HelloWord程序C語言代碼

#include<stdio.h>

void main(){

　　printf("HelloWord\n");

}

要了解一個helleword程序的運行，首先要知道一個計算系系統的基本組成部分：

1.中央處理單元CPU

　　包括程序計數器（PC）.寄存器文件，算術/邏輯運算器（ALU）高速緩存

　　程序計數器是一個字長的存儲設備（也叫寄存器），程序計數器永遠指向主存中某個的機械語言指令（也就是含有有該指令的地址）。

　　寄存器文件是有一些很小的由一個字長組成寄存器組成。每個寄存器都有唯一的名字。

　　算術/邏輯運算器主要計算新的數據和地址。

　　從計算機通電開始CPU就在不停的執行PC中的指令並更新PC，使其指向下一個地址。處理器看上去是由一個非常簡單是指令模型來操作的，這個模型由指令集決定。處理器的操作是圍繞PC，寄存器文件，主存，ALU來進行的。

　　加載：將一個字節或者一個字從主存中復制到寄存器中，覆蓋寄存器中的內容。

　　存儲：將寄存器中的一個字節或字復制到主存的某個位置中，覆蓋主存中原來的內容。

　　操作：將兩個寄存器中的值復制到ALU中。ALU對著兩個值進行運算在將得到的結果復制到一個寄存器中，覆蓋原來的內容。

　　轉跳：從指令中抽取一個字，復制到PC中，覆蓋PC中的值。

2.總線

　　總線是連接計算機所有部位的通道，傳送一個固定長度的字節塊，這樣的一個字節塊的大小叫做字長，我現在用的操作系統就是8個字節組成的64位操作系統。

3.I/O設備

　　I/O設備通過控制器（主板芯片）和適配器與字長相連。如硬盤。

4.主存

　　主存物理上是由許躲動態隨機存儲器（DRAM）芯片組成，邏輯上是一個線性數組字節，每個字節有唯一的地址（數組索引）。

一個HelloWord程序的運行首先需要通過編譯器進行編譯，編譯分為4個階段：

1.預處理階段，預處理器根據以#開頭的命令修改HelloWord程序。將<stdio.h>加入到HelloWord程序中。一般文件用.i結尾。HelloWord.i

2.編譯階段，將修改過的程序變為匯編語言。文件以.o結尾。HelloWord.o

3.匯編階段，將匯編語言轉化為二進制，文件以.s結尾，HelloWord.s

4.連接階段，連接C語言自己自帶的函數，如HelloWord程序中的printf函數，printf存在於一個單獨編譯好的目標文件中。連接之後HelloWord程序將變成一個二進制文件，也是可執行文件。

HelloWord程序運行時，外殼程序將其讀入到寄存器中，再把它存放在存儲器中。處理器開始執行HelloWord程序中的main指令。指令將“HelloWord”字符串從主存復制到寄存器。然後顯示到顯示器上。

進程

　　進程是對一個正在運行的程序的抽象。是對CPU，虛擬存儲器，文件的抽象。一個系統可以運行多個進程，他們之間的切換時通過上下文來進行的。

線程

　　進程並非只有一個單一的控制流，它是通過多種叫做線程的執行單元來實現的。

虛擬出存儲器

　　它為進程提供了一個假象，即每個進程單獨占用主存。每個進程看到的都會一致的存儲器，稱為虛擬存儲空間。Linux的虛擬存儲空間包括如下

　　　　程序代碼和數據區：對於所有進程來說，代碼是從一個固定地方開始的，緊接著是和C全局變量相對應的數據位置。代碼和數據區是按可執行文件初始化的。

　　　　堆：代碼和數據區後面跟著運行時堆，代碼和數據區一開始就被規定的大小。而堆不同，比如當調用malloc和free這樣的C標準函數時，堆可以動態的擴大和縮小。

　　　　共享庫：大約在數據的中心位置。存放像C語言中的標準庫和數學庫這樣共享庫的數據和代碼。共享庫概念強大難懂。

　　　　棧：實現函數調用，調用時擴大，函數返回時收縮。

　　　　內核虛擬存儲器：內核總是駐留在內存中，是操作系統的一部分，是為內核保留的，不允許應用程序讀寫和調用代碼定義的函數。

文件就是字節序列。

線程可以並發進行，多線程（超線程）處理器。

指令集並行。指令放在流水線上執行。

單指令、多數據並行。

通過C語言HelloWord程序對計算系統理解