從32位平臺移植到64位平臺的解決方案

1、從32位平臺移植到64位平臺的解決方案從32位平臺移植到64位平臺的解決方案從32位平臺移植到64位平臺的解決方案資料僅供參考文件編號：2022年4月從32位平臺移植到64位平臺的解決方案版本號： A修改號： 1頁 次： 1.0 審 核： 批 準: 發(fā)布日期： 從32位平臺移植到64位平臺的解決方案概述移植的原因由于高性能服務器、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、電腦輔助設計工具，以及數(shù)字內(nèi)容創(chuàng)作工具等應用方案均需要處理大量數(shù)據(jù)及占用存儲器大量地址，因此為了滿足這類應用方案的需要，64位技術(shù)便應運而生。大約從九十年代后期起,就已經(jīng)有64位機器問世,從去年到今年,Intel體系結(jié)構(gòu)的芯片也開始出64位了.在UNI

2、X環(huán)境下,已有幾種操作系統(tǒng)支持64位環(huán)境了,據(jù)說微軟也準備將Windows升級為64位操作系統(tǒng)?？梢灶A料,將來32位平臺將不再是主流,唱主角的將是64位平臺。到時,客戶環(huán)境也將全是64位平臺。因此,由于下面這樣一些原因,使得某些應用程序從32位移植到64位:(1).工程、科學、商業(yè)-需要地址空間大于32位.大數(shù)據(jù)集:需處理的數(shù)據(jù)大于32位所能處理的極限;(大文件或數(shù)據(jù)庫的內(nèi)存映射是一種常用技術(shù)-通過把文件或數(shù)據(jù)庫保存在內(nèi)存,以避免經(jīng)常的磁盤I/O操作.).計算需要程序復雜性;若是32位系統(tǒng),32位程序,則雖然也能處理需大地址空間的應用,但程序?qū)⒆兊脧碗s;應用程序的吞吐量;SMP系統(tǒng)與并行編程不

3、斷用來處理科學計算與其他問題;這意味著,在32位系統(tǒng)上,多至12個高速處理器共享不超過4GB的內(nèi)存;64位系統(tǒng)則能為每個進程提供必要的內(nèi)存與I/O資源,使得SMP能很好地進行擴展,并能提供科學,工程,商業(yè)領(lǐng)域所需的批量計算;典型的64位應用-決策支持、數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)挖掘、基于因特網(wǎng)的應用、電子商務應用、Web服務器、多媒體服務器、數(shù)字密集的應用、一般數(shù)據(jù)庫、大陣列操作應用.(2). 現(xiàn)存32位系統(tǒng)-資源短缺限制了總體性能與吞吐量的提高現(xiàn)存32位多用戶系統(tǒng)性能不是受限于CPU,而是受限于I/O帶寬;而由分頁引起的I/O又主要是由于內(nèi)存不足于存儲整個文件;如果有足夠的內(nèi)存可用,那么將顯著減少分頁,

4、從而顯著地改善系統(tǒng)性能.高壓力環(huán)境下的32位應用程序:基于因特網(wǎng)的應用、電子商務應用、Web服務器、多媒體服務器、一般服務器、實時系統(tǒng).(這些應用可從OS提供的大內(nèi)存獲得性能提高,因為OS會自動地為每個32位應用提供更多的內(nèi)存與I/O資源.因此,64位系統(tǒng)能運行更多的并發(fā)的,大的32位應用程序.移植原則移植后的程序既可作為64位機器上的32位程序運行,又可作為64位機器上的64位程序運行;只要覺得有需要,就可將32位程序重編譯為64位程序;在64位平臺上,不管是作為32位程序還是作為64位程序運行,其性能至少不應比32位程序在32位平臺上運行的性能差;32位進程與64位進程可同時在64位平臺上

5、運行.移植步驟將現(xiàn)有32位程序移植到64位時,由于AIX 本身對32位程序與64位程序的支持,所以絕大部分的系統(tǒng)調(diào)用與C語言程序結(jié)構(gòu)都不用改變,只要在源程序中遵守系統(tǒng)調(diào)用接口與相應的數(shù)據(jù)類型;但是,還是有一些由于數(shù)據(jù)類型長度的改變而引起的兼容性問題.因此從32位程序移植為64位程序一般必須經(jīng)過下列步驟:(1).源程序的兼容性檢查;這一步主要檢查由于數(shù)據(jù)類型長度改變而引起的兼容性問題;(2).將從第(1)步檢查出的兼容性源程序進行修改;(3).修改makefile文件;32位平臺與64位平臺平臺的定義計算機系統(tǒng)是由硬件與軟件兩部分組成的。所謂平臺也就是指硬件與相應的系統(tǒng)軟件(包括操作系統(tǒng)、編譯器

6、和與開發(fā)環(huán)境有關(guān)的應用程序(如數(shù)據(jù)庫)。64位硬件體系結(jié)構(gòu)是指:(1).能處理64位數(shù)據(jù).-即CPU可以將64位數(shù)據(jù)作為基本單元進行處理(只需一次操作就可處理),”字長”是64位的，即存儲單元是64位的.(說明:32位平臺的存儲單元是32位的)這導致結(jié)構(gòu)成員的一種以8字節(jié)為邊界的填充,即第一個成員即使不足一個8字節(jié)的基本存儲單元,那么仍占用一個基本存儲單元,而整個結(jié)構(gòu)占用的存儲空間也是8字節(jié)的倍數(shù).(2).能產(chǎn)生64位地址.-包括有效地址和物理地址.注意:虛地址概念并不是由處理器體系結(jié)構(gòu)說明的,它是由AIX的VMM(虛地址存儲管理器)說明的.它規(guī)定了應用程序可訪問的內(nèi)存空間的大小.一般來說,虛

7、地址可以與有效地址或物理地址不同.相應地,32位硬件體系結(jié)構(gòu)是指(1).能將32位數(shù)據(jù)作為基本數(shù)據(jù)單元進行處理;(2).最多只能產(chǎn)生32位地址(包括有效地址和物理地址).下列操作可從64位寄存器中得到好處:(1).64位長的串;(2).64位寄存器上的移位操作;(3).64位的整數(shù)和指針運算;(4).串或大數(shù)據(jù)的拷貝.硬件部分主要是指其字長-CPU能作為基本數(shù)據(jù)單元處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)。如32位機器其CPU能在一條指令內(nèi)處理32位數(shù)據(jù),它不能在一條指令內(nèi)處理64位數(shù)據(jù),它必須將64位數(shù)據(jù)分為兩個32位數(shù)據(jù)進行處理;而64位機器其CPU則能在一條指令內(nèi)處理64位數(shù)據(jù),它不需象32位機器一樣,將

8、64位數(shù)據(jù)拆分為兩個32位數(shù)據(jù)進行處理。32位平臺是指其硬件體系結(jié)構(gòu)是32位的,而且其操作系統(tǒng)、編譯器等系統(tǒng)軟件也只能支持32位程序.64位平臺是指其硬件體系結(jié)構(gòu)是64位的,而且其操作系統(tǒng)、編譯器等也能支持64位程序.因而,64位平臺能充分利用其64位硬件的性能,使得一些應用程序能從中得到性能的改善.現(xiàn)有AIX64位平臺的特點RS/6000 64位機器 AIX 和RS/6000 S70模型)RS/6000(RS64A)是64位體系結(jié)構(gòu),CPU的通用寄存器是64位的,一些控制寄存器也是64位的,它可以一次移動或操作64位數(shù)據(jù),而不需要象在32位處理器那樣,必須由程序員或編譯器分兩次完成. Pow

9、erPC是64位體系結(jié)構(gòu).64位環(huán)境是32位環(huán)境的超集;-即64位指令集是32位指令集的超集,換句話說,32位指令集是64位指令集的子集;.32位環(huán)境與64位環(huán)境是局部的;-即一個32位進程其環(huán)境只對這個進程有效,一個64位進程的環(huán)境只對這個64位進程有效;同時運行的32位進程與64位進程可有不同的運行環(huán)境;.不管哪種方式,都無任何模擬或仿真.-即32位進程執(zhí)行32位指令集,64位進程執(zhí)行64位指令集;而不是說,64位指令集是通過32位指令集來模擬或仿真;AIX 64位體系結(jié)構(gòu)的好處64位數(shù)據(jù)類型 某些應用程序可從64位整型硬件的性能和更高的精度獲益;不過主要的可能還是由非64位應用程序用64

10、位整型運算操縱64位指針.存取大文件-數(shù)據(jù)倉庫、科學和多媒體應用經(jīng)常需要非常大的文件和文件系統(tǒng),它們很容易由64位數(shù)據(jù)類型處理;巨大的地址空間-有些應用程序既需要用大內(nèi)存(234=16GB),也需要訪問海量虛擬存儲(280),許多科學應用就可以簡單地編程,并能比較高效地執(zhí)行.數(shù)據(jù)段和堆棧都是巨大的,存儲映射也會得到顯著改善. 支持64位程序的操作系統(tǒng)提升了4GB的系統(tǒng)內(nèi)存限制.4GB(232)是對32位PowerPC平臺的限制;.AIX 支持4GB的內(nèi)存;.AIX 在RS/6000 S70服務器上支持16GB內(nèi)存;.當內(nèi)存足夠時,AIX 會自動擴展至大內(nèi)存;.32位程序仍受限于4GB的內(nèi)存;.

11、64位程序可存取260B的內(nèi)存.應用程序地址空間可大于4GB.在S70且安裝AIX 的系統(tǒng)上被編譯為64位的程序;.對超出32位尋址范圍的應用程序.不必為擔心性能而重新編譯.在64位平臺上,將32位程序重新編譯為32位時,其性能會無任何差別,因為這會任何編譯器的改進;.32位重新編譯為64位時,會看到些微的性能差別;.默認編譯模式是產(chǎn)生32位可執(zhí)行程序.AIX 核心是32位,在64位平臺上有附加的64位擴展;.為支持完全64位功能,核心不一定要求是64位的;.32位核心維持對32位的兼容性和健壯性;.核心擴展提供了64位程序所要求的功能;.新的應用程序二進制接口(ABI);.提供了對設備驅(qū)動程

12、序的二進制兼容性;.VMM支持64位進程地址空間;.只要有必要,某些系統(tǒng)調(diào)用可修改為64位參數(shù)(如文件和內(nèi)存操作);.對某些設備驅(qū)動程序有一些前提或限制.32位與64位進程的完全互操作性進程-進程.可共享文件.內(nèi)存,IPC資源(但要注意某些共享內(nèi)存的分配方式-字節(jié)邊界問題),也可相互發(fā)信號;.可相互exec()調(diào)用;.32位與64位進程可設置非本類進程的限制;32位與64位系統(tǒng)結(jié)構(gòu).編譯器仍是32位的;.編譯器既可在32位平臺,也可在64位平臺上運行;.既可產(chǎn)生32位,也可產(chǎn)生64位可執(zhí)行文件.頭文件已被修改過,以支持兩種環(huán)境;.增強了功能的共享庫的體系結(jié)構(gòu).兩種環(huán)境下都用同樣的路徑;.只維護

13、單一的源程序,makefile文件,.管理共享庫的工具默認為32位的.32位與64位核心支持.AIX 既支持32位的虛地址空間又支持64位的虛地址空間;.包含VMM與進程調(diào)度和其他功能;.32位進程與64位進程對系統(tǒng)設備都有同等訪問權(quán)利;.默認行為都是32位兼容的;.進程調(diào)用設備驅(qū)動程序一般被核心分隔.能在32位機器上運行64位程序嗎.顯然不能;.不過,在32位機器上編譯與鏈接64位程序是可能的(假如相關(guān)的庫等等已安裝).AIX 命令與工具.絕大多數(shù)AIX命令與工具仍是32位的;.需支持64位的絕大多數(shù)工具也仍是32位的;.所有命令與工具將繼續(xù)支持32位;.編譯器與連接程序支持64位的(注意:

14、這并不意味著二者是64位的).原有32程序與新的64位程序的二進制兼容性原有32位程序可不用重編譯,即可在AIX 中繼續(xù)作為32位程序運行.(1).在AIX 中,32位程序完全的二進制兼容性;.現(xiàn)存32位程序毋須修改或重新編譯,就可在64位平臺上運行;.32位模式下,百分之百的兼容性;即在64平臺上編譯的32位程序與32位平臺上編譯的32位程序都可在64位平臺上共存運行;.32位程序無任何性能下降,即32位程序不管是在32位平臺上運行,還是在64位平臺上運行,其性能無可分辨的差別.(2). 64位與32位的共存.AIX 在64位平臺中提供兩種應用環(huán)境;這兩種應用環(huán)境是互補而非竟爭的環(huán)境;64位

15、環(huán)境是向上兼容的AIX的附加,比AIX 低的版本不支持64位程序;并不強迫所有應用都是64位的.僅僅只有一種AIX產(chǎn)品既適應于32位平臺,又適應于64位平臺;32位與64位進程的完全共存,在64位平臺上既可運行32位進程,又可運行64位進程,兩種進程各有自己的運行環(huán)境;64位編程標準有關(guān)64位編程有兩個標準,UNIX98標準與LP64協(xié)議.前者說明UNIX系統(tǒng)調(diào)用與C標準庫函數(shù)的標準接口,各庫函數(shù)接口并不隱含數(shù)據(jù)類型是32位的,而是依協(xié)議IPL32確定其類型;后者說明64位編程C語言類型.數(shù)據(jù)類型標準LP64類型從上表可看出:LP64模式中,char,short,int這三種數(shù)據(jù)類型與32位程

16、序相應的數(shù)據(jù)類型完全一樣;而long型與指針則變成64位,相應地在32位程序中,long 與指針是32位的.LP64是一個一般的64位程序數(shù)據(jù)類型標準;不過,AIX用的是IPL32+long long int;見下表:Table 6. ILP32, LP64 and C for AIX Compiler Model Type SizeDatatypeILP32 (size in bit)LP64 (size in bit)C for AIX (32-bit / 64-bit)char 8 8 Implementedshort 1616Implementedint 3232 Implemente

17、dlong32 64 Implementedlong long Not DefinedNot Defined64 / 64pointer 3264Implementedfloat32 32 Implementeddouble 6464 Implementedlong double Not Defined Not Defined64 or 128 / 64 or 128 (1)int8_tuint8_tNot DefinedNot DefinedFixed-width type (2)8 bits (1 byte)int16_tuint16_tNot DefinedNot DefinedFixe

18、d-width type (2)16 bits (2 bytes)int32_tuint32_tNot Defined Not Defined Fixed-width type (2)32 bits (4 bytes)int64_tuint64_tNot DefinedNot DefinedFixed-width type (2)64 bits (8 bytes)_int8_uint8Not DefinedNot DefinedFixed-width type (3)1 byte_int16_uint16Not DefinedNot DefinedFixed-width type (3)2 b

19、ytes_int32_uint32Not DefinedNot DefinedFixed-width type (3)4 bytes_int64_unit64Not DefinedNot Defined Fixed-width type (3)8 bytes(1) Depend on the setting of the long double option. By default, the size is 8.(2) ANSI fixed-size types.(3) Should not be used; use ANSI types instead.說明:其中粗體部分表明在32位與64位

20、程序中長度有異,AIX為使其C+與Microsoft兼容,使用了_int8/16/32/64數(shù)據(jù)類型,在UNIX環(huán)境下一般應使用ANXI C數(shù)據(jù)類型,這包括在頭文件中.很明顯,64位程序與32位程序最大的不同就是:long與指針兩種數(shù)據(jù)類型的長度不同,當然那些由long間接定義的數(shù)據(jù)類型其長度也跟著不同.在32位程序中,int ,long ,pointer三種數(shù)據(jù)類型的長度是一樣的;三者相互賦值不會有影響;但在64位程序中,int長度只有4B,而long,pointer長度卻有8B,而且有些由long typedef的數(shù)據(jù)類型也是8B,從而在int 與long或pointer之間賦值就會導致錯

21、誤,特別是有些由long typedef的數(shù)據(jù)類型常常用作函數(shù)參數(shù),如果相應參數(shù)在程序中被定義為int,無疑會導致兼容性問題.2.結(jié)構(gòu)分配問題我們知道,在32位程序中,結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)有一種字邊界填充的定位問題:即一個結(jié)構(gòu)的第一個成員一定位于字邊界上,即使該成員實際占用空間并不需要一個字長的存儲空間,也會分配一個字長的存儲空間,剩余空間由編譯器填充;并且整個結(jié)構(gòu)所占空間也應位于字長邊界上;如struct struc32int I;long j;char c;這個結(jié)構(gòu)長度是12B,即sizeof(struc32)=12;其最后一個成員雖只有一個字節(jié),但也分配4個字節(jié);同樣地,在64位程序中,也存在結(jié)構(gòu)填

22、充問題;只不過不是以字為邊界,而是以雙字為邊界;如struct struc64int I;long j;char *p;在32位程序中,這個結(jié)構(gòu)的長度是12B,在64位程序中,其長度是24B;第一個成員只占4B,但編譯器也給它分配8B空間.值得注意的是:在64位程序下,某些結(jié)構(gòu)只成員一樣,但成員位置不同時,其長度也會不同;如struct lilong la;int ia; li;struct liilong la;int ia;int ib; lii;struct iliint ia;long la;int ib; ili;注意ili與lii兩個結(jié)構(gòu)變量:在64位程序中,sizeof(stru

23、ct lii)=16;sizeof(struct ili)=24;在64位程序中,對結(jié)構(gòu)成員的恰當排列,有可能減少程序所占空間.OBJ文件格式1.定義 在32位程序中,經(jīng)過編譯器編譯生成的.o文件,一般是COFF格式(Common Object Format File),但AIX 為支持64位程序,其.o文件格式為XCOFF(extended Common Object Format File);它組合了COFF格式與模塊格式內(nèi)容表(TOC)兩部分;后者提供了.o文件的動態(tài)連接與單元代替.XCOFF文件格式的主要優(yōu)點就是它能提供對共享庫和其他外部.o文件的動態(tài)解析引用.而一般地,COFF格式文

24、件只能靜態(tài)引用.XCOFF格式文件定義了.o文件與可執(zhí)行文件的機器內(nèi)存映象的排列方式,它是由語言處理器(ASM與編譯器)生成的,綁定器將單個的.o文件組裝形成可執(zhí)行文件,裝載程序?qū)COFF格式的可執(zhí)行文件讀進內(nèi)存,形成程序的內(nèi)存映象,符號調(diào)試器讀這個XCOFF的可執(zhí)行文件,以提供程序內(nèi)存映象中的變量與函數(shù)的符號引用.這種文件格式只能由AIX 及以上版本才能生成及裝載;當在64位模式下編譯時,編譯器生成64位指令并產(chǎn)生64位XCOFF格式.o文件,此時綁定器只綁定64位.o文件以生成64位可執(zhí)行文件.注意,在綁定到一起的.o文件中,不管是靜態(tài)綁定還是動態(tài)綁定,都只能是同一格式的.o文件,即32

25、位的.o文件與64位的.o文件的混合綁定是不允許的.(所謂64位模式,是指生成64位指令,產(chǎn)生64位XCOFF格式文件)AIX將XCOFF作為32位與64位程序的.o文件格式,從而有XCOFF32與XCOFF64之分,在RS/6000 32位平臺或64位平臺上,AIX的編譯器默認為32位模式,即經(jīng)編譯所得的目標文件是32位的;不過,AIX的cc編譯器在調(diào)用連接程序ld生成可執(zhí)行程序時,ld將只是把同類的.o文件(包括庫文件)連接成可執(zhí)行程序,即要么是XCOFF32格式的.o文件,要么是XCOFF64格式的.o文件.AIX的cc的這個特性要求:如果庫是XCOFF32格式的文件,那么所有用到這個庫

26、的可執(zhí)行程序就只能編譯為32位的;如果共享庫的某個可執(zhí)行程序要編譯為64位的,那么與這個共享庫有關(guān)的所有可執(zhí)行程序都要編譯為64位的;不允許共享庫某個32位庫的可執(zhí)行程序編譯為32位的,而另一個共享該庫的可執(zhí)行程序卻編譯為64位的.不過,在AIX 中,有少數(shù)幾個命令既支持32位XCOFF格式同時又支持64位XCOFF格式(即混合模式),這些命令有ar,dump,.nm,lorder,ranlib,size,strip.它們都用-X標志(-X32,-X64,-X32_64)來說明.o文件格式.ar支持兩種x(X)標志.-x表示從檔案庫中抽出所指定的文件并放到當前目錄;而-X標志則指定編譯編譯 一

27、般來說,AIXAIX編譯器cc有許多編譯選項,這里只簡單介紹一些與64位有關(guān)的編譯選項.(1).-q64選項:有這個編譯開關(guān)時,所編譯生成的.o或可執(zhí)行程序?qū)⑹?4位的;否則,默認為32位的;(2).-qwarn64選項:這個編譯選項既可在32位模式下使用,也可在64位模式下使用;使用這個可用來檢查源程序中64位的兼容性,它對與64位不兼容的代碼給出警告;在從32位移植到64位時,這個編譯選項是非常有用的;(3).-除了編譯選項外,在32位模式與64位模式間轉(zhuǎn)換,還有以下方法:環(huán)境變量 OBJECT_MODE(=32 64 32_64)-分別表示32位模式、64位模式編譯;32_64表示既可接

28、受32位模式,也可接受64位模式,不過在這種模式下,AIX連接程序與裝載程序不會將這種目標程序連接成可執(zhí)行程序.配置文件 /etc/在AIX 下是/etc/,它定義了編譯器的許多編譯選項;命令行參數(shù)這三種方式中,以環(huán)境變量最優(yōu)先,其次是配置文件,最后是命令行參數(shù). ar命令用于生成庫,即將.o文件放到一個庫中,由于.o文件有兩種模式,即32位與64位,默認情況下,ar處理32位.o文件,用-X(32,64,32_64)選項可使其處理64位.o文件,即生成64位庫; 如果對同一個makefile文件,先在32位模式下運行產(chǎn)生一個32位庫,然后又想運行make產(chǎn)生一個64位庫時,這個64位庫將不會

29、被更新.因為make只認時間戳,而不區(qū)分.o文件格式是32位還是64位.而且如果將同名的一個32位和64位.o文件加到同一個庫時,會出現(xiàn)問題.32位程序與64位程序在RS/6000 AIX 中的二進制兼容性這實際上是指32位程序與64位程序在64位平臺上的二進制兼容性,因為64位程序只能在64位平臺上運行,不能在32位平臺上運行.一般來說,用在任何32位處理器或64位處理器上的AIX 編譯的64位程序在64位處理器模式上不用重新編譯就可運行;用在任何32位處理器或64位處理器上的AIX 編譯的32位程序在兩種模式下都不用重新編譯就可運行.下表列出了對32位程序與64位程序的兼容性問題.32位/

30、64位兼容性32位應用程序64位應用程序32位平臺二進制兼容*不能執(zhí)行64位平臺二進制兼容*64位唯一可運行的平臺*注:二進制兼容是指:運行于AIX 與的基于RS/6000 POWER-, POWER2-, 和PowerPC-的應用程序不須重新編譯,就可在AIX 的基于同樣的或更新的同一系統(tǒng)的處理器上.不過,不包括下列情況:(1).AIX共享庫的非共享編譯;(2).AIX V4參考手冊公開說明的不可遷移的部分;(3).文檔未說明的AIX的內(nèi)部特性;(4).X11R5服務器擴展(僅適用于AIX ;(5).用POWER2或PowerPC編譯特性編譯的程序又不是運行在POWER2或PowerPC平臺

31、上;(6).用AIX高版本編譯的程序在低版本的AIX上可能會運行不正常.從而,須運行在所有平臺上的程序必須用編譯器的公共選項.用POWER2技術(shù)編譯的程序必須運行在POWER2平臺上;用PowerPC技術(shù)編譯的程序必須運行在PowerPC平臺.64位編程的補充及注意事項(結(jié)構(gòu)以字長為 邊界的填充)(1).最好在常數(shù)后面加止后綴 在64位程序中,常數(shù)一般被編譯器默認為long型,就象在32位程序中,常數(shù)被編譯器默認為int型一樣.可在常數(shù)后面加上U或L后綴,前者使編譯器將后綴為U的常數(shù)作為unsigned int型的數(shù);后者使編譯器把后綴為L的常數(shù)作為unsigned long型的數(shù);(2).聲

32、明所有的自定義函數(shù) 一般的cc編譯器將無聲明的函數(shù)的返回類型默認為int;在64位程序中,指針占用64位內(nèi)存,因此返回指針的函數(shù)必須聲明為64位,當然如同32位程序一樣,可聲明為指針;不過,將指針與int變量互相賦值絕對會造成兼容性問題;(3).從32位數(shù)擴展為64位數(shù) 這種擴展有可能使32位的負數(shù)變成64位的正數(shù);(4).與操作系統(tǒng)有關(guān)的數(shù)據(jù)類型 size_t,ssize_t ,time_t等由int long typedef的數(shù)據(jù)類型;(5).含指針或long或unsigned long數(shù)據(jù)成員的結(jié)構(gòu)的長度的改變 這種改變一般都可由運算子sizeof自動算出;但如果用”硬編碼”(具體數(shù)字)

33、也可能造成兼容性問題;(6)對long或 unsigned long數(shù)據(jù)的移位或邏輯操作(&或|)的長度位的設定移植步驟移植步驟(一).移植步驟.將應用程序從32位移植到64位,一般有下列一些步驟,這些步驟并不意味著功能調(diào)整或擴展,只不過是如同32位程序一樣的行為在64位模式下的解釋,在這個過程之后,要用擴展性能,你可能得修改源程序:(1).程序和數(shù)據(jù)分析檢查所有類型以決定這些數(shù)據(jù)類型應該是32位還是64位;對系統(tǒng)定義類型,其長度對系統(tǒng)調(diào)用/庫調(diào)用是合適的;對用戶定義類型,32位類型應該定義為int or unsigned int或在64位模式下仍是32位的系統(tǒng)定義類型;而用戶定義的64位類型

34、應該定義為long or unsigned long或系統(tǒng)定義的64位的類型;(2).修改數(shù)據(jù)類型將那些需要改變的數(shù)據(jù)類型改變?yōu)槟闼x擇的類型,此時,要檢查所有的算術(shù)運算以確保數(shù)據(jù)值的擴展和截短都是正確的;確保沒有作出任何指針適合int類型.(3).校驗其他程序輸出的使用確保所有被處理的數(shù)據(jù)在32位范圍內(nèi);若不可能,則其他使用這些數(shù)據(jù)的程序必須移植到64位或至少能意識到64位.(4).移去存儲相關(guān)移去在下列情況下的存儲相關(guān)性:程序正文段,數(shù)據(jù)段,程序堆,程序堆棧,errno,tok_of_stack結(jié)構(gòu),共享庫數(shù)據(jù),共享庫正文,和訪管指令表;(5).不好的地址用法當傳遞一個無效的地址給一個系統(tǒng)

35、調(diào)用時,64位進程將收到信號SIGSEGV(segmentation violation)而不是EFAULT類型的錯誤號(14 無效的地址);任何依賴于系統(tǒng)調(diào)用來保護無效地址的地方都應該刪除.(6).調(diào)試與測試測試程序以確定程序與在32位平臺上的行為完全一樣;若有差別,則調(diào)試程序.返回第一步在選定數(shù)據(jù)類型時,如果你要求某些數(shù)據(jù)類型長度在32位與64位模式下保持一致,比如都是32位,那么有如下三個數(shù)據(jù)類型:_long32_t,_ulong32_t,ptr64,前兩個在頭文件/usr/include/中定義,后者在頭文件/usr/include/sys/中定義;在32位模式下,_long32_t是

36、long型,_ulong32_t是unsigned long型;在64位模式下,_long32_t是int型,_ulong32_t是uint型;它們在兩個模式下都是4B的長度.而ptr64在32位模式下,是unsigned long long 型,在64位模式下,是指針型;在兩種模式下,都是8B長度.當想在32位與64位模式下都想有完全相同的長度時,可將(1)long型用_long32_t或其他32位數(shù)據(jù)類型代替;用_ulong32_t或其他32位數(shù)據(jù)類型取代ulong類型;(2)用int或其他32位數(shù)據(jù)類型取代指針;此時,程序在64位模式下對這個字段不能用指針;(二).程序和數(shù)據(jù)分析(1).

37、long ,intlong與int類型是不可相互交換的,C的long類型(以及從它導出的類型)在64位模式下是64位的;在移植時,應考慮所有與long或unsigned long相關(guān)的類型,如size_t在AIX 中是unsigned long.(2).未加后綴的常數(shù)象95 (UINT_MAX)這樣的數(shù)在32位模式下,編譯器認為是signed long類型的;但在64位模式下,會被當作signed long類型,占8B,這會使得某些操作,如sizeof(95)返回8;糾正措施是,將95寫為95U，此時,編譯器會將它作為unsigned int類型的數(shù).在64位模式下,若是16進制的無后綴常數(shù),

38、則常常會被當作64位的;在移植程序時,要記住這一點.所有可能影響常數(shù)賦值的常數(shù)都應該明確地加上后綴,對所有數(shù)字用后綴或類型可使程序不致出現(xiàn)非期望的行為.(3).指針,int在32位模式下,int,long和指針可相互賦值;在32位擴展模式(XCOFF)中,int ,long可賦值給指針,而將指針賦值給int,long只會給出一個警告信息;在ANSI模式下,在int與指針間相互賦值將產(chǎn)生服務級消息;在64位模式下,指針變成64位,在指針與int間賦值會引起段故障,而傳遞指針給一個參數(shù)為int的函數(shù)會引起截短.下面是一個不正確賦值的例子:int i;int *p;i = (int)p;用強制轉(zhuǎn)換使

39、問題更難發(fā)現(xiàn);警告信息雖沒有了,但問題仍存在.對指針和int賦值的問題,應采取下列辦法解決:(i).消除程序中假定指針類型適合C的int類型(包括從int導出的類型)的語句;(ii).消除程序中假定long類型適合C的int類型(包括從int導出的類型)的語句;(iii).在做移位或位操作時,消除任何對long位數(shù)的假定;(iv).消除C int(包括從int導出的類型)可傳遞給一個未聲明的long或指針參數(shù)的假定;(v).消除任何未聲明的函數(shù)會返回long或指針的假定.源程序64位兼容性檢查將32位程序移植為64位程序時,其主要問題集中在程序中使用含指針和/或int類型的數(shù)據(jù)成員,以及由lo

40、ng typedef的其他數(shù)據(jù)類型,和一些含long typedef類型參數(shù)的系統(tǒng)調(diào)用,在程序中這些參數(shù)如果被定義為int類型,就一定會出現(xiàn)兼容性問題,還有一些返回指針的系統(tǒng)調(diào)用或用戶自定義函數(shù),若其返回值在程序中被賦值給int類型的變量也會造成兼容性問題.因此,在開始編譯為64位程序之前,對源程序進行兼容性檢查是非常必要的.lint t 選項檢查兼容性用lint t “源程序”可檢查有問題的賦值,從32位移植到64位時,用這個命令可檢查以下一些兼容性問題:(1).函數(shù)未聲明原型 函數(shù)原型可使編譯器和lint標志出未匹配的參數(shù);(2).將long或指針賦值給int這類賦值有可能引起截短,即使使

41、用強制轉(zhuǎn)換;(3).將int賦值給指針如果該指針被引用,有可能是無效的;(4)與long或指針有關(guān)的移位操作在64位程序中,由于指針長度已增加到64位,所以其結(jié)果將不再有效;(5).與long或指針有關(guān)的用比特”與”,”或”,”異或”運算符的掩碼操作在64位程序中,掩碼也不再足夠.例:#include +2 void main(void) +3 int foo_i;+4 long foo_l;+5 int *foo_pt;+6+7 foo_l = boo(1);+8 foo_l = foo_l 1;+9 foo_l = 0 xFFFFFFFF;+10 foo_l = (foo_l & 0 xF

42、FFFFFFF);+11 foo_l = LONG_MAX;+12 foo_l = (long)foo_i;+13 foo_i = (int) &foo_l;+14 foo_pt = (int *)foo_i;+15 +16 long boo(long boo_l) +17 return(boo_l);+18 # lint -t , line 7: warning: conversion from int may lose accuracy, line 8: warning: Left Shift involving a long, line 10: warning: bitwise AND

43、involving a long, line 12: warning: conversion from int may lose accuracy, line 13: warning: conversion from PTR long may lose accuracy, line 16: error: illegal redeclaration of boo, line 17: warning: conversion from long may lose accuracy不過,用lint t也還有一些問題不能被發(fā)現(xiàn):在32位程序與64位程序中共享數(shù)據(jù)必須有相同的長度使用long或指針的聯(lián)合可

44、能不再工作32位與64位模式,還有另外兩個差別也可能會影響程序:(1).32位模式下,long long是放在兩個通用寄存器中,而在64位模式下,它是放在一個通用寄存器中;(2).32位模式下,傳遞一個浮點參數(shù)給一個未聲明原型的函數(shù)時,這個浮點參數(shù)被放在一個浮點寄存器和兩個通用寄存器中;而在64位模式下,這個浮點數(shù)被放在一個浮點寄存器和一個通用寄存器中.cc qwarn64 編譯選項檢查兼容性-qwarn64編譯選項,檢查可能的long-to-int截短問題;這個編譯選項既可在32位模式下用,也可在64位模式下用;在32位模式下,它就象一個預覽工具一樣,能幫助你發(fā)現(xiàn)從32位移植 到64位時的兼

45、容性問題.它能顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換會引起問題的語句.在64位編譯模式下,它能檢查下列公共性的問題:(1).由于明顯或不明顯的將long轉(zhuǎn)換為int而引起的截短;(2).由于明顯或不明顯的將int轉(zhuǎn)換為long而引起的不期望的結(jié)果;(3).由于明顯地用強制轉(zhuǎn)換符將指針轉(zhuǎn)換為int而引起的無效地址引用;(4).由于明顯地用強制轉(zhuǎn)換符將int轉(zhuǎn)換為指針而引起的無效地址引用;(5).由于明顯或不明顯地把常數(shù)轉(zhuǎn)換為long類型;(6).由于明顯或不明顯地通過強制轉(zhuǎn)換將常數(shù)轉(zhuǎn)換為指針引起的問題;(7).源程序中pragma選項arch與命令行選項沖突.例:對上述cc qwarn64 c , line : 1506

46、-743 (I) 64-bit portability: possible change of result through conversion of int type into long type., line : 1506-743 (I) 64-bit portability: possible change of result through conversion of int type into long type., line : 1506-744 (I) 64-bit portability: possible truncation of pointer through conv

47、ersion of pointer type into int type., line : 1506-745 (I) 64-bit portability: possible incorrect pointer through conversion of int type into pointer.未能由上述工具發(fā)現(xiàn)的隱藏的兼容性問題用lint t命令未能發(fā)現(xiàn)由int轉(zhuǎn)換為long或由long轉(zhuǎn)換為int引起的兼容性問題;用-qwarn64編譯器選項未能檢查移位操作;將lint t和-qwarn64編譯器選項結(jié)合起來可以進行更細致的兼容性檢查.目標文件兼容性問題AIX C語言編譯器cc的特性6

48、4位程序的編譯(包括用戶庫)(1).一些以32位程序已被取代或過期的庫不再提供給64位程序,所以這些庫的API也從64位模式中消失;(2).64位程序數(shù)據(jù)重新轉(zhuǎn)換為32位數(shù)據(jù),傳遞給核心;下圖解釋了這種情況傳遞指針調(diào)用傳遞指針調(diào)用傳遞指針對核心擴展的系統(tǒng)調(diào)用構(gòu)建傳遞指針64位庫64位應用程序32位應用程序64位庫接口例程64位數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)調(diào)用32位數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)重映射表32位數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)64位核心擴展接口例程系統(tǒng)調(diào)用目標-希望32位輸入?yún)?shù),32位數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)32位核心32位庫系統(tǒng)調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用上圖說明:(1).AIX 核心是32位的,它增加了對64位支持的核心擴展;(2).64位進程調(diào)用系統(tǒng)API時,其數(shù)據(jù)必須經(jīng)64位庫接口例程重新映射為32位數(shù)據(jù),然后再傳遞給核