程序运行的过程可以总结为以下几个步骤:
编译
编译:编译器读取源程序,进行词法与语法分析,将高级语言指令转换为功能等效的汇编代码。
汇编:汇编器将汇编代码转变成机器可以执行的命令,每一个汇编语句几乎都对应一条机器指令。
链接
链接:链接器将各个模块之间相互引用的部分处理好,使得各个模块之间能够正确地衔接。链接分为静态链接和动态链接:
静态链接:在编译阶段直接把静态库加入到可执行文件中去,这样可执行文件会比较大。
动态链接:链接阶段仅仅只加入一些描述信息,而程序执行时再从系统中把相应动态库加载到内存中去。
装载
装载:程序在经过链接后,得到了可执行文件,下一步就需要将可执行程序加载到内存中。操作系统通过分页的方式管理内存,只需要读取可执行文件的文件头,建立起可执行文件到虚拟内存的映射关系,而不需要真正的将程序载入内存。
执行
执行:加载器将可执行目标文件中的代码和数据从磁盘复制到内存中,然后通过跳转到程序的第一条指令或入口点来运行程序。CPU通过地址总线找到程序的第一条指令在内存中的位置,然后通过数据总线把这条指令从内存读入到CPU的寄存器中,接着对这条指令进行译码,并根据指令的含义决定下一步要做什么,比如从内存中读取哪些数据,进行什么样的运算或者逻辑操作等,直到程序遇到停止指令为止,或者出现其他异常情况导致程序终止。
总结起来,程序运行的过程包括编译、链接、装载和执行这四个主要步骤,每一步都是为了将程序从源代码转换为可以在计算机上执行的机器指令,并在操作系统的管理下完成内存分配、指令执行和I/O操作等任务。