程序运行过程大致可以分为以下几个阶段:
加载阶段
程序在运行前存储在硬盘上,操作系统通过加载器将其加载到内存中。加载器使用页表记录代码在硬盘上的位置,并在程序运行时将其加载到内存中。
操作系统为程序创建一个进程,并分配必要的资源,如内存、虚拟地址空间等。
初始化阶段
操作系统将控制权交给程序的入口点,通常是运行库中的某个入口函数。入口函数对运行库和程序运行环境进行初始化,包括堆、I/O、线程、全局变量构造等。
执行阶段
入口函数在完成初始化后,调用`main`函数,正式开始执行程序主体部分。`main`函数执行完毕后,返回到入口函数,进行清理工作,包括全局变量析构、堆销毁、关闭I/O等,然后进行系统调用结束进程。
对于编译型语言(如C、C++),程序在执行前需要先经过编译器编译成机器码或中间码,然后由操作系统加载到内存中执行。
对于解释型语言(如Python、Java),程序在执行时由解释器逐条解释并执行字节码或字节码文件。
运行阶段
CPU从程序入口处取出指令,并按照指令执行流程控制计算机工作,包括取指令、分析指令和执行指令。程序执行涉及编译系统将源代码转化为可执行二进制文件,然后由Shell加载到CPU,通过运算器和控制器完成计算和控制。
在执行过程中,CPU会不断从内存中读取数据,进行计算,并将结果写回内存。程序可能会使用内存中的数据结构,如数组、对象等,来进行各种操作。
结束阶段
当`main`函数执行完毕,程序进入结束阶段。入口函数会进行清理工作,包括释放内存、关闭文件等,然后通过系统调用结束进程。
总结起来,程序运行过程包括加载、初始化、执行、运行和结束几个阶段。不同类型的程序(如编译型语言和解释型语言)在执行过程中会有所不同,但总体流程是相似的。