交叉编译AArch64架构clone系统调用后QEMU运行报错原因排查

我尝试交叉编译clone系统调用并通过qemu-aarch64运行，相关信息如下：

汇编代码 #

#include <sys/syscall.h>

.section .text
.global _start
_start:
bl main
b .

.global main
main:

mov x0, #0
mov x1, #0
mov x2, #0
mov x3, #0
mov x4, #0
mov x8, SYS_clone
svc #1

cmp x0, #0
bgt 1f
mov x0, #1
ret
1:

编译命令 #

aarch64-linux-gnu-gcc clone.S -ffreestanding -nostartfiles -e _start -static -c

编译得到的clone.o是ELF 64-bit LSB可重定位文件（ARM aarch64架构），但执行qemu-aarch64-static ./clone.o时提示：

qemu-aarch64-static: ./clone.o: Invalid ELF image for this architecture

请问该报错原因是什么？

• 报错核心原因：你生成的clone.o是可重定位目标文件，属于编译过程的中间产物，仅包含未完成链接的代码和符号，并非可直接执行的二进制程序。QEMU只能加载运行ELF类型为EXEC的可执行文件，无法识别REL类型的可重定位目标文件，因此报错。

• 解决方法：移除编译命令中的-c参数，让编译器完成链接步骤，生成完整的可执行文件。修改后的编译命令：

aarch64-linux-gnu-gcc clone.S -ffreestanding -nostartfiles -e _start -static -o clone

执行该命令后会生成名为clone的可执行文件，此时运行qemu-aarch64-static ./clone即可正常执行。

额外提示：你的汇编代码存在小问题——父进程跳到1:标签后没有后续指令，会触发未定义行为。建议在1:后添加退出系统调用，示例如下：

1:
mov x0, #0      // 设置退出码为0
mov x8, #93     // SYS_exit的系统调用号（AArch64）
svc #1          // 触发系统调用退出进程

内容的提问来源于stack exchange，提问作者python3.789