用户程序在计算机系统中运行通常要经过哪几个步骤?

用户程序在计算机系统中运行通常要经过哪几个步骤?,第1张

首先,要知道程序是放在硬盘中的

你不去运行它,它就是死的

只有当你运行它, *** 作系统把程序加载到内存中去

这个程序才算是开始运行了

程序运行的时候, *** 作系统会给它分配一段内存,用来储存程序和运行产生的数据。

这段内存有起始地址和结束地址,比如从0x1000到0x8000,起始地址是较小的那个地址,结束地址是较大的那个地址。每个 *** 作系统的可执行文件都有对应的格式,比如可执行文件哪段表示数据,哪段表示程序。 *** 作系统会根据格式查找到代码段的起始地址,然后开始执行这个地址的指令。

1、Java程序从源文件创建到程序运行要经过两大步骤:1、源文件由编译器编译成字节码(ByteCode)  2、字节码由java虚拟机解释运行。因为java程序既要编译同时也要经过JVM的解释运行,所以说Java被称为半解释语言( "semi-interpreted" language)。

第一步(编译): 创建完源文件之后,程序会先被编译为.class文件。Java编译一个类时,如果这个类所依赖的类还没有被编译,编译器就会先编译这个被依赖的类,然后引用,否则直接引用,这个有点像make。如果java编译器在指定目录下找不到该类所其依赖的类的.class文件或者.java源文件的话,编译器话报“cant find symbol”的错误。

      编译后的字节码文件格式主要分为两部分:常量池和方法字节码。常量池记录的是代码出现过的所有token(类名,成员变量名等等)以及符号引用(方法引用,成员变量引用等等);方法字节码放的是类中各个方法的字节码。

第二步(运行):java类运行的过程大概可分为两个过程:1、类的加载  2、类的执行。需要说明的是:JVM主要在程序第一次主动使用类的时候,才会去加载该类。也就是说,JVM并不是在一开始就把一个程序就所有的类都加载到内存中,而是到不得不用的时候才把它加载进来,而且只加载一次。

2、下面是程序运行的详细步骤:

在编译好java程序得到Main.class文件后,在命令行上敲java Main。系统就会启动一个jvm进程,jvm进程从classpath路径中找到一个名为Main.class的二进制文件,将Main的类信息加载到运行时数据区的方法区内,这个过程叫做Main类的加载。

然后JVM找到Main的主函数入口,开始执行main函数。

main函数的第一条命令是Animal  animal = new Animal("Puppy")就是让JVM创建一个Animal对象,但是这时候方法区中没有Animal类的信息,所以JVM马上加载Animal类,把Animal类的类型信息放到方法区中。

加载完Animal类之后,Java虚拟机做的第一件事情就是在堆区中为一个新的Animal实例分配内存, 然后调用构造函数初始化Animal实例,这个Animal实例持有着指向方法区的Animal类的类型信息(其中包含有方法表,java动态绑定的底层实现)的引用。

当使用animal.printName()的时候,JVM根据animal引用找到Animal对象,然后根据Animal对象持有的引用定位到方法区中Animal类的类型信息的方法表,获得printName()函数的字节码的地址。

开始运行printName()函数。

一、编译时与运行时的内存情况

1.编译时不分配内存

编译时是不分配内存的。此时只是根据声明时的类型进行占位,到以后程序执行时分配内存才会正确。所以声明是给编译器看的,聪明的编译器能根据声明帮你识别错误。

2.运行时必分配内存

运行时程序是必须调到“内存”的。因为CPU(其中有多个寄存器)只与内存打交道的。程序在进入实际内存之前要首先分配物理内存。

3.编译过程

只能简单说一下,因为如果要详细的话,就是一本书了《编译原理》。编译器能够识别语法,数据类型等等。然后逐行逐句检查编译成二进制数据的obj文件,然后再由链接程序将其链接成一个EXE文件。此时的程序是以EXE文件的形式存放在磁盘上。

4.运行过程

当执行这个EXE文件以后,此程序就被加载到内存中,成为进程。此时一开始程序会初始化一些全局对象,然后找到入口函数(main()或者WinMain()),就开始按程序的执行语句开始执行。此时需要的内存只能在程序的堆上进行动态增加/释放了。

各区段功能说明:

1、程序代码区:存放函数体的二进制代码。

2、全局区(静态区)(static):全局变量和静态变量的存储是放在一块的,初始化的全局变量和静态变量在一块区域, 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 程序结束后由系统释放。

3、文字常量区 :常量字符串就是放在这里的。 程序结束后由系统释放。

4、堆区(heap): 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收 。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表。

5、栈区(stack):由编译器自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其 *** 作方式类似于数据结构中的栈。


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/yw/12085225.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-05-20
下一篇 2023-05-20

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存