计算机体系结构-helloworld背后发生了什么？

计算机体系结构可以类比人类社会的构成：

以helloworld为例，我们常见的helloworld程序背后发生了什么？这里我们详尽，完整的梳理一下整个过程，加深对计算机体系结构的理解：

caozilong@caozilong-Vostro-3268:~/Workspace/helloworld$ gcc main.c 
caozilong@caozilong-Vostro-3268:~/Workspace/helloworld$ ./a.out 
hello world.
caozilong@caozilong-Vostro-3268:~/Workspace/helloworld$ 
caozilong@caozilong-Vostro-3268:~/Workspace/helloworld$ 

整个过程的流程图如下：

1.shell命令解释器，这里是BASH，接收用户输入， shell程序会将用户从键盘输入的每个字符读入CPU寄存器，对应于图中的路径1。在细分下去，其实这里有两种情况，USB控制器和CPU中间有一个寄存器FIFO，寄存器FIFO和内存之间传输有两种方式，第一种方式也就是图中画出的这种，需要通过CPU执行指令从FIFO中读如，再写入主存/内存，由于需要CPU介入，所以效率比较低，还有另外一种方式，FIFO和主存之间通过总线桥中的DMA直接传输数据，无需CPU介入，这种方式效率比较高，途中虚线6绘制的就是这种情况。

2.操作系统会将读取到的"a.out"字符写入内存缓冲区，同时启动加载程序，加载a.out

3.当检测到用户敲入回车后，加载程序会从磁盘加载a.out程序，写入内存。

4.加载程序将PC指针指向主村中的a.out，操作系统将执行流交给a.out继续执行。

5.CPU执行a.out，将a.out中的逻辑输出内容打印出来，现实到屏幕上。

总结：

一个简单的a.out程序，其实足够覆盖计算机体系结构中的大部分内容，图中，CPU，总线，外设，存储器在操作系统的统一支配下联动，完成了输出helloworld的功能，还是非常复杂的。