操作系统实战45讲-学习笔记1

1. 程序的运行过程：从代码到机器运行

程序编译过程

它会根据编译流程分别调用预处理程序、编译程序、汇编程序、链接程序来完成具体工作。

原来简单的一行"helloworld" ，底层也有这么多道工序组成，长见识了。

gcc HelloWorld.c -E -o HelloWorld.i 预处理：加入头文件，替换宏。

gcc HelloWorld.c -S -c -o HelloWorld.s 编译：包含预处理，将 C 程序转换成汇编程序。

gcc HelloWorld.c -c -o HelloWorld.o 汇编：包含预处理和编译，将汇编程序转换成可链接的二进制程序。

gcc HelloWorld.c -o HelloWorld 链接：包含以上所有操作，将可链接的二进制程序和其它别的库链接在一起，形成可执行的程序文件。

程序装载执行

图灵机概念

抽象出卡带的概念，从头到尾读取指令，逐句执行，不过这个阶段仅仅停留在概念阶段

下一个阶段则到了我们熟知的冯诺依曼体系结构

到了这个阶段提出完整的计算机需要具备的五大基础组件

    输入设备

    存储器

    运算器

    控制器

    输出设备

总结

现代电子计算机正是通过内存中的信息（指令和数据）做出相应的操作，并通过内存地址的变化，达到程序读取数据，控制程序流程（顺序、跳转对应该图灵机的读头来回移动）的功能。这和图灵机的核心思想相比，没有根本性的变化。只要配合一些 I/O 设备，让用户输入并显示计算结果给用户，就是一台现代意义的电子计算机。

思考题

为了实现 C 语言中函数的调用和返回功能，CPU 实现了函数调用和返回指令，即上图汇编代码中的“call”，“ret”指令，请你思考一下：call 和 ret 指令在逻辑上执行的操作是怎样的呢？

“call”即“打电话”，“ret”即”返回某个地方“。要想实现这两个指令，那么首先call需要知道调用的东西在哪，ret需要返回的地方在哪。

对于call，在程序编译完成之后，所有的指令代码都已按顺序存储至计算机中，事先在call 之后附上相应的存储地址即可；

对于ret，其实计算机是使用一种叫做“栈”的结构，简单来说“栈”就好像是一个桶，计算机不停地往里扔东西（压栈），只有拿起上面的东西（出栈），才能拿到下面的东西。ret即是利用栈的结构，来存储自己将要返回的地方。

另外，call与ret是配套使用的。call的时候会将此时运行到的位置压入栈中，ret会从栈中弹出自己将要返回的位置。

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打怪升级的道路往往是枯燥且寂寞的，一起加油鸭！

我可是很努力的  ╮(￣▽ ￣)╭

网盘资料有需要自取：

链接：https://pan.baidu.com/s/1JqSp4zUfE-PH-7MXr_wZxA 
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