运行尽管CONFIG_COMPAT，aarch64 上的 32 位 ARM 二进制文件仍无法正常工作

Question

我有一台 64 位 ARM 机器，我想运行 32 位 ARM 二进制文件。作为测试用例，我使用 arm-linux-gnueabihf-gcc 工具链为 32 位 ARM 构建了一个小型 hello world。 file 显示为：

root@ubuntu:/home/ubuntu# file hello
hello: ELF 32-bit LSB executable, ARM, EABI5 version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib/ld-linux.so.3, for GNU/Linux 3.2.0, BuildID[sha1]=61ffe5e22117a6d4c2ae37a1f4c76617d3e5facc, not stripped

但是尝试运行它会产生：

root@ubuntu:/home/ubuntu# ./hello
bash: ./hello: cannot execute binary file: Exec format error

基于，我检查了内核是否使用CONFIG_COMPAT选项构建，结果是：

root@ubuntu:/home/ubuntu# grep CONFIG_COMPAT= /boot/config-$(uname -r)
CONFIG_COMPAT=y

我还验证了 armhf 架构已被添加，并且加载程序的 armhf 版本存在。请注意，加载程序本身也不运行：

root@ubuntu:/home/ubuntu# dpkg --print-foreign-architectures
armhf
root@ubuntu:/home/ubuntu# dpkg -l libc6:armhf
Desired=Unknown/Install/Remove/Purge/Hold
| Status=Not/Inst/Conf-files/Unpacked/halF-conf/Half-inst/trig-aWait/Trig-pend
|/ Err?=(none)/Reinst-required (Status,Err: uppercase=bad)
||/ Name           Version       Architecture Description
+++-==============-=============-============-=================================
ii  libc6:armhf    2.30-0ubuntu2 armhf        GNU C Library: Shared libraries
root@ubuntu:/home/ubuntu# file /lib/arm-linux-gnueabihf/ld-2.30.so 
/lib/arm-linux-gnueabihf/ld-2.30.so: ELF 32-bit LSB shared object, ARM, EABI5 version 1 (SYSV), dynamically linked, BuildID[sha1]=dff2b536287d61ddca68f3e001e14b7c235bbf68, stripped
root@ubuntu:/home/ubuntu# /lib/arm-linux-gnueabihf/ld-2.30.so
bash: /lib/arm-linux-gnueabihf/ld-2.30.so: cannot execute binary file: Exec format error

其他相关系统信息：

root@ubuntu:/home/ubuntu# cat /proc/cpuinfo 
processor       : 0
BogoMIPS        : 400.00
Features        : fp asimd evtstrm aes pmull sha1 sha2 crc32 atomics cpuid asimdrdm
CPU implementer : 0x43
CPU architecture: 8
CPU variant     : 0x1
CPU part        : 0x0af
CPU revision    : 2

root@ubuntu:/home/ubuntu# uname -a
Linux ubuntu 5.3.0-24-generic #26-Ubuntu SMP Thu Nov 14 01:14:25 UTC 2019 aarch64 aarch64 aarch64 GNU/Linux

我运行目前没有什么可以尝试的了。知道如何让内核识别这些二进制文件和运行它们吗？

Answer 1

好的，不幸的是，这里的潜在问题似乎不在软件中。我们正在使用的CPU Cavium ThunderX2 是少数不支持aarch32 的64 位ARM 芯片之一。引用自 WikiChip:

仅支持64位AArch64执行状态。不支持 32 位 AArch32。

因此，这解释了为什么它不能运行 32 位 ARM 二进制文件。我仍然相当确定其他 64 位 ARM 芯片，如 Cortex-A57，能够做到这一点。

更新：较旧的 32 位 ARM 二进制文件确实可以在 aarch64 上运行，并且 CPU 支持它，如下所示在 AWS ARM a1.metal 实例上：

ubuntu@ip-172-31-12-156:~$ cat /proc/cpuinfo | tail

processor   : 15
BogoMIPS    : 166.66
Features    : fp asimd evtstrm aes pmull sha1 sha2 crc32 cpuid
CPU implementer : 0x41
CPU architecture: 8
CPU variant : 0x0
CPU part    : 0xd08
CPU revision    : 3

ubuntu@ip-172-31-12-156:~$ uname -a
Linux ip-172-31-12-156 4.15.0-1054-aws #56-Ubuntu SMP Thu Nov 7 16:18:50 UTC 2019 aarch64 aarch64 aarch64 GNU/Linux
ubuntu@ip-172-31-12-156:~$ dpkg --print-foreign-architectures
armhf
ubuntu@ip-172-31-12-156:~$ file hello_hf
hello_hf: ELF 32-bit LSB executable, ARM, EABI5 version 1 (SYSV), dynamically linked, interpreter /lib/ld-, for GNU/Linux 3.2.0, BuildID[sha1]=c95f0c46dfab925db53506751d7677156e334e5c, not stripped
ubuntu@ip-172-31-12-156:~$ ./hello_hf
hello, world!

Answer 2

随着 32 位 ARM 芯片的淘汰，这个问题变得更加相关。我，我喜欢看到新的 64 位硬件支持旧的 32 位二进制文件。不是那么重要，但很方便。我拿出我的旧 Raspberry Pi 零（32 位）和 Raspberry Pi 3B+（64 位）并第一次在 3B+ 上安装了 64 位 OS 尽管有错误警告等等做了一些编译。没有特殊的制作参数。只是普通的普通 32 位编译。在 32 位和 64 位上运行良好。控制器和虚拟机将运行 32 位架构持续多年。 4GB 内存限制是痛苦的。但对于小型应用程序来说，这不是问题。

运行尽管CONFIG_COMPAT，aarch64 上的 32 位 ARM 二进制文件仍无法正常工作

Running 32-bit ARM binary on aarch64 not working despite CONFIG_COMPAT

linux

arm

arm64