操作系统八股文06-补充-程序相关知识

补充2-程序相关知识

1. 程序执行步骤

• 预编译：展开头文件、注释、宏替换

  g++ test.cpp -E -o test.i
  

• 编译：生成汇编代码

  g++ test.i -S -o test.s
  

• 汇编：生成机器码

  g++ -c test.cpp
  

• 链接：不同目标文件进行连接，生成可执行文件

  g++ test.s -s -o test.o
  

2. 动态链接、静态链接

2.1 静态链接

• 静态库：在链接阶段复制到了程序中

• 命名规则

  • linux: libxxx.a
  • windows: libxxx.lib

• 制作过程

1. 使用src中的源文件，制作静态库

   g++ -c add.cpp minis.cpp -I ../include/
   ar rcs libcalc.a minis.o add.o
   

2. 将创建的静态库移动到lib中

   mv libcalc.a ../lib/
   

3. 使用静态库编译main.cpp

   g++ main.cpp -o mian -I include/ -L lib/ -l calc
   

g++中，-I 指定头文件位置，-L 指定库文件位置，-l 指定库文件

2.2 动态链接

• 动态库：运行时由系统加载到内容中供程序调用

  • 命名规则
    • linux: libxxx.so
    • windows: libxxx.dll
  • 制作过程

1. 使用src中的源文件，制作动态库

g++ -c -fpic add.cpp minis.cpp -I ../include/
g++ -shared *.o -o libcalc.so

2. 将创建的动态库移动到lib中

mv libcalc.a ../lib/

3. 使用动态库编译main.cpp

   g++ main.cpp -o mian -I include/ -L lib/ -l calc
   

4. 添加动态库路径

   • 临时配置

     export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:/root/workspace/WebServr/lession04/lib 
     

   • 永久配置 用户级

     在.bashrc中加入上述指令
     source .bashrc
     

   • 永久配置 系统级

     在/etc/profile中加入上述指令
     source /etc/profile
     

   • 永久配置 系统级

     在/etc/ld.so.conf中加入路径
     ldconfig
     

dll 查询依赖关系

2.3 动态库、静态库对比

• 静态库

  • 优点

    • 加载速度快
    • 发布程序无需提供静态库、移植方便

  • 缺点

    • 消耗系统资源、浪费内存
      • 更新、部署、发布麻烦

• 动态库

  • 优点

    • 可以实现进程间资源共享
    • 更新、部署、发布简单
    • 可以控制何时加载动态库

  • 缺点

    • 加载速度慢
      • 发布时需要提供依赖的动态库

3. 程序内存划分

• 用户区 0-3G

  • .text 代码段

  • .data 已初始化的全局变量

  • .bss 未初始化的全局变量

  • 堆空间 低地址 -> 高地址

  • 共享库

  • 栈空间 高地址 -> 低地址

• 内核区 3-4G