Fat Binary

Die englische Bezeichnung Fat Binary (übersetzt: Fette Binärdatei) bezeichnet ein Computerprogramm, das sich unmodifiziert auf Rechnern ausführen lässt, deren CPUs eigentlich vollkommen unterschiedliche Befehlssatzarchitekturen (englisch Instruction Set Architecture, kurz: ISA) besitzen. Dies wird durch die Zusammenfassung mehrerer auf den jeweiligen CPU-Typen lauffähiger Programme in einer entsprechend strukturierten binären Containerdatei erreicht. Das Betriebssystem ist dann dafür zuständig, das benötigte Programm aus diesem Container zu laden und auszuführen.

Fat Binaries wurden beispielsweise eingesetzt, als Apple 1994 von den CPUs der 68k-Familie zum PowerPC wechselte. Viele in der Übergangszeit veröffentlichten Programme enthalten Maschinencode sowohl für Macintosh-Rechner mit einer CPU aus der 68k-Familie als auch für solche mit dem damals neuen PowerPC.

Für den Übergang von den PowerPC-CPUs zu den Intel-CPUs aus der Core-Duo- und der Core-2-Duo-Serie im Jahr 2006 setzte Apple erneut Fat Binaries ein. Allerdings wurden diese nun als Universal Binary bezeichnet, einem Format, das theoretisch die Vereinigung von Code für bis zu über vier Milliarden^[1] unterschiedliche Architekturen ermöglicht.

FatELF ist eine Fat-Binary-Implementierung für Linux und andere unixoide Betriebssysteme von Ryan C. Gordon.^[2] Umgesetzt ist FatELF als Erweiterung des ELF Binärformats.^[3] Neben verschiedenen CPU-Architekturen mit variierenden Datenwortgrößen (z. B. 32-Bit oder 64-Bit Systeme) oder Byte-Reihenfolge können auch Software-Plattformvariationen unterstützt werden, wie verschiedene OS ABIs (oder Versionen). Hieraus ergeben sich laut den Entwicklern folgende Anwendungsszenarien:^[4]

• Linux-Distributionen brauchen nicht mehr für verschiedene Hardwarearchitekturen getrennt angeboten zu werden, die Wahl der korrekten Version ist für Anwender manchmal verwirrend. Dadurch reduziert sich auch der Bereitstellungs- und Unterstützungsaufwand für den Distributor.
• Es kann im Betriebssystemverzeichnisbaum auf Multilib, also z. B. die getrennten Verzeichnisse für /lib, /lib32 und /lib64, verzichtet werden.
• Die Wahl der korrekten Anwendungsdatei und Programmbibliothek wird an zentraler Stelle vom Betriebssystem durchgeführt anstelle durch unsichere Shell-Skripte.
• Sollte sich die ELF ABI ändern, könnte neu erstellte Software auch weiterhin auf älteren Systemen lauffähig sein.
• Es können Webbrowser-Plug-ins ausgeliefert werden, die auf unterschiedlichen Plattformen lauffähig sind.
• Anwendungsdateien für 64- und 32-Bit-Architekturen oder für Linux und BSD-variationen können in einer einzigen Datei vereint werden.
• Dieselbe Installationspartition kann zum Booten von verschiedener Hardware verwendet werden. Ein root file system, verschiedene Kernel- und Hardwareversionen sind möglich.
• Es würde die Verbreitung von kommerziellen, vorkompilierten Computerspielen auf der Linuxplattform (distributionsübergreifend) deutlich vereinfachen^[5] und eine längerfristigere Nutzung, z. B. über mehrere Distributionsversionen (englisch upgrades) hinweg erlauben.^[6]
• Eine Applikation, die auf einem Netzlaufwerk oder USB-Stick bereitgestellt wird, kann auf verschiedensten Systemen lauffähig sein. Hierdurch sind portable Applikationen und auch Cloud-Computing-Images für heterogene Systeme leichter realisierbar.^[7]

Eine Beispielimplementierung für Ubuntu 9.04 ist verfügbar.^[8] Eine Integration in den Linux-Kernel steht noch aus.^[9][10][11]

1. ↑ Universal Binaries and 32-bit/64-bit PowerPC Binaries. Apple Developer Connection, 4. Februar 2009, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 25. Juli 2008; abgerufen am 13. Juli 2010 (englisch). 
2. ↑ icculus.org
3. ↑ Ryan Gordon: fatelf-specification v1. icculus.org, abgerufen am 25. Juli 2010 (englisch). 
4. ↑ Ryan Gordon: FatELF: Universal Binaries for Linux. icculus.org, abgerufen am 13. Juli 2010 (englisch). 
5. ↑ Nicholas Vining: Dear Linux Community: We Need To Talk. gaslamp Games, 13. Oktober 2010, abgerufen am 30. Januar 2011 (englisch). 
6. ↑ Dan McKay: Lokigames In Slackware Linux 11.0. In: members.shaw.ca/dan.mckay. 6. Dezember 2006, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 13. Mai 2009; abgerufen am 30. Januar 2011 (englisch).  „Beschreibung der komplizierten Patch-Techniken um Inkompatibilitäten durch Versionsaktualisierungen (‚updates‘) innerhalb einer Distribution zu umgehen“
7. ↑ Eric Windisch: Subject: Newsgroups: gmane.linux.kernel, Re: FatELF patches… gmane.org, 3. November 2009, archiviert vom Original am 15. November 2016; abgerufen am 8. Juli 2010 (englisch). 
8. ↑ VM eines Ubuntu 9.04 mit “fat binary support”. icculus.org
9. ↑ Ryan Gordon: FatELF: Turns out I liked the uncertainty better. icculus.org, abgerufen am 13. Juli 2010 (englisch). 
10. ↑ Thom Holwerda: Ryan Gordon Halts FatELF Project. osnews.com, 3. November 2009, abgerufen am 5. Juli 2010 (englisch). 
11. ↑ Joe Brockmeier: SELF: Anatomy of an (alleged) failure. Linux Weekly News, 23. Juni 2010, abgerufen am 6. Februar 2011 (englisch).