Linux下Hello程序生命周期探究

"HIT-ICS2021大作业-1190200924-田轩.pdf" 这篇计算机系统基础课程报告详细探讨了"Hello"程序在Linux系统下的生命周期，从预处理、编译、汇编、链接到进程管理的全过程。报告由学生田轩完成，作为HIT（哈尔滨工业大学）计算机科学与技术学院的课程作业，旨在深入理解CSAPP（计算机系统应用）中程序执行的各个环节。 在预处理阶段，报告介绍了预处理的概念和作用，讲解了在Ubuntu操作系统中如何使用预处理命令，并对"Hello"程序预处理后的结果进行了分析。这一阶段通常包括宏展开、条件编译指令处理和头文件包含等操作。 接下来是编译阶段，报告阐述了编译的基本概念及其在软件开发中的关键地位，列出了在Ubuntu下执行编译的命令，并解析了"Hello"程序编译生成的中间目标文件".o"的内容。编译器将源代码转换为汇编语言，形成可重定位的目标文件。 随后，报告进入了汇编阶段，讨论了汇编语言的作用，以及如何在Ubuntu环境下执行汇编操作。汇编器将汇编代码转化为机器码，生成ELF（Executable and Linkable Format）格式的可重定位目标文件。 链接阶段是将多个目标文件合并成一个可执行文件的过程。报告详细解说了链接的目的、相关命令以及可执行文件的格式。在Ubuntu下，通过链接器将"Hello"的.o文件与其他库链接，形成最终的可执行文件，并分析了链接过程中的重定位。 在执行阶段，报告不仅介绍了可执行文件的虚拟地址空间，还分析了"Hello"程序的执行流程，包括程序启动、FORK进程创建、EXECVE过程以及进程执行中的异常和信号处理。此外，还特别提到了shell（如BASH）在程序执行中的角色，解释了其如何处理命令行输入并启动程序。 这篇报告深入浅出地阐述了一个简单的"Hello"程序从源代码到运行的完整生命周期，涵盖了计算机系统的基础核心概念，对于理解程序执行原理具有极大的教学价值。通过这样的实践性学习，学生可以更直观地掌握CSAPP的知识点，增强对计算机系统底层运作的理解。