mips - MIPS 上的 ELF 加载、malloc 问题

Question

我正在 MIPS(32 位)中加载一个纯静态链接的 ELF 二进制文件。映射可加载段后，这就是我在跳转到目标 ELF 的 CRT 的 _start 函数之前设置堆栈的方式:

__asm__("                                                             \
      addi       $2,         %[envN],      0                         ;\
    .env_loop:                                                        \
      addi       $2,         $2,          -4                         ;\
      lw         $3,         0($2)                                   ;\
      addi       $sp,        $sp,         -4                         ;\
      sw         $3,         0($sp)                                  ;\
      bne        $2,         %[env0],      .env_loop                 ;\
      addi       $2,         %[argN],      0                         ;\
    .arg_loop:                                                        \
      addi       $2,         $2,          -4                         ;\
      lw         $3,         0($2)                                   ;\
      addi       $sp,        $sp,         -4                         ;\
      sw         $3,         0($sp)                                  ;\
      bne        $2,         %[arg0],      .arg_loop                 ;\
      addi       $2,         %[argc],      0                         ;\
      addi       $sp,        $sp,         -4                         ;\
      sw         $2,         0($sp)                                  ;\
      addi       $2,         %[func],      0                         ;\
      jr         $2                                                  ;"
    :
    : [envN] "r" (envp + envc + 1),
      [env0] "r" (envp),
      [argN] "r" (argv + argc + 1),
      [arg0] "r" (argv),
      [argc] "r" ((int32_t)argc),
      [func] "r" (entry_point)
    : "$2", "$3", "cc", "memory"
);

这样我就可以将环境变量、命令行参数、argc 压入堆栈，最后跳到目标 ELF 的入口点。这工作正常，我最终进入了加载程序的主函数，并使用正确的命令行参数和所有内容，除了一件事:malloc 不起作用!对它的任何调用都会返回 null 并将 errno 设置为 ENOMEM。

我正在使用的 MIPS 模拟器 (qemu-system-mips) 有足够的可用内存，如果我只是启动程序而不使用加载程序，它可以正常工作，因此它一定来自加载程序。但我不知道为什么；我对 x86、x86_64 和 arm 使用了相同的加载技术，它们都工作得很好，但由于某种原因，malloc 在使用 MIPS 版本的加载器时出现故障。

这里有什么我错过的吗？在跳转到加载的可执行文件之前实际上需要完成一些事情，这可能对 MIPS 很重要，但对我已经成功尝试过的其他体系结构来说并不重要？我想我应该在这里问一下是否有人以前遇到过这个问题，因为我真的无法想象这里出了什么问题。

我在 Linux 下运行它并使用 musl 作为 libc。经过一番调试后，我发现 musl 的 expand_heap 函数中出现了差异，但我还没有汇编信息的源代码，因此不清楚错误是什么(musl 对其他函数使用相同的 malloc 代码)架构，而且它们工作得很好)。

二进制文件是静态链接的(包括 libc；它没有动态依赖项)，其他所有内容(printf、fopen 等)在加载的二进制文件中都可以正常工作，但显然唯一的异常(exception)是 malloc(当然还有 realloc/calloc，我想是免费的)。所以这确实令人费解。

Answer 1

自从我尝试做 MIPS 的东西以来已经有一段时间了，但我认为你的辅助向量需要看起来像这样:

// main()'s pseudo arguments.
#define AT_PAGESZ 6
argv:
        .word   name
        .word   0                       // End of argv.
        .word   0                       // End of envp.
        // Auxv
        .word   AT_PAGESZ
        .word   4096                    // Page size.
        .word   0

我记得，页面大小 auxv 条目是 MIPS for musl 所独有的。