FreeBSD 使用手册
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# 10.7 高级主题

如果您对Linux兼容模式是如何工作的感到好奇，这节正是您所需要的。 下面的绝大部分内容是由 Terry Lambert`<tlambert@primenet.com>` （Message ID: `<199906020108.SAA07001@usr09.primenet.com>`）发表在邮件列表FreeBSD 闲聊邮件列表上的内容组成的。

## 10.7.1 它是如何工作的？

FreeBSD有一个“可执行类加载器”。它主要是嵌入了execve(2)系统调用。

碰巧的是FreeBSD有一个引导器（loader）的列表，而不是一个简单的返回一个 符号 `#!`的引导器！

从历史上来讲，只有UNIX®平台的引导器会检查魔术（magic）数 （通常是文件的前4个或8个字节）是否是二进制的， 如果是，就调用二进制引导程序。

如果它不是二进制类型的execve(2)调用就会返回一个错误，shell就试图用shell命令执行它。

缺省是使用“当前设定的shell”。

随后，进行了一些hack, sh(1)开始检查前两个字符，如果它们是`:\n`， 那它就调用csh(1)（我们相信是SCO最先做这个hack的）。

FreeBSD现在所做的是用一个普通的`#!`引导器仔细检查引导器的列表， 然后由解释程序一个接一个地解释，返回给`/bin/sh`。

为了支持Linux ABI，FreeBSD就把魔术数看作为一个二进制ELF程序。（ 这样一来，它就使得在FreeBSD， Solaris™，Linux和其他任何操作系统之间只要使用ELF格式就都可以顺利运行）。

ELF引导器会寻找一个专门的标记， 它是在ELF映像中的一个注释部分，但在SVR4/Solaris的ELF中没有。

为了执行Linux程序，它们必须被打上`Linux`类型的标记； 使用brandelf(1)：

    # brandelf -t Linux file

做完之后，ELF引导器就会看到文件上的`Linux`的标记。

当ELF引导器看到`Linux`的标记， 引导器就会在`proc`结构中替换一个指示器。 所有的系统调用就会通过这个指示器来索引（在一个传统的 UNIX系统中， 这就是`sysent[]`结构队列，包含系统调用）。 此外，为了解决由于信号杂乱所造成的陷阱向量的问题，会造成线程的剧增， 需要切断其他（或较小的）由Linux内核模块产生的修正。

Linux系统调用向量包含一个`sysent[]`记录的列表， 它的地址位于内核模块之中。

当一个系统调用被Linux程序调用时，有缺陷的代码会把系统调用功能的指示器从`proc`结构中解除， 然后获得Linux，而不是FreeBSD，系统调用入口点。

另外，Linux模式动态地reroots查找；这和启动文件系统的`union` 选项是等效的（即时不是`unionfs`文件系统）。 首先会试图在`/compat/linux/`original-path`` 目录查找文件，如果失败了，就会在`/`original-path`` 目录下查找。这使得需要其它程序的程序可以运行（例如，Linux工具链都可以在Linux ABI的支持下工作）。 也就是说Linux程序可以加载和执行FreeBSD程序，如果当前没有相应的Linux程序， 那您可以在`/compat/linux`目录树中放置一个uname(1)，来确保Linux程序不提示它们不能运行在Linux上。

在FreeBSD内核中有一个Linux内核；由内核提供的能够提供所有服务的各种潜在功能 在FreeBSD系统调用表记录和Linux系统调用表记录之间是一样的： 文件系统操作，虚拟内存操作，信号发送，System V IPC，...等等。 唯一的不同是FreeBSD会得到FreeBSD的胶合功能， 而Linux程序会得到Linux的胶合功能 （大部分老的操作系统只有它们自己的胶合函数， 函数地址在静态全局变量`sysent[]`结构数据里面， 而不是动态的初始化到进程的`proc`结构）。

哪一个是FreeBSD自己的ABI呢？这无关紧要。基本上， 唯一的不同是FreeBSD的胶合功能是被静态连接到内核， 而Linux的胶合功能可能是被静态连接到内核， 也可能它们通过一个内核模块来访问。

有一个真正的模拟器吗？没有，它只不过是一个ABI执行机制，不是一个模拟器。

为什么有时它被叫做“Linux模拟器”？ 只是为了更容易地卖出FreeBSD罢了！ 实际上，历史上从来没有描述这样一种执行机制的名字，FreeBSD并不是真正地运行Linux程序，如果您不编译进代码， 或加载一个模块。 就需要有一个名字来描述这样一种加载功能--因此就想出了“Linux模拟器”这样一个名字。

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