计算机程序运行的过程可以分为以下几个步骤:
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汇编代码。
汇编器将汇编代码转换为机器可以执行的命令。
链接
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将静态库加入可执行文件,动态链接在程序执行时从系统中加载相应动态库。
装载
将可执行程序加载到内存中,操作系统通过文件系统找到可执行文件,并将其加载到内存中准备执行。
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从内存中取出指令并执行,控制器负责指令的读取和执行,运算器执行算术和逻辑运算。
运行时环境初始化
操作系统和执行环境(如Java的JVM或.NET Framework)将初始化运行程序所需的各种资源,包括设置程序计数器、创建初始执行线程以及准备I/O系统。
系统调用和资源管理
程序的入口点(通常是一个名为“main”的函数)被调用,以开始执行程序员编写的代码。
操作系统会维护一个程序计数器,以跟踪指令的执行进度,并让处理器逐步执行这些指令。
多线程与并发(现代计算机):
现代计算机支持多线程和并发执行,以提高程序的执行效率。
总结起来,计算机程序运行的过程包括编译、链接、装载、执行、运行时环境初始化和系统调用等步骤。这个过程确保了程序能够正确地从存储器中取出指令并执行,最终完成预期的功能。