从Linux交叉编译ARM64汇编到Mac时的执行格式错误排查

在x86-64 Linux环境下交叉编译ARM64汇编版Hello World，运行生成的linuxbuild.out时出现exec format error: ./linuxbuild.out（错误码126）。对比objdump输出发现生成文件缺少__mh_execute_header符号，尝试过给链接器加-F参数和使用懒加载库均无效。

操作详情 #

汇编代码 hello.s #

.global _main
.align 2

_main: mov X0, #1
adr     X1, hello
mov     X2, #13
mov     X16, #4
svc     0

mov     X0, #0
mov     X16, #1
svc     0

hello: .ascii  "Hello\n"

编译命令 #

clang hello.s --target=arm64-apple-macosx12.5.0 -c -o h.o
ld64.lld h.o -arch arm64 -platform_version macos 12 5 -v -dylib -o linuxbuild.out

编译输出 #

LLD 14.0.6
Library search paths:
    /usr/lib
    /usr/local/lib
Framework search paths:
ld64.lld: warning: h.o has version 12.5.0, which is newer than target minimum of 12

objdump对比结果 #

% /opt/homebrew/opt/binutils/bin/objdump -x a.out linuxbuild.out

a.out:     file format mach-o-arm64
a.out
architecture: aarch64, flags 0x00000012:
EXEC_P, HAS_SYMS
start address 0x0000000100003f90
MACH-O header:
  magic:      0xfeedfacf
  cputype:    0x100000c (ARM64)
  cpusubtype: 0 (ARM64_ALL)
  filetype:   0x2
  ncmds:      0x10
  sizeocmds:  0x2e8
  flags:      0x200085
  version:    2

Sections:
Idx Name          Size      VMA               LMA               File off  Algn
  0 .text         00000026  0000000100003f90  0000000100003f90  00003f90  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, CODE
  1 __TEXT.__unwind_info 00000048  0000000100003fb8  0000000100003fb8  00003fb8  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, READONLY, CODE
SYMBOL TABLE:
0000000100003fb0 l       0e SECT   01 0000 [.text] hello
0000000100000000 g       0f SECT   01 0010 [.text] __mh_execute_header
0000000100003f90 g       0f SECT   01 0000 [.text] _main



linuxbuild.out:     file format mach-o-arm64
linuxbuild.out
architecture: aarch64, flags 0x00000050:
HAS_SYMS, DYNAMIC
start address 0x0000000000000000
MACH-O header:
  magic:      0xfeedfacf
  cputype:    0x100000c (ARM64)
  cpusubtype: 0 (ARM64_ALL)
  filetype:   0x6
  ncmds:      0xb
  sizeocmds:  0x208
  flags:      0x100085
  version:    2

Sections:
Idx Name          Size      VMA               LMA               File off  Algn
  0 .text         00000026  0000000000000248  0000000000000248  00000248  2**2
                  CONTENTS, ALLOC, LOAD, CODE
SYMBOL TABLE:
0000000000000268 l       0e SECT   01 0000 [.text] hello
0000000000000248 g       0f SECT   01 0000 [.text] _main

问题根源与解决方法 #

1. 核心问题
   链接时使用了-dylib参数，生成的是动态库（filetype 0x6）而非可执行文件（filetype 0x2）。动态库无法直接执行，导致exec format error；同时动态库不会生成__mh_execute_header符号，该符号是Mach-O可执行文件的入口标识。

2. 修复步骤
   替换链接器参数，去掉-dylib，添加-e _main指定入口函数，生成可执行文件：

   ld64.lld h.o -arch arm64 -platform_version macos 12 5 -v -e _main -o linuxbuild.out
   

   重新编译后，通过objdump验证：文件类型应为EXEC_P，符号表中会出现__mh_execute_header。

3. 额外说明
   汇编代码使用的是macOS系统调用规则（X16存放系统调用号，svc 0触发），生成的可执行文件仅能在ARM64 macOS环境运行，无法直接在Linux（包括ARM64 Linux）上执行——两者系统调用机制不同。若需在Linux运行，需修改为ARM64 Linux的系统调用方式（X8存放系统调用号，svc #0触发）。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Stan