一个程序是如何运行起来的?
我们写的软件是文本格式的代码,这些代码不能直接运行,需要使用编译器编译成操作系统或者虚拟机可以运行的代码(可执行代码),它们都被存储在文件系统中。不管是文本格式的代码还是可执行的代码,都被称为程序,程序是静态的,安静地呆在磁盘上,什么也干不了。要想让程序处理数据,完成计算任务,必须把程序从外部设备加载到内存中,并在操作系统的管理调度下交给 CPU 去执行,去运行起来,才能真正发挥软件的作用,程序运
我们写的软件是文本格式的代码,这些代码不能直接运行,需要使用编译器编译成操作系统或者虚拟机可以运行的代码(可执行代码),它们都被存储在文件系统中。不管是文本格式的代码还是可执行的代码,都被称为程序,程序是静态的,安静地呆在磁盘上,什么也干不了。
要想让程序处理数据,完成计算任务,必须把程序从外部设备加载到内存中,并在操作系统的管理调度下交给 CPU 去执行,去运行起来,才能真正发挥软件的作用,程序运行起来以后,被称作进程。
进程除了包含可执行的程序代码,还包括进程在运行期使用的内存堆空间、栈空间、供操作系统管理用的数据结构。如下图所示:
操作系统把可执行代码加载到内存中,生成相应的数据结构和内存空间后,就从可执行代码的起始位置读取指令交给 CPU 顺序执行。指令执行过程中,可能会遇到一条跳转指令,即 CPU 要执行的下一条指令不是内存中可执行代码顺序的下一条指令。编程中使用的循环 for…,while…和 if…else…最后都被编译成跳转指令。
程序运行时如果需要创建数组等数据结构,操作系统就会在进程的堆空间申请一块相应的内存空间,并把这块内存的首地址信息记录在进程的栈中。堆是一块无序的内存空间,任何时候进程需要申请内存,都会从堆空间中分配,分配到的内存地址则记录在栈中。栈是严格的一个后进先出的数据结构,同样由操作系统维护,主要用来记录函数内部的局部变量、堆空间分配的内存空间地址等。
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