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コンピュータサイエンスにおいて、実行可能コード、実行可能ファイル、または実行可能プログラムは、単に実行可能ファイルまたはバイナリと呼ばれることもあり、コンピュータに「エンコードされた命令に従って指定されたタスクを実行」させます。 [2]これは、機能するためにインタープリタによって解釈（解析）される必要があるデータファイルとは対照的です。[3]
正確な解釈は使用方法によって異なります。「命令」は伝統的に物理CPUのマシンコード命令を意味します。[4]状況によっては、スクリプト命令（バイトコードなど）を含むファイルも実行可能ファイルと見なされる場合があります。
実行ファイルの生成
実行可能ファイルは機械語で手作業でコーディングできますが、人間が簡単に理解できる高級言語でソース コードとしてソフトウェアを開発する方がはるかに便利です。場合によっては、ソース コードはアセンブリ言語で指定されることもあります。アセンブリ言語は、人間が読める形式でありながら、機械語命令と密接に関連しています。
高水準言語は、実行可能なマシン コード ファイルか、実行不可能なマシン コード (何らかのオブジェクト ファイル) のいずれかにコンパイルされます。アセンブリ言語のソース コードでこれに相当する処理は、アセンブリと呼ばれます。実行可能ファイルを作成するには、複数のオブジェクト ファイルをリンクします。オブジェクト ファイル (実行可能かどうかに関係なく) は通常、オペレーティング システム固有のExecutable and Linkable Format (ELF) やPortable Executable (PE)などのコンテナー形式で保存されます。[5]これにより、生成されたマシン コードに構造が与えられ、たとえば、 .text (実行可能コード)、. data (初期化されたグローバル変数と静的変数)、. rodata (定数や文字列などの読み取り専用データ) などのセクションに分割されます。
実行可能ファイルには通常、ランタイムシステムも含まれており、ランタイム言語機能（タスクスケジューリング、例外処理、静的コンストラクタとデストラクタの呼び出しなど）とオペレーティングシステムとのやり取り（特に引数や環境の受け渡し、終了ステータスの返却）に加えて、ファイルハンドルなどのリソースの解放などのその他の起動およびシャットダウン機能を実装しています。Cの場合、これは実際のエントリポイントを含み、ランタイムライブラリを呼び出してセットアップとシャットダウンを行うcrt0オブジェクトをリンクすることによって行われます。[6]
したがって、実行可能ファイルには、特定のソースコードから直接生成されたものに加えて、重要な追加のマシンコードが含まれるのが一般的です。組み込みシステムの開発や、コンパイル、リンク、ロードがどのように機能するかを理解するだけの場合には、これを省略することが望ましい場合があります。C では、通常のランタイムを省略し、代わりにリンカー スクリプトを明示的に指定することでこれを実現できます。リンカー スクリプトはエントリ ポイントを生成し、mainstart を呼び出して最後にカーネルに終了ステータスを返すなど、起動とシャットダウンを処理します。[7]
実行
実行可能ファイルは、システム（オペレーティングシステム、ファームウェア[要出典]、ブートローダなど）によって実行されるために、システムのアプリケーションバイナリインタフェース（ABI）に準拠している必要があります。単純なインタフェースでは、ファイルはメモリにロードされ、アドレス空間の先頭にジャンプしてそこから実行されます。[8]より複雑なインタフェースでは、実行可能ファイルに別のエントリポイントを指定する追加のメタデータがあります。たとえば、ELFでは、エントリポイントはヘッダーのe_entryフィールドで定義され、実行を開始する（仮想）メモリアドレスを指定します。[9] GNUコンパイラコレクションでは、このフィールドはシンボルに基づいてリンカーによって設定されます_start。[10]
参照
参考文献
- ^ Celovi, Paul (2002). Embedded FreeBSD Cookbook. Elsevier . pp. 108, 187–188. ISBN 1-5899-5004-6. 2022年3月6日閲覧。
- ^ 「executable」。Merriam -Websterのオンライン辞書。Merriam -Webster 。2008年7月19日閲覧。
- ^ Mueller, John Paul (2007)。Windows Vista、Windows 2003、Windows XP、Windows 2000 のコマンド ラインでの Windows 管理。John Wiley & Sons。p. 24。ISBN 978-0-470-04616-6. 2023年3月6日閲覧。
- ^ 「マシン命令」。GeeksforGeeks 。2015年11月3日。2019年9月18日閲覧。
- ^ 「第4章: オブジェクトファイル」. refspecs.linuxbase.org . 2019年9月18日閲覧。
- ^ Fisher, Tim. 「実行可能ファイル拡張子のリスト」。lifewire.com 。 2019年9月18日閲覧。
- ^ McKellar, Jessica (2010-03-16). 「libc のない世界からこんにちは! (パート 1)」.
- ^ Smith, James E. ; Nair, Ravi (2005-05-16). 「仮想マシンのアーキテクチャ」. Computer . 38 (5): 33–34. doi :10.1109/MC.2005.173.
- ^ Rusling, David A. (1999). 「第 4 章 – プロセス」. Linux カーネル. sec. 4.8.1 – ELF . 2023 年 3 月 6 日閲覧。
- ^ Page, Daniel (2009). 実践的なコンピュータアーキテクチャ入門. Springer Science+Business Media . pp. 415–416. ISBN 978-1-84882-255-9. 2023年3月6日閲覧。
外部リンク
- EXEファイル形式とは