探索Linux下Hello.c程序的生命历程：从预处理到动态链接

本篇论文是哈工大计算机科学与技术学院的一份计算机系统大作业，由学生杨逸凡完成，指导教师为郑贵滨，学号120L021506，班级2003012，于2022年5月提交。研究主题聚焦于Linux系统下C语言文件"hello.c"的完整生命周期，涵盖了预处理、编译、汇编、链接以及进程管理和存储管理等核心概念。 首先，作者从Hello程序的介绍开始，阐述了hello.c文件的重要性，作为入门级的示例，它展示了基础编程与系统底层操作的结合。在环境与工具部分，研究者介绍了在Ubuntu操作系统环境下使用的相应命令行工具，如gcc编译器、as汇编器等。 第二章至第五章分别深入探讨了程序的每个阶段。预处理章节解释了预处理器如何处理源代码中的宏定义和条件编译，同时展示了在Ubuntu中预处理hello.c的命令和结果分析。接下来，编译阶段讲述了源代码转化为汇编代码的过程，包括编译命令和结果剖析。 汇编章节进一步将汇编语言与机器语言联系起来，介绍了Ubuntu中的as命令，以及可重定位目标elf格式的应用。hello.o文件的生成和解析是本节的重点。链接阶段则详细讲解了链接过程，包括静态和动态链接的区别，以及hello程序的虚拟地址空间和执行流程。 第六章转向了进程管理，介绍了进程的基本概念和shell脚本bash在其中的作用。作者详细描述了hello程序的fork()和execve()过程，以及它们如何启动和运行一个新进程。 通过这一系列深入的分析，本文旨在将计算机系统理论知识与实际操作相结合，帮助读者理解hello.c文件从源码到可执行程序的完整转换过程，强化了对计算机硬件与软件交互的理解。每个章节的小结部分不仅总结了该阶段的核心内容，还提供了理论与实践的桥梁，使得理论知识更为生动具体。整篇论文具有较高的实用性和理论价值，有助于深化学生对计算机系统运作机制的掌握。