"2022春HIT计算机系统大作业"
这篇大作业是关于计算机系统的一个综合实践项目，主要围绕“Hello’sP2P”这一主题展开，旨在通过分析“hello”程序从源代码到可执行文件的完整生命周期，帮助学生深入理解计算机系统的各个关键环节。学生毛佳男在指导教师郑贵滨的指导下，运用csapp（Computer Systems: A Programmer's Perspective）课程中的知识，全面梳理了预处理、编译、汇编、链接、进程管理和存储管理等核心概念。
首先，预处理阶段是编程过程的第一步，它包括宏替换、条件编译等操作。在Ubuntu环境下，可以使用`cpp`命令进行预处理。预处理的结果展示了代码中包含的头文件、宏定义等内容的展开。
接着是编译阶段，编译器将预处理后的代码转换为汇编语言。在Ubuntu中，使用`gcc -S`命令可以生成汇编代码。这个阶段涉及到语法检查和优化，生成的目标文件通常是`.o`扩展名的文件。
汇编阶段是将汇编代码转化为机器码的过程，汇编器在此起着关键作用。在Ubuntu中，`as`命令用于汇编。此阶段生成的是可重定位目标文件，如`.o`文件，它们包含了程序的机器指令，但尚未包含运行所需的全部信息。
链接阶段是将多个目标文件组合成一个可执行文件的过程，解决函数调用和全局变量的引用问题。在Ubuntu中，使用`gcc`或`ld`进行链接。链接器不仅合并代码，还会处理重定位，分配内存地址，并生成可执行文件，其中包含了程序的虚拟地址空间布局。
对于进程管理，作业详细阐述了`hello`程序如何通过`fork`创建子进程，以及`execve`函数如何加载并执行新的程序。在Linux系统中，进程由shell如bash进行管理和调度。此外，还讨论了异常和信号处理机制，这是进程通信和控制的重要部分。
存储管理部分探讨了程序在内存中的布局，包括逻辑地址到线性地址（段式管理）的转换，以及线性地址到物理地址（页式管理）的转换。这一部分涉及了Intel处理器的地址映射方式和TLB（Translation Lookaside Buffer）的角色，以及四级页表的结构。
最后，虽然没有具体提及，但P2P（Peer-to-Peer）和O2O（Online to Offline）通常是指分布式系统和电子商务模式，可能暗示该作业还涵盖了网络通信和系统间交互的基本原理。
通过这个大作业，学生能够深入理解计算机系统的工作原理，从源代码的编写到最终程序的执行，每一步都有其独特的意义和功能。整个过程不仅是技术知识的实践，也是对操作系统原理的深度探索。
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