windows 10是如何做到全平台统一的?
1、EXE本身就是个容器,它可以在ARM平台上包含ARM的native code执行,也可以在x86平台上包含x86的native code执行,本质上无差别(所以麻烦那些说EXE不能在ARM平台上运行的同学自删答案可以吗?)。
2、APPX文件里并不包含字节码,而是各种架构的native code的混合物,微软确实想用.net的字节码来统一天下,但现在大部分APPX文件都是native code。
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从原理上说,一个操作系统能同时在不同的平台上运行“相同”(注意引号)的代码,无非有两种形式:
1、学Java那样,做字节码,然后解释执行,只需要在不同平台上做好解释器即可;
2、如果要同时支持x86平台和ARM平台,那么就同时发布两个版本的二进制文件,然后封装到一起就好了;
你们觉得微软会那种方式呢?
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当然是第二种了!微软自古以来兼容性的包袱都非常,你们以为微软可能会彻底从写一个平台把上万个WindowsAPI用Java或者别的什么语言重新封装一次?别做梦了。
你们以为Windows能在ARM上运行肯定是微软搞了什么黑科技吧?其实只不过是把目标文件设置成ARM格式然后重新把Windows编译一遍而已,arch相关的部分要重新实现一下就OK了。也就是说在ARM上运行的Windows,用的就是ARM的硬件指令,根本没有什么黑科技。N年前就有人试过,把Windows改成Java的话效率会降低到原来的三分之一(不对这句话真实性负责)。
然后有人会举手提问说:唉?不对啊,Windows不是出了一种新的格式叫APPX吗?不是号称这种格式跨平台吗?好吧,让我们来揭开APPX文件格式的神秘面纱:
APPX在维基百科(APPX)上的解释如下:
APPX is the file format used to distribute and install application software and middleware for Windows Store apps applications in Windows 8 and beyond.[1] It also replaces the XAP file format on Windows Phone, from version 8.1, in an attempt to unify the distribution of applications for Windows Phone and Windows 8.[2]
其中侧栏特意标注了一下:
Type of format: Package management system, file archive
明白了吗?APPX本质就是一个打包好的可执行文件的容器,这个容器里你放什么东西都行。还不相信?那我举例来证明,我刚到某手机论坛上下载了一个破解的WP应用,刚下载下来是这样的:
看我用7-zip把它解压:
果然有appx文件:
继续解压APPX:
看看这是什么啊:
APPX里解压开以后有一堆资源文件和一个EXE,还有几个DLL!
打开这个EXE看看真相吧:
居然连Dos Stub头都有。
注意在偏移量0x100的地方有个PE头的东西,0x104位置上是0x01C4,这是什么东西呢?在微软的SDK里是有解释的:
这个位置两个字节表示机器类型,而0x01c4也找到了解释:
0x01c4 - ARMv7 (or higher) Thumb mode only
这里有更多的机器类型的编码:windows - Check if exe is 64-bit
也就是说,其实EXE可执行文件(准确的说应该叫PE)是可以封装任何平台的机器码的,不管是ARM还是x86,根据SDK里的说法,实际上还可以支持MIPS、SH、PPC、alpha等。一个编译成ARM平台的EXE文件,运行在ARM手机上,完全没有问题。
EXE是跟平台无关的,谁说EXE只能在x86上运行?
所谓能在ARM上运行的APPX,就是先用编译器把游戏重新编译一下,生成ARM平台的可执行文件,这个可执行文件再用APPX打包换个名字就OK了,但这个可执行文件根本不能在x86上跨平台运行:
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说好的跨平台呢?
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其实真正的跨平台是这样的,如果一个APPX想跨平台,开发者要同时编译ARM平台和x86平台两种目标文件,生成两个EXE,一个在ARM上跑,一个在x86上跑,然后把两个EXE同时打包到同一个APPX里。
于是这样就跨平台了。
其实就是发布两个不同的版本嘛。
APPX跨平台的格式:
这样APPX就可以同时在两个平台上使用了。
是不是很机智呢?
所以,大家可以洗洗睡了,根本不存在真正的跨平台。
---------------------补充---------------------
有人说安卓apk里也有native code,不能证明有native code就一定没有别的,问题是:
1、APPX里没别的东西,只有一个EXE文件,那么代码只能是在EXE文件里。
2、EXE的Header里标注的整个EXE是ARMv7的native code,那么请问如果有字节码,那么字节码放到什么地方?
下面还有一个截图,另一个APPX解压的效果:
请问字节码藏在哪里?
当然,我不排除ARM平台EXE里有某些section是字节码,但整体就是一个ARMv7的PE文件。
况且,C#反编译出来是这样的:
APPX里的EXE反编译出来是这样的:
别跟我说这是一种东西,别跟我说后面的那种也是字节码。
------------------一下内容写给不懂跨平台开发的同学------------------
跨平台开发并不是说有两套代码,代码实际上只有一套,编译的时候选择目标文件是多个平台即可。
也就是说,编译的时候费点时间,开发的时候并不怎么区分平台:
全选上就是了。
---------------------再补充---------------------
有人觉得这样会不会安装包变大?实际上大不了多少。
软件占地方的都是各种资源,真正的code部分其实很小,根据我解压的内容可以看到,EXE不是最大的,最大的都是各种资源,APPX做到code和资源分离,这样就够了。一个游戏上GB,大部分都是贴图、声音、视频这些东西。
Win10所谓的统一,更像是统一API,要知道在之前,并非所有API都是完全一样的,如果API不一样,跨平台想用一套代码基本不可能。
references:
http://www.zhihu.com/question/29642139