/或修补与调用该函数相关的被调用函数的开头(例如作为分析重定向的一部分)。由于可能没有意识到正在被仿真的外部代码可能期望在被调用函数的开头处找到可识别的外部代码，因此在一些实施例中，编译器工具链107d将用于本机函数的“快进序列”(thunk的形式)到混合二进制108中，外部代码可以在该序列上针对反汇编和/或修补进行操作。在实施例中，“快进序列”包括以引用或跳转到本机函数的真实地址结束的占位符外部代码。在实施例中，该快进序列被存储在EC查找结构307中标记为不包括EC本机代码的存储器页中。因此，在实施例中，当外部调用方调用具有快进序列的本机函数时，该调用最初被视为外部到外部调用(即，如在上述第三场景中)，使得仿真器106b执行快进序列并在快进序列结束时(即，如上所述第四场景中)进行外部到本机调用。

值得注意的是，这种布置可导致双重thunk性能问题，其中仿真器106b仅被调用以模拟快进thunk中的一些指令(例如，如第三场景中那样)，然后仅启动对另一thunk的调用，即对本机函数的入口thunk(例如，第四场景中那样)。一些实施例通过配置调度器112b(在仿真器106b中)以在确定被调用方的引用存储器地址不在对应于EC本机代码108b的存储器区域内(即，使用EC查找结构307)之后执行附加检查，来避免这种双重thunk性能问题。这个附加检查是在被调用方函数的开头“偷看”，以确定是否存在快进序列的签名。如果是，则调度器112b从快进序列中获得本机函数的真实地址，并直接启动对本机函数的调用(即，如在上述第四场景中)。通过进行该附加检查，已经避免了仿真器106b对快进thunk的处理。

鉴于前面的介绍，下面的讨论现在涉及一些方法和方法动作。尽管方法动作可以以特定顺序被讨论，或者可以在流程图中说明为以特定顺序发生，但除非特别说明，否则不需要特定顺序，或者因为一个动作依赖于在执行该动作之前完成的另一个动作，所以不需要特定的顺序。

用于支持外部代码的仿真的本机仿真兼容的应用二进制接口

图5示出了示例方法500的流程图，该方法500用于将源代码编译为以本机第一ISA为目标、同时可与编译为外部第二ISA的代码操作的二进制文件。最初，方法500包括动作501，标识针对第一ISA的第一ABI和第二ABI，以及针对第二ISA的第三ABI，第二ABI定义不超过第三ABI的上下文数据大小的上下文数据，并且定义映射到第三ABI的寄存器子集的使用。在实施例中，动作501包括标识(i)与第一ISA对应的第一ABI，(ii)与第一ISA对应的第二ABI，以及(iii)与第二ISA对应的第三ABI。在示例中，编译器工具链107d标识现有ABI107a(即，第一ABI)、EC ABI107b(即，第二ABI)和外部ABI(即，第三ABI)中的每一个。

在这些实施例中，第二ABI定义第一上下文数据格式，其具有不超过第三ABI使用的第二上下文数据格式的第二大小的第一大小。例如，引用图3A，EC ABI 107b定义了上下文数据202b的格式，其大小不超过上下文数据202c的大小(由外部ABI 107c定义)。

在这些实施例中，第二ABI还定义了第一ISA的多个寄存器之中的寄存器子集的使用，这些寄存器由第一ABI使用。在一些实施例中，寄存器子集包括少于第一ISA的多个寄存器中的多个寄存器中的所有寄存器(例如，如在示例200中)，尽管在其他实施例中寄存器子集包括第一ISA的多个寄存器中的所有寄存器。在实施例中，该寄存器子集被映射到由第三ABI使用的第二ISA的寄存器集。在实施例中，第二ABI仅允许使用寄存器子集，排除第一ABI允许的一个或多个其他寄存器。再次参考图3A，EC ABI 107b定义了可用寄存器集201b，它们是现有ABI 107a使用的可用寄存器201a的子集(即，它们省略了现有ABI 107a使用的一个或多个可用寄存器201a)。此外，可用寄存器201b由EC ABI 107b映射到外部ABI107c使用的可用寄存器201c集。

在实施例中，当使用第一ABI和第二ABI中的每一个被编译时，第二ABI使用寄存器子集导致函数的至少一部分是可折叠的。例如，在实施例中，可用寄存器201b的选择足够接近地镜像可用寄存器201a，使得在至少一些情况下，针对现有ABI 107a和EC ABI 107b中的每一个编译的函数产生相同的编译代码。在实施例中，第二ABI对寄存器子集的使用还使得编译成以第二ABI为目标的函数的至少一部分能够在没有入口thunk的情况下从第三ABI调用。例如，如果第一ABI是AArch64 ABI，而第三ABI则是Windows-X64 ABI的话，那么可以以省略接收四个或更少输入参数的本机函数的入口thunk的方式来定义第二ABI。

方法500还包括动作502，将函数发射到二进制。如图所示，动作502包括动作503，在以第一ABI为目标以创建第一编译版本的同时编译函数，以及动作504，在以第二ABI为目标以创建第二编译版本的同时编译函数。如图所示，在动作503和504之间没有示出特定的顺序，并且应当理解，这些动作可以并行或串行(以任一顺序)执行。在实施例中，对于源代码中定义的函数，动作503包括生成以第二ABI为目标的函数的第二编译版本，包括在第一ISA中生成第二指令集，而动作504包括生成以第一ABI为对象的函数的第一编译版本，包括在第一ISA内生成第一指令集。在示例中，编译器工具链107d在以第一ABI为目标时编译源代码函数两次，在以第二ABI为目的时编译一次，从而产生函数的两个编译版本。如所讨论的，在实施例中，编译器工具链107d在以现有ABI 107a为目标时采用“本机ISA”逻辑路径，而在以EC ABI 107b为目标时采用“外部ISA”逻辑路径。因此，在一些实施例中，在动作502中生成以第一ABI为目标的函数的第一编译版本包括使用第一ISA的源代码定义，并且在动作503中生成以第二ABI为对象的函数的第二编译版本包括使用第二ISA的源码定义。

动作502还包括动作505，确定第一编译版本和第二编译版本是否匹配并且因此是可折叠的。在实施例中，动作505包括至少基于确定第一指令集和第二指令集是否匹配，确定函数的第一编译版本和函数的第二编译版本是否可以在二进制文件内折叠。在示例中，编译器工具链107d在动作503和动作504中产生的函数的两个编译版本之间执行比较。如果它们匹配，则函数的两个编译版本是可折叠的；否则，它们不可折叠。

取决于动作505的结果，动作502包括动作506(当编译的函数不可折叠时)，将两个编译版本发射到二进制，或动作507(当编译函数可折叠时)，将仅一个编译版本发射到二进制。在实施例中，动作506包括，至少基于确定函数的第一编译版本和函数的第二编译版本是否可以在二进制文件内折叠，以及当确定函数的第一编译版本和第二编译版在二进制文件中不可折叠时，将函数的第一编译版本和函数的第二编译版本两者发射到二进制文件中。在示例中，当编译的函数不可折叠时，编译器工具链107d将函数的现有版本(例如，诸如现有本机函数403)和函数的EC版本(例如，EC本机函数404)两者发射到混合二进制108中。在实施例中，动作507包括，至少基于确定函数的第一编译版本和函数的第二编译版本是否可以在二进制文件内折叠，以及当函数的第一编译版本和函数的第二编译版本被确定为可以在二进制文件内折叠时，仅将函数的第一编译版本或函数的第二编译版本中的一个发射到二进制文件中。在示例中，当编译的函数是可折叠的时，编译器工具链107d将函数的单个EC版本(例如，诸如EC本机函数406)发射到混合二进制108中。

在实施例中，第二ABI使得二进制文件能够在以下两者上本机执行:(i)实现第一ABI但不实现第二ABI的第一计算机***以及(ii)实现第二ABI的第二计算机***。例如，使用方法500生成的混合二进制108可以在仅实现现有ABI 107a的“遗留”计算机***上执行，或在也实现EC ABI 107b的现代计算机***上可执行。

在一些实施例中，方法500还包括向二进制文件中发射入口thunk，该入口thunk包括第一ISA中的代码，该代码使第三ABI适应第二ABI。在示例中，当执行动作506时，编译器工具链107d发射用于所发射的函数的EC版本(例如，EC本机函数404)的入口thunk，使得外部代码能够调用该函数。在另一示例中，当执行动作507时，编译器工具链107d为单个发射的函数发射入口thunk，其可以被认为是EC函数(例如，EC本机函数406)，使得外部代码能够调用该函数。

在一些实施例中，方法500还包括将一个或多个出口thunk发射到二进制文件中，每个出口thunk包括第一ISA中的代码，该代码使第二ABI适应第三ABI。在示例中，当执行动作506时，编译器工具链107d针对所发射的函数的EC版本(例如，EC本机函数404)发射一个或多个出口thunk，从而使该函数能够调用外部代码。在另一示例中，当执行动作507时，编译器工具链107d针对单个发射的函数发射一个或多个出口thunk，从而使该函数能够调用外部代码。在一些实施例中，方法500为函数的每个不同调用生成不同的出口thunk，但是在其他实施例中方法500可以为每个被调用方生成单个出口thunk。

如上所述，混合二进制可以包括附加的外部码流，例如包括外部代码的码流301c。因此，方法500可以进一步包括生成以第三ABI为目标的函数的第三编译版本，包括在第二ISA中生成第三指令集，并将函数的第二编译版本发送到二进制文件中。

方法500的一些变体可以省略“现有”码流，使得发射的二进制以EC ABI 107b而不是现有ABI 107a为目标。如将认识到的，所得到的二进制提供了与以外部ABI 107c为目标的代码的兼容性，但将与实现现有ABI 107a而不是EC ABI 107b的程序缺乏向后兼容性。在实施例中，省略“现有”码流对于仅打算在不使用现有ABI 107a的应用中使用的二进制可能是有用的。作为一个示例，二进制实现函数(例如，对过时视频格式的编解码器支持)已被弃用用于本机应用，但为了与仿真应用兼容性而保留。

支持码流折叠的混合二进制

虽然图5集中于使用EC ABI 107b生成代码的方法，该方法能够实现代码折叠，但是混合二进制108可以包括附加的特征，这些特征能够兼容性在使现代***(例如，具有ECABI 107b)能够利用额外的特征与外部代码交互的同时，实现与传统***的向后兼容性(例如，仅具有现有ABI 107a)。为了进一步描述这些双体系结构混合二进制108的创建，图6示出了用于生成混合二进制图像的示例方法600的流程图，该混合二进制图像可以在本机ABI和兼容性ABI下执行。然后，为了进一步描述这些双体系结构混合二进制108的消费，图7示出了用于通过在兼容性ABI下执行的进程消费混合二进制图像的示例方法700的流程图，该混合二进制图像可以在本机ABI和兼容性ABI两者下执行。

首先引用二进制图像创建，并引用图6，方法600包括多个动作(即，动作601-604)，如流程图所示，这些动作可以相对于彼此以任何顺序执行。如图所示，方法600包括动作601，标识本机ABI的机器类型并将其发射到由本机ABI读取的机器类型字段中。在一些实施例中，动作601包括，至少基于标识与本机ABI对应的第一机器类型，将第一机器类型发射到混合二进制图像的机器类型字段中，该机器类型字段被构造为当在本机ABI下执行的本机进程加载混合二进制图像时使用。在示例中，编译器工具链107d将机器标识符303发射到混合二进制108中，该机器标识符303在加载以现有ABI 107a为目标的二进制时与现有ABI106a期望的标识符相匹配。通过发射现有ABI 107a所期望的标识符，即使混合二进制108也与EC ABI 107b兼容，现有ABI 106a也可以在加载混合二进制108时看到期望的内容。

方法600还包括动作602，标识和发射不可折叠函数。如图所示，动作602包括以下两者：(i)动作602a，发射在本机ABI下执行的不可折叠函数的第一编译版本，以及(ii)动作602b，发射在兼容性ABI下执行的不可折叠函数的第二编译版本。如图所示，在动作602a和动作602b之间没有示出特定的顺序，并且将理解，这些动作可以并行或串行(以任一顺序)执行。在一些实施例中，动作602a包括，至少基于表示不可折叠的第一函数，将在本机ABI下可执行的第一函数的第一编译版本发射到混合二进制图像中，而动作602b包括，至少根据标识不可折叠式第一函数，向混合二进制图像发射第一编译版本，在兼容性ABI下可执行的第一函数的第二编译版本。在示例中，至少基于将源代码函数编译为不同的编译版本(例如，在方法500的动作503和动作504中)，并且还基于确定那些编译版本不可折叠(例如，在方法500的动作505中)，编译器工具链107d在动作602a和动作602b中将这两个编译版本发射到混合二进制108中(例如，作为方法500的动作506的一部分)。

方法600还包括动作603，标识和发射在本机ABI和兼容性ABI下执行的可折叠函数，包括利用对不可折叠函数第一编译版本的调用来发射可折叠函数的编译版本。在一些实施例中，动作603包括，至少基于标识可折叠第二函数，将第二函数的编译版本发射到混合二进制图像中，该编译版本可以在本机ABI和兼容性ABI两者下执行。在示例中，至少基于将源代码函数编译成不同的编译版本(例如，在方法500的动作503和动作504中)，并且还基于确定那些编译版本是可折叠的(例如，方法500的动作505中)，编译器工具链107d在动作603中仅将这些编译版本中的一个发射到混合二进制108中(例如，作为方法500的操作507的一部分)。

在实施例中，第二函数的编译版本被构造为当本机进程加载混合二进制图像时调用第一函数的第一编译版本。在示例中，编译器工具链107d配置混合二进制108，使得在动作603中发射的代码“通过默认”调用在动作602a中发射的代码，从而当混合二进制108加载到现有ABI 107a下时，执行动作602a(而不是动作602b)发射的代码。

方法600还包括动作604，发射兼容性ABI使用的修正表。在一些实施例中，动作604包括将修正表发射到混合二进制图像中，修正表被构造为当混合二进制图像被在兼容性ABI下执行的兼容性进程(例如，仿真进程111)加载时使用，修正表定义从混合二进制图像加载的存储器的多个变换。在示例中，编译器工具链107d向混合二进制108发射修正表108c，该修正表包括当混合二进制108被加载的EC ABI 107b下时应用的变换，该变换导致混合二进制108的EC特征被利用。

在实施例中，修正表108c中的多个变换包括调整机器类型字段以包括与兼容性ABI对应的第二机器类型的变换。在示例中，编译器工具链107d向修正表108c中发射存储器变换，该存储器变换(在***存储器104中)用与和外部ABI 107c对应的外部ISA匹配的机器标识符替换从机器标识符303加载的***存储器104的机器标识符。

在实施例中，修正表108c中的多个变换包括将(可折叠)第二函数的编译版本配置为调用(不可折叠)第一函数的第二编译版本而不是(不可折叠)第一函数的第一编译版本的变换。在示例中，编译器工具链107d将引用(不可折叠)第一函数的第一编译版本的第一存储器地址替换为引用(不可折叠)第一函数的第二编译版本的第二存储器地址的存储器变换发射到修正表108c中。虽然第一存储器地址可以直接在(可折叠)第二函数的编译版本内被第二存储器地址替换，在实施例中，(可折叠)第二函数的编译版本被构造为经由引用(不可折叠)第一函数的第一编译版本的调度表306来调用(不可折叠)第一函数。在这些实施例中，该变换本身不是修改(可折叠)第二函数的编译版本，而是修改调度表306以引用(不可折叠)第一函数的第二编译版本，而不是(不可折叠)第一函数的第一编译版本。此外，在这些实施例中，方法600还包括将调度表发射到混合二进制图像中。

在实施例中，方法600还包括将引用(可折叠)第一函数的第一编译版本的入口点304发射到混合二进制图像中。在实施例中，该入口点304被构造为当本机进程加载混合二进制图像时(例如，使用现有ABI 107a)使用。在实施例中，修正表108c中的多个变换包括调整入口点以引用(可折叠)第一函数的第二编译版本的作为替代的变换。因此，当通过兼容性处理(例如，使用EC ABI 107b)加载混合二进制图像时，利用该经调整的入口点。

如结合图3A和图3B所讨论的，混合二进制108可以包括一个或多个导入表或导出表(导入/导出表305)，其中混合二进制108被配置为显示与现有ABI 107a相关的“本机”视图(及其位置)。例如，如图3B所示，可以使用暴露本机视图307a的基本引用大小/计数来引用导入/导出表305。因此，在实施例中，方法600包括将一个或多个表发射到混合二进制图像中，所述表包括(i)使用(非折叠的)第一函数的第一编译版本来引用至少(非折叠的)第一函数的第一区域，(ii)使用第二函数的编译版本来引用至少(折叠的)第二函数的第二区域，以及(iii)使用(非折叠的)第一函数的第二编译版本至少引用(非折叠的)第一函数的第三区域。

在实施例中，为了提供这些表的“本机”视图，方法600包括在排除第三区域的同时将对一个或多个表的引用发射到混合二进制图像中，该引用提供包括第一区域和第二区域的一个或多个表的本机视图。该引用被构造为当本机进程加载混合二进制图像(例如，对应于现有ABI 107a)时使用。在这些实施例中，修正表108c中的多个变换然后包括在排除第一区域的同时调整对一个或多个表的引用的变换，以提供包括第二区域和第三区域的一个或多个表(供EC ABI 107b使用)的兼容性视图。因此，在实施例中，对一个或多个表的引用通过指定偏移量和大小来提供一个或多个表的本机视图，并且修正表108c中的变换通过修改偏移量或大小中的一项或多项来调整引用以提供这些表的兼容性视图。

在实施例中，发射的(多个)表包括导入表；因此，在方法600的实施例中，一个或多个表包括一个或多个导入表，并且第一入口、第二入口和第三入口包括第一函数导入、第二函数导入和第三函数导入。在附加或备选实施例中，发射的表包括导出表；因此，在方法600的实施例中，或者一个或多个表包括一个或多个导出表，并且第一入口、第二入口和第三入口包括第一函数导出、第三函数导出和第二函数导出。

现在引用二进制图像消费和图7，方法700包括动作701，在使用兼容性ABI的进程中启动混合二进制的加载。在示例中，加载器106c利用实现EC ABI 107b的库106a之一来启动混合二进制108的加载。

方法700还包括动作702，确定存储在混合二进制中的机器类型与兼容性ABI的机器类型不匹配。在一些实施例中，动作702包括在加载混合二进制图像期间，确定存储在混合二进制图像的机器类型字段中的第一机器类型与和兼容性ABI的第二机器类型不匹配，该进程正在兼容性ABI下执行。在示例中，作为加载混合二进制108的一部分，加载器106c将包含机器标识符303的存储器页复制到***存储器104中。然后，加载器106c确定机器标识符303的值与EC ABI 107b的期望值(例如，与外部ABI 107c对应的外部ISA)不匹配。

方法700还包括动作703，基于不匹配来定位修正表。在一些实施例中，动作703包括，基于确定第一机器类型与第二机器类型不匹配，在二进制图像内定位修正表，该修正表定义从混合二进制图像加载的存储器的多个变换。在示例中，加载器106c例如通过引用混合二进制108内的预定义地址或偏移，或者通过引用由从混合二进制108加载的(多个)存储器页填充的***存储器104的一部分内的预定义的地址或偏移来标识混合二进制108中的修正表108c。

方法700还包括动作704，将修正表内的一个或多个变换应用于从混合二进制加载的存储器。在一些实施例中，动作704包括将多个变换的至少一部分应用于从混合二进制图像加载的存储器。在示例中，加载器106c将从修正表108c获得的一个或多个变换应用于由从混合二进制108加载的(多个)存储器页填充的***存储器104的一个或多个部分。

虽然加载器106c可以一次应用修正表108c中的所有变换，但是在实施例中，加载器106c在从混合二进制108加载这些页时(例如，作为页故障处理例程的一部分)，以逐页的方式应用它们。因此，在图7中，动作704被示出为具有指向动作704的箭头，指示当从混合二进制108逐渐加载存储器页时，可以重复应用该动作。因此，在实施例中，结合处理存储器页故障，将对从混合二进制图像加载的存储器的(多个)变换应用于从混合二进制图像加载的存储器页。

在实施例中，从修正表108c获得的多个变换包括调整机器类型字段以包括与兼容性ABI对应的第二机器类型的变换。在示例中，加载器106c将变换应用于与***存储器104内的机器标识符303对应的存储器位置，其调整存储器位置以存储与和外部ABI 107c对应的外部ISA相匹配的值。

在实施例中，从修正表108c获得的多个变换包括修改调用在本机ABI下可执行的非折叠函数的第一编译版本的调用站点的变换，以代替调用在兼容性ABI下可以执行的非折叠函数的第二编译版本。在示例中，加载器106c应用与调用站点对应的存储器位置，以将引用非折叠函数的第一编译版本的第一存储器地址替换为引用非折叠函数的第二编译版本的第二存储器地址。虽然调用站点本身可以被变换，但是在实施例中，调用站点被构造为通过引用非折叠函数的第一编译版本的调度表306来调用非折叠函数的第一编译版本。在这些实施例中，该变换本身不是修改调用站点，而是修改调度表306以引用非折叠函数的第二编译版本，而不是非折叠函数的第一编译版本。

在实施例中，混合二进制图像包括引用非折叠函数的第一编译版本的入口点。在实施例中，从修正表108c获得的(并且在动作704中应用的)多个变换包括调整入口点以引用非折叠函数的第二编译版本的变换。

如结合图6所讨论的，在实施例中，方法600发射一个或多个表(例如与导入表和/或导出表对应)以及对提供本机视图的这些表的(多个)引用。因此，在方法700的上下文中，在一些实施例中，混合二进制图像包括一个或多个表，该表包括(i)使用非折叠函数的第一编译版本至少引用非折叠函数，(ii)至少引用折叠函数的第二区域，以及(iii)使用非折叠函数的第二编译版本至少引用非折叠函数的第三区域。在这些实施例中，混合二进制图像还包括在排除第三区域的同时对一个或多个表的引用，该引用提供了包括第一区域和第二区域的一个或多个表的本机视图。为了在EC ABI107b下加载二进制图像时提供兼容性视图，方法700可以包括在排除第一区域的同时应用调整对一个或多个表的引用的变换，以提供包括第二区域和第三区域的一个或多个表的兼容性视图。

具有一致引用地址的双体系结构函数指针

图8示出了一个示例方法800的流程图，该方法用于在处理进程内的调用时使用公共引用存储器地址，该进程支持执行以下两者：(i)以与本机ISA对应并且具有第一CC的本机ABI为目标的本机代码，以及(ii)以与外部ISA对应并且具有第二CC的外部ABI为目标的外部代码。

如图所示，方法800包括动作801，使用引用地址标识对被调用方函数的调用。在一个示例中，调度器112a标识从EC本机代码108b中的本机函数到引用存储器地址的调用。在另一示例中，调度器112b标识从外部二进制109中的外部函数(并且正由仿真器106b仿真)到引用存储器地址的调用。

方法800还包括动作802，使用查找结构和引用地址来确定被调用方函数是对应于本机ABI还是对应于外部ABI。在实施例中，动作802包括，至少基于标识以被调用方函数的引用存储器地址为目标的调用，确定被调用方函数是对应于本机ABI还是对应于外部ABI。在实施例中，基于指示引用存储器地址包含在存储本机代码的第一存储器范围内的查找结构，并且至少基于指示引用存储器地址包含在不存储本机代码的第二存储器范围内的查找结构，确定被调用方函数对应于外部ABI。在示例中，调度器112(当调用方是本机的时，它可以是调度器112a，或者当调用方是外部的时，可以是调度器112b)查询EC查找结构307以确定对于被调用方函数的引用存储器地址是否在与EC本机代码108b对应的存储器区域内(在这种情况下，被呼叫方被确定为对应于EC ABI 107b)，或者对于被调用方函数的引用存储器地址是否不在与EC本机代码108b对应的存储器区域内(在这种情况下，被呼叫方被确定为对应于外部ABI 107c)。

如所指出的，在实施例中，EC查找结构307是比特图，其使用一个比特值来指示对应的存储器范围(例如，存储器页)是否损害EC本机代码108b。然而，EC查找结构307可以包括备选数据结构类型，例如哈希表或二叉树。因此，在方法800中，查找结构包括比特图、哈希表或二叉树中的至少一个。

如所讨论的，可存在另一种情况，其中被调用方函数被确定为对应于本机ABI，即，当调度器112b确定被调用方函数包含快进序列的签名时。因此，在动作802的一些实施例中，基于以下之一来确定被调用函数对应于本机ABI：(i)指示引用存储器地址包含在存储本机代码的第一存储器范围内的查找结构，或(ii)在引用存储器地址处标识的快进序列。此外，在动作802的一些实施例中，当查找结构指示引用存储器地址包含在不存储本机代码的第二存储器范围内时，动作802包括确定快进序列是否在引用存储器地址处可标识。在这些实施例中，调度器112b从快进序列中获得新的引用存储器地址(即，本机函数的真实地址)，并将该新的引用存储器地址用于本机调用。因此，在实施例中，当在引用存储器地址处标识快进序列时，方法800包括用从快进序列获得的新引用存储器地址更新引用存储器地址。

方法800还包括动作803，启动被调用方函数的执行。在实施例中，动作803包括，至少基于该确定，启动被调用方函数的执行。如图所示，动作803包括执行以下中的一项：动作803a，当调用方是外部的并且被调用方是外部的时，直接调用仿真器中的引用地址的；动作803b，当调用方是外部的并且被调用方是本机的时，定位并调用入口thunk；动作803c，当调用方是本机的并且被调用方为外部的时，调用出口thunk；或动作803d，当调用方是本机的并且被调用方是本机的时，直接调用引用地址。

在实施例中，动作803a包括，当调用方函数对应于外部ABI时，并且当被调用方函数被确定为对应于外部ABI时，使用仿真器内的引用存储器地址直接调用被调用方函数。在示例中，基于来自外部函数的调用，调度器112b确定被调用方也是外部函数。因此，调用方正在调用被调用方函数的真实存储器地址，并且不需要thunk，因此调度器112b使用仿真器106b内的引用存储器地址直接调用被调用方函数。

在实施例中，动作803b包括，当调用方函数对应于外部ABI时，并且当被调用方函数被确定为对应于本机ABI时，调用入口thunk，该入口thunk(i)使第二CC适应于第一CC，然后(ii)使用引用存储器地址直接调用被调用方函数。在示例中，基于来自外部函数的调用，调度器112b确定被调用方是本机函数。因此，调度器112b不能直接调用(即，被调用方函数的)引用存储器地址，因为这将绕过入口thunk。相反，调度器112b将新的引用地址定位到入口thunk，并且使用新的引用存储器地址调用入口thunk。入口thunk转而将外部ABI 107c的CC适应于EC ABI 107b的CC，并使用原始引用存储器地址调用被调用方函数。

如所讨论的，在实施例中，调度器112b基于包含在紧接在被调用方函数的原始引用存储器地址之前的存储器块中的数据(诸如，偏移或直接地址引用)来定位到入口thunk的新引用地址。因此，在实施例中，方法800还包括至少基于以下项来标识入口thunk的位置：(i)读取紧接在引用存储器地址之前的存储器块，以及(ii)从存储器块确定到入口thunk的位置的偏移或指针。

在实施例中，动作803c包括，当调用方函数对应于本机ABI时，以及当被调用方函数被确定为对应于外部ABI时调用出口thunk，该出口thunk(i)将本机ABI的第一CC适配为外部ABI的第二CC，然后(ii)调用仿真器以使用引用存储器地址直接调用被调用方函数。在示例中，基于来自本机函数的调用，调度器112a确定被调用方是外部函数。因此，调度器112a不能直接调用(即，被调用函数的)引用存储器地址，因为这将绕过出口thunk。相反，调度器112a定位到出口thunk的新引用地址，并使用新的引用存储器地址调用出口thunk。出口thunk进而将EC ABI 107b的CC适配为外部ABI 107c的CC，并调用仿真器106b。仿真器106b进而使用原始引用存储器地址直接调用被调用方函数。如所讨论的，在实施例中，出口thunk的新引用地址包含在被调用方函数本身内。因此，在方法800的一些实施例中，出口thunk的位置包含在调用方函数内。

在实施例中，动作803d包括，当调用方函数对应于本机ABI时，以及当被调用方函数被确定为对应于本机ABI时，使用引用存储器地址直接调用被调用方函数。在示例中，基于来自本机函数的调用，调度器112a确定被调用方也是本机函数。因此，调用方正在调用被调用方函数的真实存储器地址，并且不需要thunk，因此调度器112a使用引用存储器地址直接调用被调用方函数。

尽管主题已经以特定于结构特征和/或方法动作的语言描述，但是应当理解，所附权利要求中定义的主题不一定限于上述描述的特征或动作，或者上述动作的顺序。相反，所描述的特征和动作被公开为实现权利要求的示例形式。

如下面更详细地讨论的，本发明的实施例可以包括或利用专用或通用计算机***(例如，计算机***101)，其包括计算机硬件，例如，一个或多个处理器(例如，处理器102)和***存储器(例如，***存储器104)。本发明范围内的实施例还包括用于承载或存储计算机可执行指令和/或数据结构的物理和其他计算机可读介质。这种计算机可读介质可以是可由通用或专用计算机***访问的任何可用介质。存储计算机可执行指令和/或数据结构的计算机可读介质是计算机存储介质(例如，持久存储装置103、***存储器104)。携带计算机可执行指令和/或数据结构的计算机可读介质是传输介质。因此，作为示例而非限制，本发明的实施例可以包括至少两种明显不同的计算机可读介质：计算机存储介质和传输介质。

计算机存储介质是存储计算机可执行指令和/或数据结构的物理存储介质。物理存储介质包括计算机硬件，例如RAM、ROM、EEPROM、固态驱动器(“SSD”)、闪存、相变存储器(“PCM”)、光盘存储、磁盘存储或其他磁存储设备，或可用于以计算机可执行指令或数据结构的形式存储程序代码的任何其他硬件存储设备，其可由通用或专用计算机***访问和执行以实现本发明的公开功能。

传输介质可以包括网络和/或数据链路，其可以用于以计算机可执行指令或数据结构的形式携带程序代码，并且可以由通用或专用计算机***访问。“网络”被定义为一个或多个数据链路，用于在计算机***和/或模块和/或其他电子设备之间传输电子数据。当信息通过网络或另一通信连接(硬连线、无线或硬连线或无线的组合)传输或提供给计算机***时，计算机***可以将该连接视为传输介质。上述内容的组合也应包括在计算机可读介质的范围内。

此外，在到达各种计算机***部件时，计算机可执行指令或数据结构形式的程序代码可以自动地从传输介质传送到计算机存储介质(反之亦然)。例如，通过网络或数据链路接收的计算机可执行指令或数据结构可以缓冲在网络接口模块(例如，“NIC”)内的RAM中，然后最终传送到计算机***RAM和/或计算机***处的不易失性计算机存储介质。因此，应当理解，计算机存储介质可以包括在同样(或甚至主要)利用传输介质的计算机***部件中。

计算机可执行指令包括例如指令和数据，当在一个或多个处理器处执行时，这些指令和数据使通用计算机***、专用计算机***或专用处理设备执行特定功能或功能组。计算机可执行指令可以是例如二进制、诸如汇编语言的中间格式指令，甚至是源代码。

本领域技术人员将理解，本发明可以在具有许多类型的计算机***配置的网络计算环境中实践，包括个人计算机、台式计算机、膝上型计算机、消息处理器、手持设备、多处理器***、基于微处理器或可编程的消费电子产品、网络PC、小型计算机、大型计算机、移动电话、PDA、平板计算机、寻呼机、路由器、交换机等。本发明还可以在分布式***环境中实践，其中本机和远程计算机***都执行任务，本机和远程***通过网络链接(通过硬连线数据链路、无线数据链路或通过硬连线和无线数据链路的组合)。这样，在分布式***环境中，计算机***可以包括多个组成计算机***。在分布式***环境中，程序模块可以位于本机和远程存储器存储设备中。

本领域技术人员还将理解，本发明可以在云计算环境中实践。云计算环境可以是分布式的，尽管这不是必需的。当分布式时，云计算环境可以在组织内国际分布和/或具有跨多个组织拥有的部件。在本说明书和以下权利要求中，“云计算”被定义为用于实现对可配置计算资源(例如，网络、服务器、存储、应用和服务)的共享池的按需网络访问的模型。“云计算”的定义并不局限于在适当部署时可以从这种模型中获得的任何其他众多优势。

云计算模型可以由各种特征组成，如按需自助服务、广泛的网络访问、资源池、快速弹性、可测量的服务等。云计算模型也可以各种服务模型的形式出现，例如，软件即服务(“SaaS”)、平台即服务(PaaS)和基础设施即服务(IaaS)。还可以使用不同的部署模型来部署云计算模型，例如私有云、社区云、公共云、混合云等。

一些实施例(例如云计算环境)可以包括一个或多个主机的***，每个主机能够运行一个或多个虚拟机。在操作进程期间，虚拟机模拟操作计算***，同时支持操作***和一个或多个其他应用。在一些实施例中，每个主机包括管理程序，该管理程序使用从虚拟机的视图抽象的物理资源来仿真虚拟机的虚拟资源。管理程序还提供虚拟机之间的适当隔离。因此，从任何给定虚拟机的角度来看，管理程序提供虚拟机与物理资源交互的错觉，即使虚拟机仅与物理资源的外观(例如，虚拟资源)交互。物理资源的示例包括处理容量、存储器、磁盘空间、网络带宽、媒体驱动器等。

在不脱离本发明的精神或基本特征的情况下，本发明可以以其他特定形式实施。所描述的实施例在所有方面仅被认为是说明性的而非限制性的。因此，本发明的范围由所附权利要求而不是由前述描述来指示。在权利要求的含义和等效范围内的所有变更都应包含在其范围内。当在所附权利要求中引入元素时，冠词“一”、“一个”、“该”和“所述”旨在表示存在一个或多个元素。术语“包括”、“包含”和“具有”旨在具有包容性，意味着可存在除所列元素之外的其他元素。术语“集”和“子集”被缩进以排除空集，因此“集”被定义为非空集，“子集”被定义为非空子集。

Claims (14)

1.一种用于生成混合二进制图像的方法，所述方法被实现在包括处理器的计算机***处，所述混合二进制图像在本机应用二进制接口(ABI)和兼容性ABI下可执行，所述方法包括：

至少基于标识所述本机ABI的第一机器类型，将所述第一机器类型发射到所述混合二进制图像的机器类型字段中，所述机器类型字段被构造为当所述混合二进制图像由在所述本机ABI下执行的本机进程加载时被利用；

至少基于标识不可折叠的第一函数，将以下两者发射到所述混合二进制图像中：(i)在所述本机ABI下可执行的所述第一函数的第一编译版本，以及(ii)在所述兼容性ABI下可执行的所述第一函数的第二编译版本；

至少基于标识可折叠的第二函数，将所述第二函数的编译版本发射到所述混合二进制图像中，所述第二函数在所述本机ABI和所述兼容性ABI下都可执行，所述第二函数的所述编译版本被构造为当所述混合二进制图像由所述本机进程加载时调用所述第一函数的所述第一编译版本；以及

将修正表发射到所述混合二进制图像中，所述修正表被构造为当所述混合二进制图像由在所述兼容性ABI下执行的兼容性进程加载时被利用，所述修正表定义对从所述混合二进制图像加载的存储器数据的多个变换，所述多个变换包括：

第一变换，所述第一变换调整所述机器类型字段以包括所述兼容性ABI的第二机器类型；以及

第二变换，所述第二变换配置所述第二函数的所述编译版本以调用所述第一函数的所述第二编译版本而不是所述第一函数的所述第一编译版本。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：

将一个或多个表发射到所述混合二进制图像中，所述一个或多个表包括：(i)第一区域，所述第一区域至少使用所述第一函数的所述第一编译版本来引用所述第一函数，(ii)第二区域，所述第二区域至少使用所述第二函数的所述编译版本来引用所述第二函数，以及(iii)第三区域，所述第三区域至少使用所述第一函数的所述第二编译版本来引用所述第一函数；以及

将对所述一个或多个表的引用发射到所述混合二进制图像中，所述引用提供所述一个或多个表的本机视图，所述本机视图在排除所述第三区域的同时包括所述第一区域和所述第二区域，所述引用被构造为当所述混合二进制图像由所述本机进程加载时被利用，

其中所述多个变换还包括第三变换，所述第三变换调整对所述一个或多个表的所述引用，以提供所述一个或多个表的兼容性视图，所述兼容性视图在排除所述第一区域的同时包括所述第二区域和所述第三区域。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，

所述一个或多个表包括一个或多个导入表，并且所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域包括第一函数导入、第二函数导入和第三函数导入；或

所述一个或多个表包括一个或多个导出表，并且所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域包括第一函数导出、第二函数导出和第三函数导出。

4.根据权利要求2所述的方法，其中对所述一个或多个表的所述引用通过指定偏移和大小来提供所述一个或多个表的所述本机视图，并且其中所述第三变换通过修改所述偏移或所述大小中的一项或多项来调整所述引用以提供所述兼容性视图。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：将引用所述第一函数的所述第一编译版本的入口点发射到所述混合二进制图像中，所述入口点被构造为当所述混合二进制图像由所述本机进程加载时被利用。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述多个变换还包括第三变换，所述第三变换调整所述入口点以引用所述第一函数的所述第二编译版本。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述第二函数的所述编译版本被构造为通过调度表调用所述第一函数的所述第一编译版本，所述调度表引用所述第一函数的所述第一编译版本，并且其中所述第二变换修改所述调度表以引用所述第一函数的所述第二编译版本，而不是所述第一函数的所述第一编译版本。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括将所述调度表发射到所述混合二进制图像中。

9.一种用于通过在兼容性应用二进制接口(ABI)下执行的进程来消费混合二进制图像的方法，所述方法被实现在包括至少一个处理器的计算机***处，所述混合二进制图像在本机ABI和所述兼容性ABI下可执行，所述方法包括：

在所述混合二进制图像的加载期间，确定被存储在所述混合二进制图像的机器类型字段中的第一机器类型与所述进程的所述兼容性ABI的第二机器类型不匹配，所述进程正在所述兼容性ABI下执行；

基于确定所述第一机器类型与所述第二机器类型不匹配，在所述二进制图像内定位修正表，所述修正表定义对从所述混合二进制图像加载的存储器数据的多个变换；以及

将所述多个变换的至少一部分应用于从所述混合二进制图像加载的所述存储器数据，包括至少应用：

第一变换，所述第一变换调整所述机器类型字段以包括所述兼容性ABI的第二机器类型；以及

第二变换，所述第二变换将调用在所述本机ABI下可执行的非折叠函数的第一编译版本的调用站点，修改为调用在所述兼容性ABI下可执行的所述非折叠函数的第二编译版本。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，

所述混合二进制图像包括，

(a)一个或多个表，所述一个或多个表包括：(i)第一入口，所述第一入口使用所述非折叠函数的所述第一编译版本来引用所述非折叠函数，(ii)第二入口，所述第二入口使用所述非折叠函数的所述第二编译版本来引用所述非折叠函数，以及(iii)第三入口，所述第三入口引用折叠函数，以及

(b)对所述一个或多个表的引用，所述引用提供所述一个或多个表的本机视图，所述本机视图在排除所述第三入口的同时包括所述第一入口和所述第二入口；以及

将所述多个变换的所述至少一部分应用于从所述混合二进制图像加载的所述存储器还包括：应用第三变换，所述第三变换调整对所述一个或多个表的所述引用，以提供所述一个或多个表的兼容性视图，所述兼容性视图在排除所述第一入口的同时包括所述第二入口和所述第三入口。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，

所述一个或多个表包括一个或多个导入表，并且所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域包括第一函数导入、第二函数导入和第三函数导入；或

所述一个或多个表包括一个或多个导出表，并且所述第一区域、所述第二区域和所述第三区域包括第一函数导出、第二函数导出和第三函数导出。

12.根据权利要求10所述的方法，其中，

所述混合二进制图像包括入口点，所述入口点引用所述非折叠函数的所述第一编译版本；并且

将所述多个变换中的所述至少一部分应用于从所述混合二进制图像加载的所述存储器还包括：应用第三变换，所述第三变换调整所述入口点以引用所述非折叠函数的所述第二编译版本。

13.根据权利要求9所述的方法，其中所述调用站点被构造为通过调度表调用所述非折叠函数的所述第一编译版本，所述调度表引用所述非折叠函数的所述第一编译版本，并且其中所述第二变换修改所述调度表以引用所述非折叠函数的所述第二编译版本而不是所述非折叠函数的所述第一编译版本。

14.根据权利要求9所述的方法，其中对从所述混合二进制图像加载的所述存储器的所述多个变换中的所述至少一部分与处理存储器页故障相关地被应用于从所述混合二进制图像加载的存储器页。

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