c++第12章_1_运行原理_ok
C语言编译过程与运行机制
C语言编译过程与运行机制编程语言是计算机与人交流的桥梁,而C语言作为一种被广泛应用的高级编程语言,其编译过程与运行机制是每个C语言程序员必须了解的基本知识。
本文将深入探讨C语言编译过程以及程序的运行机制。
一、C语言编译过程C语言源代码是程序员用C语言编写的可读性较好的文本文件。
在进行C语言编译过程前,需要先了解一些基本概念和步骤。
1. 词法分析(Lexical Analysis)词法分析是编译器的第一个步骤,它将源代码分解为词法单元(Token)。
词法单元是源代码中的基本构造块,包括关键字、运算符、标识符、常量等。
例如,在下面这行代码中:```int x = 10;```词法分析会将其拆分为以下词法单元:```int、x、=、10、;```2. 语法分析(Syntax Analysis)语法分析是编译器的第二个步骤,它将词法单元组合成抽象语法树(Abstract Syntax Tree,简称AST)。
语法分析器根据编程语言的语法规则,来判断词法单元之间的关系和组合方式是否正确。
如果出现语法错误,编译器会给出相应的错误提示。
3. 语义分析(Semantic Analysis)语义分析阶段主要检查语法树的语义合法性。
它会检查变量使用是否合法、类型是否匹配等。
语义分析器会根据语言的规则进行类型检查,并生成符号表。
4. 中间代码生成(Intermediate Code Generation)中间代码生成阶段将抽象语法树翻译成中间代码,中间代码是一种与机器无关的低级语言。
常见的中间表示形式有三地址码、四元式等。
5. 代码优化(Code Optimization)代码优化是将中间代码进行一系列的优化处理,以提高程序的性能、减少资源的消耗等。
常见的优化手段包括删除冗余代码、循环展开、常量传播等。
6. 目标代码生成(Code Generation)目标代码生成阶段将优化后的中间代码翻译成特定机器的目标代码。
目标代码与计算机体系结构相关,可以是机器码、汇编代码等。
计算机执行原理
计算机执行原理
计算机的执行原理可以概括为存储程序和程序控制。
在运行时,计算机先从内存中取出第一条指令,通过控制器的译码,按指令的要求,从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工,然后再按地址把结果送到内存中去。
这一过程会一直持续下去,直到遇到停止指令。
程序与数据一样存取,按程序编排的顺序,一步一步地取出指令,自动地完成指令规定的操作。
这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯·诺依曼于1945年提出的,被称为冯·诺依曼原理。
以上内容仅供参考,如需更多专业信息,建议咨询计算机领域专业人士或查阅相关书籍文献。
第十二章 胺、酰胺和生物碱(ok)
chapter 12
3
胺
脂肪胺 伯 胺 CH3NH2 甲胺
NH2
芳香胺
(CH3)2CHNH2 异丙胺
CH2NH2
苯胺
苄胺 N attached to aryl group 芳
N attached to alkyl group 脂肪
chapter 12
4
胺的分类和命名 (伯胺 RNH2: one carbon directly attached to N) 伯胺
chapter 12
25
胺的碱性
电子效应的影响(与溶剂化效应相反) 电子效应的影响(与溶剂化效应相反) N上的电子云密度 ,接受质子的能力↑,碱性↑ 上的电子云密度↑,接受质子的能力 ,碱性 上的电子云密度 脂肪叔胺 > 仲胺 > 伯胺 > NH3 > 芳香胺 NH3 4.8 NH2-NH2 6.1 NH2-OH 8.2
叔丁醇(叔醇 叔醇) 叔丁醇 叔醇
伯胺) 叔丁基胺(伯胺 叔丁基胺 伯胺
chapter 12
8
胺的分类和命名
-NHCH3 甲氨基 -N(CH3)2 二甲氨基
1 2 3 4 5 CH3-CH-CH2-CH-CH3 - - CH3 NH2
2-甲基 氨基戊烷 甲基-4-氨基戊烷 甲基
CH3-CH-CH2CH2CH2CH3 - NHCH3
2-甲氨基己烷 甲氨基己烷
chapter 12
9
胺的分类和命名
When all four atoms attached to N are carbon, the ion is called a quaternary ammonium ion(季铵离子) and salts (季铵离子) that contain it are called quaternary ammonium salts. 季铵盐 NH4Br 溴化铵 (CH3)2N(C2H5)2Br 溴化二甲二乙铵 二甲二乙 溴化二甲二乙铵 季铵碱 NH4OH 氢氧化铵 (CH3)4NOH 氢氧化四甲 四甲铵 氢氧化四甲铵
c语言链接原理
c语言链接原理C语言链接原理什么是链接链接是将多个源文件组合成一个可执行的程序的过程。
在C语言中,链接分为静态链接和动态链接两种方式。
静态链接静态链接是在编译时将所有源文件和依赖的库文件打包合并为一个可执行文件。
在静态链接的过程中,会将所有被调用的函数和符号解析成绝对地址,并进行地址重定位,以便在程序运行时能正确找到对应的函数或变量。
静态链接的好处是,可执行文件独立,不依赖于外部的库文件,可以方便地在不同操作系统或机器上进行传输和运行。
但同时,也会使得可执行文件的大小变大,并且无法共享已被其他程序加载的库文件。
动态链接动态链接是在程序运行时,将程序所需要的库文件动态加载到内存中,并建立起调用关系。
相比于静态链接,动态链接的主要优势在于节省了磁盘空间,同时可以方便地共享已加载的库文件。
在动态链接的过程中,程序除了需要链接器的支持外,还需要动态链接器或运行时链接器(如)的支持。
动态链接器会根据程序中对函数和符号的引用,到指定的共享库文件中查找对应的函数或变量地址,并进行重定位。
这种方式需要在程序运行时动态解析符号地址,因此速度可能比静态链接慢一些。
符号解析在链接的过程中,一个非常重要的步骤就是符号解析。
符号解析是将函数名或变量名与其对应的地址进行关联的过程。
在C语言中,通过extern关键字来声明外部变量或函数。
在链接时,链接器会根据这些声明找到对应的定义,并确定其地址。
符号解析的过程是由链接器完成的,它会先查找目标文件中是否存在该符号的定义,如果存在则将其地址记录下来,否则会继续在其他目标文件或库文件中进行查找。
如果所有的目标文件和库文件都没有找到符号的定义,链接器将会报链接错误。
链接顺序在进行静态链接时,链接器需要按照一定的顺序来合并多个目标文件和库文件。
常见的链接顺序是从左到右,从上到下。
这个顺序决定了符号解析的优先级,后面的文件中的符号会覆盖前面的文件中的同名符号。
如果出现了重复定义符号的情况,链接器会报重复定义的错误。
c 的工作原理
c 的工作原理
C语言的工作原理是通过编写源代码,经过编译器编译后生成机器码,然后由操作系统加载并执行这些机器码。
以下是C 语言的工作原理的详细过程:
1. 编写源代码:将程序员的需求和逻辑转化为C语言的源代码,源代码是由一系列C语句组成的文本文件。
2. 编译源代码:使用C语言的编译器对源代码进行编译。
编译器会进行词法分析、语法分析、语义分析等处理,将源代码转化为一种中间代码(通常是汇编代码)。
3. 汇编:将中间代码转化为机器码指令。
这一步骤将使用汇编器,将汇编代码翻译成二进制的机器码。
每一条汇编指令都对应着一条特定的机器码指令。
4. 链接:在程序中引用的外部函数和库函数可能分布在不同的目标文件中,链接器将不同的目标文件连接在一起,生成一个可执行文件。
这个过程还包括解析符号引用、分配内存地址等操作。
5. 加载和执行:将可执行文件加载到内存中,由操作系统负责管理。
操作系统将程序的入口地址作为起点,按照顺序执行机器码指令,实现程序的功能。
总结来说,C语言的工作原理可以概括为:源代码编写→ 编译生成中间代码→ 汇编生成机器码→ 链接生成可执行文件
→ 加载到内存执行。
这个过程中,编译器、汇编器、链接器和操作系统起着重要的作用,共同完成将C语言源代码转化为具体运行在计算机上的程序的过程。
程序员运行原理
程序员运行原理When it comes to understanding how a programmer operates, it's essential to recognize the complex and multifaceted nature of their work. Programmers are responsible for writing, testing, debugging, and maintaining code that powers the software applications we use every day. Their job involves not only technical skills but also critical thinking, problem-solving, and creativity. Programmers need to understand the requirements of the projects they are working on, break down tasks into smaller chunks, and design efficient solutionsto meet those requirements.当涉及理解程序员如何运作时,我们必须认识到他们工作的复杂和多面性。
程序员负责编写、测试、调试和维护支撑我们日常使用的软件应用的代码。
他们的工作不仅涉及技术技能,还包括批判性思维、问题解决能力和创造力。
程序员需要理解他们正在处理的项目的要求,将任务分解为更小的部分,并设计出有效的解决方案来满足这些要求。
One of the key principles that programmers follow is the DRY (Don't Repeat Yourself) principle, which emphasizes the importance of writing code that is concise, modular, and reusable. This principlehelps programmers avoid redundancy in their codebase and maintain consistency throughout their projects. By following the DRY principle, programmers can save time and effort in the long run by writing code that is easier to maintain and update.程序员遵循的一个关键原则是DRY(Don't Repeat Yourself)原则,强调编写简洁、模块化和可重用的代码的重要性。
计算机运行原理
计算机运行原理计算机运行原理是指计算机工作的基本原理和内部机制。
计算机运行的过程可以分为硬件层和软件层。
在硬件层面,计算机运行原理包括计算机的结构和组成。
计算机由中央处理器(CPU)、内存、输入设备、输出设备和存储器等组件组成。
CPU是计算机的大脑,它执行计算机指令并处理数据。
内存用于存储程序指令和数据,包括主存储器和辅助存储器。
输入设备用于接收外部信息,例如键盘、鼠标和触摸屏等。
输出设备用于向外部输出信息,例如显示器和打印机等。
存储器用于存储数据和程序,例如硬盘和固态硬盘等。
在软件层面,计算机运行原理包括计算机的指令执行过程。
计算机通过指令集架构(ISA)来定义指令的格式和操作。
ISA定义了计算机的指令集和寄存器。
指令集包括数据传输指令、算术逻辑指令和控制转移指令等。
寄存器用于暂存数据和指令。
计算机执行指令的过程包括取指令、译码、执行和访存等步骤。
取指令是从内存中获取下一条指令并存放到指令寄存器中。
译码是识别指令的类型并解码。
执行是根据指令的要求进行计算和操作。
访存是读写内存或外设。
计算机运行原理还涉及到计算机的工作模式和过程。
计算机可以分为批处理模式、交互式模式和实时模式等。
批处理模式是指按照一系列预定的任务顺序自动执行。
交互式模式是指用户通过输入设备与计算机进行实时交互。
实时模式是指要求计算机在规定时间内即时响应的模式。
计算机的工作过程包括启动、加载系统和运行程序等。
启动是计算机从关机状态到运行状态的过程。
加载系统是操作系统加载到内存中的过程。
运行程序是指计算机执行用户程序或应用程序的过程。
总而言之,计算机运行原理包括计算机的结构和组成、指令执行过程、工作模式和过程等。
通过理解计算机运行原理,可以更好地理解和应用计算机技术。
计算机 程序 运行原理
计算机程序运行原理计算机程序运行原理是指计算机如何执行程序指令、完成特定任务的过程。
以下是一些关于计算机程序运行原理的主要内容:1.指令集体系结构:不同的计算机系统使用不同的指令集体系结构(ISA)。
指令集定义了计算机硬件可以执行的基本操作,如加法、减法、逻辑运算等。
2.存储器:程序在运行时,其代码和数据被存储在主存储器(RAM)中。
程序代码从硬盘或其它存储设备加载到RAM中,然后在CPU的指挥下逐步执行。
3.CPU:中央处理器(CPU)是计算机的核心部件,负责执行指令和处理数据。
CPU按照程序计数器的指示,从内存中读取指令并执行。
4.执行流程:程序从内存中加载后,CPU开始逐条执行指令。
程序计数器跟踪当前要执行的指令地址,并根据指令进行相应的操作。
5.指令解码与执行:CPU中的指令解码器将取回的指令解码,然后根据指令的类型和操作码执行相应的动作。
这些动作可能包括读写内存、算术运算、逻辑运算等。
6.数据传输:在执行指令的过程中,CPU与内存之间会进行数据传输。
数据通常被加载到CPU的高速缓存中,以加快处理速度。
7.中断与异常处理:当程序在运行过程中遇到异常情况(如输入/输出请求、硬件故障等)时,系统会触发中断或异常处理机制,从而调整CPU的执行流程。
8.操作系统的作用:操作系统负责管理计算机的硬件和软件资源,包括内存分配、任务调度、文件管理、设备驱动等。
操作系统还提供应用程序接口(API),使应用程序可以与硬件交互。
9.编译与解释:程序可以有多种运行方式。
编译型语言(如C、C++)被编译成机器码后执行;而解释型语言(如Python、Ruby)则由解释器逐行解释并执行。
10.多线程与多进程:现代操作系统支持多任务处理,通过多线程或多进程方式同时运行多个程序。
这需要管理器的协调和分配资源。
综上所述,计算机程序运行原理涉及了硬件、软件以及它们之间的交互和协作,共同完成程序的执行和任务的处理。
了解这些原理有助于更好地理解计算机是如何工作的,并优化程序的性能和可靠性。
程序运行原理
程序运行原理程序是由一系列指令组成的,这些指令按照特定的顺序和逻辑来执行,从而实现特定的功能。
程序的运行原理涉及到计算机系统的各个方面,包括硬件和软件的相互配合,以及数据的输入、处理和输出过程。
首先,程序的运行离不开计算机的硬件支持。
计算机的中央处理器(CPU)是程序运行的核心,它负责执行程序中的指令。
CPU通过时钟信号来控制指令的执行,每个时钟周期都会执行一个指令。
此外,内存和存储设备也是程序运行的重要组成部分,程序需要被加载到内存中才能被CPU执行,而存储设备则用来存储程序和数据。
其次,程序的运行还依赖于操作系统的支持。
操作系统负责管理计算机的硬件资源,为程序提供一个运行环境。
它管理内存的分配和回收,调度CPU的执行,以及处理输入输出设备的操作。
在程序运行时,操作系统会为程序分配内存空间,并且监控程序的运行状态,确保程序能够正常执行。
另外,程序的运行还需要编程语言和编译器的支持。
编程语言是程序员用来编写程序的工具,它提供了一系列的语法和语义规则,用来描述程序的逻辑结构和功能。
编译器则是将程序员编写的源代码翻译成计算机能够执行的机器码的工具,它会对源代码进行词法分析、语法分析和语义分析,最终生成可执行的程序。
最后,程序的运行还与输入输出设备有关。
程序需要接收外部的数据作为输入,并且将处理结果输出到外部设备。
输入输出设备包括键盘、鼠标、显示器、打印机等,它们与计算机之间通过各种接口来进行数据交换。
综上所述,程序的运行原理涉及到计算机的硬件、软件、编程语言、编译器以及输入输出设备等多个方面。
它是一个复杂的过程,需要各个环节的紧密配合和协同工作,才能够实现程序的功能。
对于程序员来说,了解程序的运行原理能够帮助他们编写高效、可靠的程序,对于计算机用户来说,了解程序的运行原理能够帮助他们更好地理解计算机工作的原理,从而更好地利用计算机。
程序运行原理
程序运行原理计算机程序是一系列指令的集合,它们按照特定的顺序执行以完成特定的任务。
程序的运行是计算机的核心功能之一,它涉及到多个层次的理解和处理,包括硬件、操作系统、编程语言和算法等方面。
本文将从程序运行的基本原理、程序执行的过程和程序优化的方法等方面进行阐述。
一、程序运行的基本原理程序运行的基本原理可以概括为输入、处理和输出三个步骤。
输入是指程序读取外部数据或用户输入的信息,如键盘输入、鼠标点击等。
处理是指计算机按照程序指令对输入数据进行处理,产生新的输出结果。
输出是指程序将处理结果输出到外部设备或显示器上,让用户观察和使用。
在程序运行的过程中,需要注意以下几个方面:1. 程序必须符合语法规则和逻辑规则,否则会产生错误或无法运行。
2. 程序需要占用计算机的资源,如内存、CPU等,因此需要考虑资源的分配和优化。
3. 程序需要与外部设备或其他程序进行交互,因此需要考虑通信和协作的方式和规则。
二、程序执行的过程程序执行的过程可以分为编译、链接、加载和执行四个阶段。
1. 编译:编译是将源代码转化为机器语言的过程。
源代码是程序员编写的高级语言代码,机器语言是计算机可以直接执行的二进制代码。
编译器是将源代码转化为机器语言的工具,它会检查语法和逻辑错误,并生成可执行文件。
2. 链接:链接是将多个目标文件合并为一个可执行文件的过程。
目标文件是编译器生成的中间文件,它包含了程序的代码和数据。
链接器会将多个目标文件合并为一个可执行文件,并解决目标文件之间的引用关系。
3. 加载:加载是将可执行文件从硬盘读入内存并准备执行的过程。
操作系统会将可执行文件加载到指定的内存地址,并为程序分配必要的资源。
4. 执行:执行是将可执行文件中的指令和数据在CPU上运行的过程。
CPU会按照指令的顺序执行程序,并将结果存储到内存或输出到外部设备上。
三、程序优化的方法程序优化是提高程序性能和效率的过程,它可以从多个方面进行优化,包括算法、代码、数据结构和硬件等方面。
单片机指令运行的原理
单片机指令运行的原理
单片机指令运行的原理可以简单概括为:单片机内部包含一个指令寄存器和一个程序计数器,当单片机启动时,程序计数器指向存储器中的第一个指令地址,将该指令加载到指令寄存器中执行,执行完毕后,程序计数器指向下一条指令地址,循环执行这个过程,直到程序结束。
具体流程如下:
1.单片机启动时,程序计数器指向存储器中的第一个指令地址。
2.将该地址中的指令加载到指令寄存器中执行。
3.执行指令过程中需要使用到寄存器和数据存储器中的数据,将这些数据存储到相应的寄存器或存储器中。
4.执行完毕后,程序计数器指向下一条指令地址,将该地址中的指令加载到指令寄存器中继续执行。
5.如果程序需要跳转到其他指令地址执行,修改程序计数器中的指令地址即可。
6.直到程序结束,执行完最后一条指令后停止运行。
总之,单片机指令的运行需要不断地取指、解码、执行的过程,这就是单片机的指令执行原理。
C程序运行原理
C程序运⾏原理计算机不能直接识别和执⾏⾼级语⾔写的命令,必须⽤编译程序(也称编译器)把C源程序翻译成⼆进制形式的⽬标程序,然后再将该⽬标程序与系统的函数库以及其他⽬标程序连接起来,形成可执⾏的⽬标程序C语⾔的编译和执⾏需要执⾏以下步骤和⽅法1. 上机输⼊和编辑源程序:通过键盘向计算机输⼊程序,如发现有错误,要及时改正。
⽂件以.c作为后缀,⽣成源程序⽂件,如f.c。
2. 对源程序进⾏编译:先⽤C编译系统提供的"预处理器"(⼜称"预处理程序"或"预编译器")对程序中的预处理指令进⾏编译预处理。
例如,对#include<stdio.h>指令来说,就是将stdio.h头⽂件内容读进来,取代#include<stdio.h>⾏。
由预编译得到的信息与程序其他部分⼀起,组成⼀个完整的、可以⽤来进⾏正式编译的源程序,然后由编译系统对该源程序进⾏编译。
编译的作⽤⾸先对源程序进⾏检查,查看是否存在语法⽅⾯的错误,存在向编程⼈员报错。
如果不存在语法错误,这时,编译程序⾃动把源程序转换为⼆进制形成的⽬标程序(在Visual C++中程序格式为.obj,例如f.obj)在⽤编译系统对源程序进⾏编译时,⾃动包括了预编译和正式编译两个阶段,⽤户不必分别发出⼆次指令3. 进⾏连接处理:经过编译得到的⼆进制⽬标⽂件(后缀为.obj)还不能供计算机直接执⾏。
前⾯已说明:⼀个程序可能包含若⼲个源程序⽂件,⽽编译是以源程序⽂件为对象的,⼀次编译只能得到与⼀个源⽂件相对应的⽬标⽂件(也称⽬标模块),它只是整个程序的⼀部分。
必须把所有的编译后得到的⽬标模块连接装配起来,再与函数库相连接成⼀个整体,⽣成⼀个可供计算机执⾏的⽬标程序,称为可执⾏程序(在Visual C++中后缀为.exe,如f.exe)即使⼀个程序只包含⼀个源程序⽂件,编译后的⽬标程序也不能直接运⾏,也要经过连接阶段,因为要与函数库进⾏连接,才能⽣成可执⾏程序以上⼯作都是由⼀个称为"连接编辑程序(linkage editor)"的软件来实现的4. 运⾏可执⾏程序,得到运⾏结果: 将可执⾏程序.exe输⼊到计算机,并使之运⾏,得到结果。
C语言工作原理和运行机制
C语言工作原理和运行机制可以说,所有的编程语言都是一个原理,使用人类能读懂的语言来编写源代码(source code),再利用编译器将源代码翻译成机器能读懂的语言,称为目标代码(object language)。
在计算机底层硬件中,所有的数据都是以1和0两个高低电平来表示,计算机只能识别这两个电平。
编程语言类似于人类语言,我们很容易就能理解它的意思,编写代码的效率非常高。
但是,计算机只认识0和1,如何才能将“人类语言”转换成“0&1语言”呢?这就是编译器的工作了。
编译器能够将源代码(人类语言)翻译成目标代码(0&1语言),便于人类和计算机的沟通。
可以将目前流行的编程语言(如C语言、Java、PHP等)比喻成各国语言(如英语、汉语和法语等),为了表达同一个意思,可能使用不同的语言和语句。
例如,表达“世界你好”的意思:•汉语:世界你好;•英语:Hello World•法语:Bonjour tout le monde在编程语言中,输出“Hello World”:•C语言:printf('Hello World');•PHP:echo 'Hello World';•Java:System.out.println('HelloWorld!');使用C语言开发软件的一般步骤为:•使用编辑器编写源代码(source code);•使用编译器将源代码(source code)编译成目标代码(object language);•运行目标代码(object language),即编写好的程序。
可以看到,编译器是编程语言的关键,一种编程语言,本质上就是一种编译器,编程语言的效率高低,取决于编译器转换成的目标代码的效率高低。
可以这样来理解一门编程语言:•首先定义好该语言的语法和规范,例如,如何输入输出数据,如何操作文件等;•按照语法和规范开发编译器,这是关键步骤;•开发辅助功能,例如,调试器,编辑器等;•向世界公开该语言。
程序运行原理
程序运行原理
程序运行原理是指程序在计算机上执行的过程。
当程序被启动后,计算机会按照程序的指令和算法来执行相应的操作。
首先,计算机会加载程序的代码和数据到内存中,确保程序可以被访问和执行。
接着,计算机会按照程序的控制流逐条执行代码。
程序在执行过程中,会根据需要从内存中读取数据,并将计算所得的结果写回内存。
这些数据可以包括用户的输入、程序中定义的变量以及计算过程中的中间结果。
程序中的控制流会根据条件和循环的控制语句来进行分支或循环操作。
这样可以使程序根据不同情况进行不同的处理,并重复执行一段代码多次。
程序运行过程中,还可以调用其他函数或模块来实现特定的功能。
这些函数或模块可以是事先写好的,也可以是由用户自定义的。
最终,程序会执行到结束标记或者遇到特定的结束条件,然后将计算结果输出或保存到指定位置,最后释放内存并结束运行。
总之,程序运行原理是程序按照指定的顺序和逻辑执行代码,从而实现所需的功能和计算任务。
不同的程序可能有不同的运行原理,但都遵循了类似的基本原则。
操作系统的运行原理
单道:110/260=42.3%
多道:110/190=57.9%
操作 计算 I/O 计算 A 30 40 10 B 60 30 10 C 20 40 20
单道运行:(30+40+10)+(60+30+10) +(20+40+20)=260
多道运行
共用时190ms
CPU利用率
单道:150/260=57.7%
多道:170/190=89.5% I/O设备利用率:
运行原理
操作系统是程序切换的操控者,当一个程序结束时,操作
系统获得CPU的使用权,这时它可以决定将CPU分给谁 使用,操作系统的决定也影响着CPU的使用效率问题
多道程序运行机理
设内存中存放有三道程序A,B,C,它们按A,B,C的优先次 序执行。它们的计算和 I/O 操作时间如下表所示。假设三道程 序使用相同设备进行 I/O 操作,即程序以串行方式使用设备, 试画出单道和多道程序执行的时间关系图(操作系统调度程序 的调度时间忽略不计)。这两种情况下,完成这三道程序各花 多少时间?CPU和设备利用率分别为多少?
源
资源共享,共享者竞 争,不同时
管态 当 CPU 处理系统程序的时候, CPU 会转为管态,CPU在管态下可以执行 指令系统的全集。(包括特权指令与 非特权指令)
目态
CPU的状态属于程序状态字 PSW的一位, 系统模式(0),用户模式(1)。CPU交替执 行操作系统程序和用户程序。 计算机在处于目态的情况下只能执行硬 件机器指令的一个子集,即非特权子集
计算机在处于目态的情况下只能执行硬件机器指令的一个子集即非特权子集运行原理操作系统是程序切换的操控者当一个程序结束时操作系统获得cpu的使用权这时它可以决定将cpu分给谁使用操作系统的决定也影响着cpu的使用效率问题多道程序运行机理设内存中存放有三道程序abc它们按abc的优先次序执行
c语言运行的机制
c语言运行的机制C语言是一种广泛应用于系统程序开发和嵌入式设备的编程语言。
它具有高效、灵活和可移植等特点,因此在计算机科学和工程领域中被广泛使用。
理解C语言的运行机制对于学习和应用C语言编程非常重要。
C语言的程序运行机制可以简单地分为编译和执行两个阶段。
在编译阶段,C语言的源代码会经过预处理、编译、汇编和链接等过程,最终生成可执行文件。
在执行阶段,计算机会根据可执行文件中的指令来执行程序。
在编译阶段,C语言的源代码会经过预处理。
预处理器会处理源代码中的宏定义、条件编译和头文件引用等指令,将它们展开或者替换成相应的代码。
预处理器的工作是在编译器之前完成的,通过预处理可以提高代码的可读性和可维护性。
接下来,在编译阶段,编译器会将预处理后的源代码翻译成汇编语言。
汇编语言是一种低级的语言,它使用助记符来表示机器指令和操作数。
编译器会将C语言的源代码转换成汇编语言的形式,并生成相应的目标文件。
然后,在汇编阶段,汇编器将汇编语言翻译成机器语言。
机器语言是计算机能够直接执行的指令集,它使用二进制数表示指令和操作数。
汇编器将汇编语言转换成机器语言的过程称为汇编,生成的机器语言保存在目标文件中。
在链接阶段,链接器将目标文件和库文件进行链接,生成可执行文件。
链接器的主要任务是解析目标文件中的符号引用,并将其与符号定义进行关联。
链接器还会对目标文件进行地址分配和重定位等操作,以便程序能够正确地在内存中执行。
当可执行文件被加载到内存中后,操作系统会为程序分配一块内存空间,并将程序的指令和数据加载到该内存空间中。
程序的执行是按照指令的顺序逐条执行的,每条指令的执行会产生相应的结果。
程序可以通过控制语句、循环和函数等结构来实现不同的功能和逻辑。
C语言的程序运行机制还涉及到内存管理、变量和函数的作用域、数据类型和运算符等方面的内容。
在程序运行过程中,内存会被分为不同的区域,如代码区、全局区、堆区和栈区等。
变量和函数的作用域决定了它们的可见性和生命周期。
C#编译和运行原理
六、氮含量〔硝酸盐、亚硝酸盐、游离氨基酸、铵态氮等〕的测定:〔2g〕样品提取液的提取: 称取新颖植物组织2g,参加15ml无离子水研磨成匀浆,置于45℃振荡机中摇动浸提〔或超声波〕lh后用5ml无离子水冲洗干净,然后离心或过滤(如含色素需用活性炭脱色),滤液备用。
备注〔lg的经历〕:可溶性糖、可溶性蛋白质、VC等需要研磨提取的简单指标也可以使用此提取液按比例测定。
1硝态氮的测定:标准氮试剂:精称KNO3 0.9021g,溶于少量重蒸无离子水中,并定容至250ml,含N 量为500µgNO3一N/ml。
5%水杨酸一硫酸溶液:称取水杨酸5g,溶于100ml浓H2SO4(比重1.84)中,搅拌溶解后贮于棕色瓶内,冰箱中至多保存l周,最好现用现配。
2mol/L NaOH溶液:称取NaOH 80g放入500ml硬质烧杯中,参加重蒸无离子水200ml,溶解后定容至l000ml。
操作方法标准曲线制作取:50ml容量瓶6只(编号),依次参加标准氮试剂5、l0、l5、20、25、30ml,用无离子水定容,那么成为50、100、l50、200、250、300 ug/ml 的氮系列标准溶液;再取干沽50ml三角瓶7只,分别装入上述系列溶液0.2ml,剩下的1只三角瓶参加无离水0.2ml(作为O 点);然后分别参加5%水杨酸一硫酸溶液0.8ml,混匀静置20--30min(显色);最后参加2mol/L NaOH溶液l9ml,混匀。
冷却后利用751分光光度计,于410nm下比色,记录光密度(OD)值;并以OD 值为纵座标,以标准氮(0、50、l00、150、200、250、300 ug)为横座标,绘制一条标准曲线(通过原点的直线)。
0.1ml滤液+0.4ml 5%水杨酸一硫酸溶液,混匀静置20--30min(显色);最后参加2mol/L NaOH溶液9.5ml,混匀。
冷却后利用751分光光度计,于410nm下比色,记录光密度(OD)值;结果计算按照公式A= CV1/(WV2) 计算。
C++的Windows程序内部运行原理
C++的Windows程序内部运行原理C++的 Windows程序内部运行原理学习C++与.net不同的是,一定要搞清楚Windows程序内部运行原理,因为他所涉及大多数是操作系统的调用,而.net毕竟是在.netFrameWork上唱戏。
那Windows应用程序,操作系统,计算机硬件之间的相互关系究竟什么了,下面的图就给予很好的解释。
向下箭头①是应用程序运行判断处理的结果,输出到输出的设备。
向上箭头②是输入设备,输入到操作系统中。
向下箭头③代表API,我们要解释以下API是什么。
API是应用程序接口,表示应用程序可以通知操作系统执行某个具体的动作,如操作系统能够控制声卡发出声音,但它并不知应该何时发出何种声音,需要应用程序告诉操作系统该发出什么样的声音。
这个关系好比有个机器人能够完成行走的功能,但是,如果人们不告诉它往哪个方向上走,机器人是不会主动行走的。
这里的机器人就是操作系统,人们就是应用程序。
对程序员来说,就可以理解为可以调用函数库,C++程序员是对操作系统的同用。
Java中调用的API是jdk中提供的函数库,而。
net程序员则是.netframework提供的函数库。
向上的箭头④表示操作系统能够将输入设备的变化上传给应用程序。
如用户在某个程序活动时按敲了一下键盘,操作系统马上能够感知到这一事件,并且能够知道用户按下的哪一键,操作系统并不决定对这一事件如何作出反应,而是将这一事件转交给应用程序,由应用程序决定如何对这一事件作出反应。
好比有个司机开车看见前面遇到一辆车,我们的神经末梢(相当于操作系统)马上感知到这一事件,并传递给了我们的'大脑(相当于应用程序),我们的大脑最终决定如何对这一事件作出反应,如将踩刹车,停下来,或是英勇撞上去(则是一个sb做法)。
对事件作出反应。
操作系统是怎样将感知到的事件传递给应用程序的呢?这是通过消息机制(Message)来实现的。
操作系统将每个事件都包装成一个称为消息的结构体MSG来传递给应用程序,参看MSDN。
程序运行原理动画介绍
程序运行原理动画介绍一、引言程序运行原理是计算机科学中的基础概念之一,了解程序运行原理对于学习编程和理解计算机工作原理非常重要。
为了帮助初学者更好地理解程序运行原理,本文将介绍一个动画来展示程序运行的过程。
通过这个动画,读者可以直观地了解程序是如何被计算机执行的。
二、动画介绍2.1 动画概述该动画以图形化的方式展示了程序运行的过程,包括代码的编译、内存的分配、指令的执行等。
通过动画的展示,读者可以逐步了解程序从源代码到最终结果的整个过程。
2.2 动画内容动画的内容包括以下几个方面: 1. 源代码的编写:动画展示了一个简单的程序的源代码,例如计算两个数的和。
2. 编译过程:动画展示了编译器将源代码转换为机器码的过程。
通过动画,读者可以了解编译器是如何将高级语言转换为机器语言的。
3. 内存分配:动画展示了程序在运行时如何分配内存空间。
读者可以看到变量和函数在内存中的分布情况。
4. 指令执行:动画展示了程序指令的执行过程。
通过动画,读者可以了解指令是如何被计算机执行的,以及程序是如何逐步运行的。
三、动画效果3.1 逐步展示动画采用逐步展示的方式,将程序运行的每个环节都展示给读者。
这样可以让读者更好地理解程序的执行过程,避免信息过载。
3.2 图形化展示动画采用图形化的方式展示程序的执行过程,通过图形、颜色等方式来表示不同的程序元素。
这样可以让读者更直观地了解程序的执行过程。
3.3 交互式操作动画支持交互式操作,读者可以通过点击、拖动等方式来控制动画的播放。
这样可以让读者更主动地参与到学习过程中,提高学习的效果。
四、动画的意义4.1 增强理解通过动画的展示,读者可以更直观地了解程序的执行过程,更好地理解编程的基本概念。
这对于初学者来说非常重要,可以帮助他们建立起正确的编程思维。
4.2 提高学习效果动画的图形化展示和交互式操作可以提高学习的效果。
读者可以通过亲自操作动画来加深对程序运行原理的理解,从而更好地掌握相关知识。
计算机运行基本原理
计算机运行基本原理计算机是现代社会不可或缺的工具,它的运行基本原理是计算机科学的核心内容之一。
本文将从不同角度探讨计算机的运行基本原理,包括计算机硬件、操作系统、编程语言和算法等方面。
一、计算机硬件的运行基本原理计算机硬件是计算机系统的物理组成部分,包括中央处理器(CPU)、内存、硬盘、输入输出设备等。
计算机的运行基本原理是通过电子信号在硬件之间进行传递和处理。
CPU是计算机的核心,它负责执行指令和进行算术逻辑运算。
内存是存储数据和指令的地方,可以在CPU和硬盘之间快速传输数据。
硬盘是永久存储数据的地方,而输入输出设备则负责与外部世界进行交互。
这些硬件之间的协调工作是计算机运行的基本原理之一。
二、操作系统的运行基本原理操作系统是计算机系统的核心软件,负责管理和控制计算机的硬件和软件资源。
操作系统的运行基本原理是通过内核和用户程序之间的交互来实现。
内核是操作系统的核心部分,它负责管理计算机的硬件资源,如内存、CPU和硬盘等。
用户程序是运行在操作系统之上的应用程序,通过与内核的交互来实现对硬件资源的访问和操作。
操作系统的运行基本原理是通过调度算法、内存管理、文件系统和设备驱动等功能来实现对计算机资源的有效管理和利用。
三、编程语言的运行基本原理编程语言是计算机程序的载体,它是计算机与人之间交流的桥梁。
编程语言的运行基本原理是通过编译或解释来将程序转换为计算机可以执行的指令。
编译是将高级语言程序转换为机器语言程序的过程,它将程序分析、优化和转换为可执行的机器指令。
解释是逐行执行高级语言程序的过程,它通过解释器将程序逐行转换为机器指令并执行。
编程语言的运行基本原理是通过编译器、解释器和运行时库等工具来实现程序的执行。
四、算法的运行基本原理算法是解决问题的一系列步骤和规则的描述,它是计算机程序的核心。
算法的运行基本原理是通过输入和输出来实现对问题的求解。
算法的输入是问题的描述和初始数据,输出是问题的解。
算法的运行基本原理是通过控制结构(如顺序、选择和循环)和数据结构(如数组、链表和树)来实现对问题的求解。
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第十二章运行原理
一、大纲
1.了解在C/C++中内存的分配方式
2.了解C语言中内存分配和释放函数的使用
3.掌握C++语言中内存分配和释放运算符的使用
二、实验目标:
1.了解C/C++中内存分配的方式和含义。
2.掌握使用C++中的new和delete进行动态内存的分配和释放(其中包括分配和释放
内存以及动态数组)。
3.理解使用new和delete对char字符指针的操作。
三、实验方式:
要求学生自己独立完成
四、任务
4.1任务1:使用new和delete完成动态内存的分配和释放(时间:25分钟)
4.1.1 任务描述
依次按照下面要求完成操作:
(1)定义一个int类型的指针pn,并初始化为NULL。
(2)使用new为pn分配一块动态的适合存储一个int值的内存。
(3)通过指针pn,将整数25保存到刚刚分配的内存中。
(4)分配显示*pn和pn的值,分析输出的结果。
(5)为指针pn所指向的内存重新赋值100。
(6)继续显示*pn和pn的值,分析输出结果。
(7)使用delete释放为指针pn分配的动态内存。
(8)显示使用delete后,*pn和pn的值,并分析结果。
(9)将指针pn的值赋值NULL,分析原因并打印指针pn的值。
(10)定义一个double指针pf,并在定义时使用new为其分配一块适合存储double类型
的内存,并在分配时将10.25赋值给动态内存。
(11)分别显示pf和*pf的值。
(12)释放指针pf所指向的动态内存。
(13)并将内存释放后的pf赋值为NULL。
(14)显示指针pf的值。
4.1.2 任务目的
(1)掌握使用C++中的new和delete进行动态内存的分配和释放。
(2)掌握在使用new进行动态内存分配的过程中指针的含义,以及它的值的变化。
(3)理解在使用delete进行内存释放后,指针是不会被清零的概念。
(4)掌握在使用new分配时和分配后赋值的操作。
4.1.3 任务要求
(1)要求按照上面任务描述,完成实现,并理解上下语句间的联系。
(2)总结关于任务中的知识点,理解各条语句的含义。
4.1.4 难点提示
4.2任务2:使用new和delete完成动态内存的分配和释放(时间:20分钟)
4.2.1 任务描述
依次按照下面要求完成操作:
(1)定义一个double类型的指针parray,在定义时使用new为其分配一个长度为3的
动态数组。
(2)为动态数组赋值:100, 20.5, 34.2。
(3)显示指针变量parray的值。
(4)依次显示指针parray所指向的动态数组的值,以及每个数组元素的地址。
(5)使用delete释放动态数组,并将指针parray的值赋值NULL。
4.2.2 任务目的
(1)掌握使用new为指针变量分配动态数组的方法,以及使用delete释放内存的格式。
(2)掌握访问动态数组元素的方式,包括:赋值和访问(这里为显示)。
(3)掌握动态数组与指针变量的关系:指针变量保存的是动态数组的首地址。
4.2.3 任务要求
(1)按照任务描述,完成功能。
(2)掌握每个任务所涉及的知识点,进行总结。
(3)程序在完成时,应保证有适当的注释信息以及良好的结构。
4.2.4 难点提示
4.3任务3:结合new 和delete使用char指针处理字符串(时间:25分钟)
4.3.1 任务描述
依次按照下面要求完成操作:
(1)定义一个char指针address,用于保存地址信息(字符串),初始化为NULL。
(2)使用new为address分配长度为20的动态字符数组,用于保存字符串。
(3)使用memset将address字符数组清零,分析执行结果。
(考虑:不使用new分配
空间是否可以使用)
(4)使用strcpy为address赋值字符串"Beijing"。
(考虑:直接使用"="赋值是否可以使
用)
(5)输出address中字符串的值。
(6)定义另一个字符指针area,在定义时直接使用"="赋值字符串"Chaoyang"。
(7)将area中的字符串,赋值给address。
并显示赋值后address中的字符串。
(8)定义字符数组zone,并初始化"ABCD"。
(9)将zone中的字符串,赋值给address。
并显示赋值后address中的字符串。
(10)释放为address所分配的动态数组。
4.3.2 任务目的
结合第七章任务4,总结使用char指针直接处理字符串和使用动态数组处理字符串之间的区别。
4.3.3 任务要求
(1)理解任务描述中对字符串处理的区别,总结分别使用下面三种字符串处理方式的区
别以及各自的使用方法:char数组、char指针(分两种:使用new和直接赋值处
理)、string对象。
(2)掌握char指针和new结合使用,对字符串的处理。
4.3.4 难点提示
五、作业
5.1 作业1
5.1.1 作业任务
编写一个关于学生有关的程序:
(1)定义一个学生的结构Student,其中每名学生都包括姓名和年龄。
姓名请分别使用
char数组和char指针实现。
(2)编写关于设置学生姓名函数setName(),参数为Student&和char指针(传递字符串),
完成通过函数对指定学生姓名的设置。
(3)编写关于设置学生年龄函数setAge(),参数为Student和int变量(传递年龄),完成
通过函数对指定学生的年龄进行设置。
(4)编写关于输出指定学生信息的函数display(),参数为Student&,完成对指定学生信
息的输出操作。
(5)编写主函数,测试所有编写的函数。
5.1.2 任务要求
(1)分别使用char数组和char指针定义学生姓名属性,要求使用new为char指针分配
动态数组存储姓名信息。
(2)要求程序按照任务描述完成一个结构,三个与结构有关的函数以及一个主函数的编
写。
(3)要求程序结构清晰,并且有相关的注释信息。