哈工大计算机系统大作业：Hello'sP2P程序分析

"哈尔滨工业大学计算机系统大作业，以'程序人生-Hello'sP2P'为主题，由2021113305号学生薛开元完成，指导教师为史先俊。作业内容涉及从预处理、编译、汇编、链接到进程管理的全过程分析，特别关注在Linux环境下，hello程序如何从磁盘加载到内存，再到程序退出的整个生命周期。" 这篇大作业详细阐述了计算机系统的核心概念，主要包括以下几个方面： 1. **预处理**：介绍了预处理的概念和作用，如宏定义、条件编译等，并在Ubuntu环境下展示了预处理命令，通过分析hello.c的预处理结果，理解预处理器如何转换源代码。 2. **编译**：讨论了编译的过程和意义，讲解了在Ubuntu下的编译命令，如gcc，深入解析了hello程序的编译结果，揭示了如何将预处理后的代码转化为汇编语言。 3. **汇编**：解释了汇编语言的角色，演示了如何在Ubuntu下进行汇编，探讨了可重定位目标elf格式，同时解析了hello.o文件，展示了汇编阶段的转换过程。 4. **链接**：探讨了链接的作用，包括静态链接和动态链接，分析了在Ubuntu下的链接命令，如ld，详细解构了hello程序的虚拟地址空间和链接的重定位过程，还研究了hello的动态链接过程。 5. **进程管理**：深入理解进程的概念，讨论了shell（bash）在进程管理中的作用，详述了hello程序的fork和execve过程，阐述了hello进程的执行和异常及信号处理机制。 6. **存储管理**：剖析了hello程序的存储器地址空间，讲解了Intel处理器的逻辑地址到线性地址的转换（段式管理），以及线性地址到物理地址的转换（页式管理），涉及内存分配和地址映射。 通过这个大作业，读者能够全面了解一个简单的hello程序在计算机系统中的生命周期，从源代码到运行时的每一个步骤，包括操作系统如何管理和调度进程，以及内存如何被有效地利用。这份作业对于学习计算机系统原理、操作系统和编程实践具有很高的参考价值。