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程序是怎样跑起来的PPT

程序是如何跑起来的一个程序从创建到运行,经历了多个阶段,包括编写、编译、链接、加载和执行。下面我们将详细介绍每个阶段。程序编写程序编写是程序的生命周期的第...
程序是如何跑起来的一个程序从创建到运行,经历了多个阶段,包括编写、编译、链接、加载和执行。下面我们将详细介绍每个阶段。程序编写程序编写是程序的生命周期的第一个阶段。程序员使用一种编程语言(如C、Python、Java等)编写程序,将他们的想法和需求转化为计算机可以理解的语言。这个过程需要程序员对所使用的编程语言有深入的理解,并且知道如何使用它来实现自己的需求。编译当程序编写完成后,我们需要将其转换为机器可以执行的代码。这个过程称为编译。编译器是一种特殊的程序,它将源代码转换为目标代码,这种目标代码是特定于某个硬件平台的机器语言。编译器还进行诸如语法和类型检查等操作,以确保源代码没有错误。链接链接是将编译后的目标文件组合成一个可执行文件的过程。这个过程包括合并目标文件,以及解决目标文件中的符号引用问题。符号引用问题是指在源代码中引用了某个变量或函数,但编译器在编译时无法确定其具体地址或实现。链接器会解决这个问题,将引用的变量或函数的地址替换为正确的地址。加载加载是将可执行文件加载到内存中,并准备执行的过程。操作系统负责将可执行文件加载到内存中,并将其映射到虚拟地址空间。然后,操作系统会创建一个进程,并分配给该进程一些资源,如CPU、内存、文件等。一旦进程被创建,程序就开始运行。执行当程序被加载并准备好执行时,它就开始运行。在执行过程中,程序会使用CPU进行计算,使用内存存储数据,以及使用文件系统存储和读取数据。程序的执行可能会产生副作用,如修改文件、更新数据库等。这些副作用取决于程序的逻辑和需求。总结程序从编写到执行的整个过程是一个复杂的过程,需要多个阶段的合作。程序员需要编写高质量的源代码,编译器需要将源代码转换为机器语言,链接器需要解决符号引用问题,操作系统需要加载和创建进程,最后CPU需要执行程序。这个过程涉及到多个技术和概念,需要我们对计算机系统有深入的理解才能理解清楚。除了上述提到的阶段,程序运行还涉及到其他一些重要方面,例如内存管理、进程调度和异常处理。内存管理内存管理是计算机系统的一个重要组成部分,它负责分配和释放内存空间,以及维护内存空间的完整性。程序在运行时需要使用内存来存储数据和代码。在程序加载后,操作系统会为其分配一块内存空间,这块空间通常被分为代码段、数据段和堆栈段。代码段存储程序的二进制代码,数据段存储全局变量和静态变量,堆栈段存储局部变量和函数调用信息。内存管理的主要任务是确保每个程序都能安全地访问其所需的内存空间,并防止不同程序之间的数据冲突。为了实现这一目标,操作系统通常使用虚拟内存技术,将每个程序的内存空间映射到不同的物理内存地址。这样,每个程序都认为它拥有连续的地址空间,而实际上这些地址可能被映射到不同的物理内存地址。进程调度进程调度是操作系统的另一个重要组成部分,它负责管理和调度正在运行的进程。当一个进程被加载到内存中并创建完成后,操作系统会将其放入进程队列中等待调度。进程调度器会根据一定的策略(如先来先服务、时间片轮转等)选择一个进程并将其放入CPU中执行。进程调度的主要任务是确保每个进程都能公平地获得CPU资源,并保持系统的响应能力。进程调度器还会根据进程的状态(如就绪状态、等待状态和运行状态)对其进行适当的切换和调度。异常处理异常处理是计算机系统在运行时遇到错误或异常情况时的处理机制。当程序在运行时遇到错误或异常情况时,操作系统会触发一个异常信号,并将控制权转移到异常处理程序中。异常处理程序会根据异常的类型和原因采取相应的措施,如终止程序、恢复程序状态或重新尝试操作等。异常处理的主要任务是确保系统的稳定性和可靠性。当程序遇到无法处理的错误时,异常处理机制可以保护系统免受进一步的损害或崩溃。同时,异常处理还可以帮助程序员诊断和修复程序中的错误。总之,程序的运行涉及到多个阶段和重要方面。从编写源代码到执行程序,每个阶段都有其特定的任务和目标。同时,程序的运行还受到内存管理、进程调度和异常处理等机制的支撑和保障。了解这些方面有助于我们更好地理解程序的运行过程和计算机系统的运作原理。