Hello World 之旅

2019-09-01 19:43 yangjing520 阅读(...) 评论(...) 编辑收藏

本文记录对于下面 `hello.c` 程序在 Linux 上一次运行系统所发生的事情，内容来源于 CSAPP 第一章。

#include <stdio.h>

int main(int argc, char const *argv[])
{
    printf("hello, world\n");
    return 0;
}

通过下面步骤可以运行这个 C 语言程序：
1. 在命令行中运行 `gcc -o hello hello.c`，生成 hello 可执行文件。
2. 在命令行中输入 `./hello`，屏幕中输出 hello, world 信息。

计算机的 CPU 只能运行设置好的一些操作，如：
- 加载：把一个字节或一个字从主存复制到CPU寄存器
- 存储：把一个字节或一个字从CPU寄存器复制到主存的某个位置
- 操作：把两个寄存器的内容复制到 CPU 的算术逻辑单元 ALU，ALU 对这两个字做算术操作，并把结果放到一个寄存器
- 跳转：从指令中抽取一个字，复制到程序计数器（PC）中，以覆盖原来的值。
这些预设好的操作一一对应了机器语言中的指令，CPU 只能设别机器语言指令并进行进行操作， C 语言的程序需要运行就需要将 C 语言的代码翻译成机器语言的指令，然后交给 CPU 执行。

第一步中 GCC 编译器驱动程序读取源文件，通过编译系统把它翻译成机器语言的可执行文件。
第二步在命令行输入时，**"hello" 字符会被逐一读入CPU寄存器，然后再把它存放到主存中**；当在键盘上回车时，命令行外壳会通过操作系统命令调用这个可执行文件，**调用可执行文件时，hello 文件首先会从磁盘先拷贝到主存中，然后 hello 文件中的指令一一被 CPU 读取并执行**，最终生成的 "hello, world" 字符串被 CPU 从寄存器拷贝到主存，并输出到屏幕中。

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