哈工大计算机系统大作业：Hello'sP2P全程解析

HITICS-2018大作业是哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院2018级同学完成计算机系统课程的一项重要任务，以“程序人生-Hello's P2P”为主题。该作业旨在通过实际操作，让学生深入理解计算机系统的基本原理，包括Hello程序的生命周期，以及预处理、编译、汇编、链接和进程管理等关键步骤。以下是各章节的主要知识点概览： 1. **概述**：首先介绍了Hello程序的基本概念，同时明确了学习环境（Ubuntu系统）和使用的工具（gcc）。学生杨开来在指导教师郑贵滨的指导下进行这个项目。 2. **预处理**：本章探讨了预处理的概念和作用，以及在Ubuntu环境下使用预处理命令的实践，如`gcc -E`。通过对Hello程序的预处理结果分析，学生能够理解预处理对源代码的影响。 3. **编译**：编译部分阐述了编译过程的作用，展示了在Ubuntu上编译命令`gcc -c`的应用，以及Hello程序编译后的结果分析。 4. **汇编**：汇编是将高级语言转换为机器语言的过程，这里介绍了汇编的概念，如在Ubuntu下使用`gcc -S`的命令。学生通过分析Hello.o文件了解汇编后的结果。 5. **链接**：本章涉及链接的概念，如静态链接和动态链接，以及在Ubuntu上的链接命令。学生对可执行目标文件hello的格式、虚拟地址空间和链接重定位过程有了深入理解。 6. **Hello进程管理**：这部分讨论了进程的概念，shell（如bash）的作用，以及Hello程序如何通过`fork`和`execve`来创建和执行子进程。还涉及了异常处理和信号处理。 7. **存储管理**：最后，作业深入到hello程序的存储管理，包括内存地址空间、逻辑地址到线性地址的转换（段式管理）、线性地址到物理地址的转换（页式管理），以及Cache和虚拟地址到物理地址映射的过程。 通过这个大作业，学生不仅复习和巩固了计算机系统课程的核心知识，还提升了编程实践能力和问题解决能力。整个过程涵盖理论与实践的结合，是培养学生系统思考和工程实践能力的有效途径。