探究Hello'sP2P：哈工大计算机系统大作业解析

"哈工大2022计算机系统大作业" 这篇大作业是针对哈尔滨工业大学2022年度计算机科学与技术专业的一项实践任务，旨在通过分析“Hello’sP2P”程序，全面梳理和回顾计算机系统的基础知识。学生毕一卓在航天学院人工智能（未来技术）专业学习，由史先俊老师指导，对"hello.c"这个简单的C语言程序在Linux环境下的生命周期进行了深度研究。 作业内容包括多个章节，分别探讨了程序的不同阶段： 1. 预处理：预处理是程序开发的初始阶段，它负责处理源代码中的宏定义、条件编译指令等。在Ubuntu下，通常使用`cpp`命令进行预处理。此阶段的结果是预处理后的.i文件，学生解析了预处理后代码的变化，以理解其作用。 2. 编译：编译阶段将预处理后的代码转化为汇编语言。在Ubuntu中，用`gcc`或`clang`等编译器进行编译，生成.o目标文件。此部分详细分析了编译过程及编译结果，展示了如何从高级语言转化为机器可理解的形式。 3. 汇编：汇编阶段将编译后的汇编代码转化为二进制机器码。在Ubuntu中，可以使用`as`命令进行汇编，生成可重定位的目标文件（如`.o`文件）。这里解释了ELF文件格式和汇编后的代码结构。 4. 链接：链接器将多个目标文件合并成一个可执行文件。在Ubuntu下，通常使用`ld`命令链接。作业详细讨论了链接过程，包括重定位、虚拟地址空间的构建以及动态链接的原理。 5. 进程管理：程序执行时，会变成操作系统中的进程。作业涵盖了进程的基本概念，Shell（bash）的工作方式，以及`fork`和`execve`在创建和执行进程中的角色。还讨论了异常和信号处理机制，这些都是进程运行的关键组成部分。 6. 存储管理：这部分分析了程序在内存中的布局，包括栈、堆、数据段和代码段等，以及动态内存分配和释放的机制。 作业通过深入剖析“hello”程序的生命周期，旨在让学生对计算机系统的整体运作有更深刻的理解，包括从源代码到运行程序的每一个步骤，以及程序在操作系统中如何被管理和执行。关键词涵盖了预处理、编译、汇编、链接、进程管理和存储管理等核心概念，这些是计算机科学和软件工程的基础。