Linux下Hello'sP2P大作业深度解析：从预处理到执行流程

本篇文档是关于hit2022秋季计算机科学与技术（CSAPP）课程的大作业，名为“程序人生-Hello's P2P”。作业涉及的主题围绕着Linux系统下Hello程序的运行全面解析，涵盖了从预处理、编译、汇编、链接直至进程管理和存储管理等多个阶段。学生张圣齐以学号2021110538，属于21W0311班级，在指导教师史先俊的指导下完成此任务。 在第一章“概述”中，介绍了Hello程序的简介，并详细探讨了在Linux环境下进行实验的环境设置和工具。接着，逐章深入分析了预处理阶段，包括预处理的概念、在Ubuntu中的命令应用以及Hello程序的预处理结果解释。 第二至第四章分别讨论了编译、汇编和链接的过程。编译部分讲解了其概念和作用，展示了在Ubuntu中执行编译命令的步骤，以及Hello程序编译结果的解读。汇编阶段则介绍了汇编语言的基本原理，包括命令执行、可重定位目标文件的形成，以及Hello.o文件的分析。 第五章专注于链接，涉及链接的概念、Ubuntu下的链接命令，以及Hello程序的虚拟地址空间和链接的重定位过程。此外，还深入剖析了Hello进程的执行流程，包括动态链接的特点。 第六章扩展到进程管理，介绍了进程的概念和Shell-bash的作用，详细描述了Hello程序的fork和execve过程，以及异常处理和信号处理机制。 第七章主要关注存储管理，包括Hello的内存地址空间划分，从逻辑地址到线性地址和物理地址的转换过程，以及TLB、四级页表和三级Cache对内存访问的支持。同时，针对Hello进程在fork和execve时的内存映射进行了深入分析，以及缺页故障和中断处理的讨论。 这份大作业全面展示了Linux环境下Hello程序从源代码到可执行文件的整个生命周期，涵盖了计算机系统的重要基础知识，旨在通过实际操作加深学生对理论知识的理解和应用。