系統軟體編譯方式的執行過程

① 編譯程序包括哪幾個主要組成部分

編譯過程分為分析和綜合兩個部分，並進一步劃分為詞法分析、語法分析、語義分析、代碼優化、存儲分配和代碼生成等六個相繼的邏輯步驟。這六個步驟只表示編譯程序各部分之間的邏輯聯系，而不是時間關系。

編譯過程既可以按照這六個邏輯步驟順序地執行，也可以按照平行互鎖方式去執行。在確定編譯程序的具體結構時，常常分若干遍實現。對於源程序或中間語言程序，從頭到尾掃視一次並實現所規定的工作稱作一遍。每一遍可以完成一個或相連幾個邏輯步驟的工作。

(1)系統軟體編譯方式的執行過程擴展閱讀：

對於c編譯程序來說，其語言的特點如下：

1、c語言是一種結構化語言。它層次清晰，便於按模塊化方式組織程序，易於調試和維護，而且表現能力和處理能力極強。

2、c語言具有豐富的運算符和數據類型，便於實現各類復雜的數據結構。它還可以直接訪問內存的物理地址，進行位(bit)一級的操作。

3、由於c語言實現了對硬體的編程操作，因此集高級語言和低級語言的功能於一體。它既可用於系統軟體的開發，也適合於應用軟體的開發。

4、此外，c語言還具有效率高、可移植性強等特點。因此它廣泛地移植到了各類各型計算機上，從而形成了多種版本。

② 簡單描述編譯的幾個處理步驟

編譯過程分為分析和綜合兩個部分，並進一步劃分為詞法分析、語法分析、語義分析、代碼優化、存儲分配和代碼生成等六個相繼的邏輯步驟。這六個步驟只表示編譯程序各部分之間的邏輯聯系，而不是時間關系。

編譯過程既可以按照這六個邏輯步驟順序地執行，也可以按照平行互鎖方式去執行。在確定編譯程序的具體結構時，常常分若干遍實現。對於源程序或中間語言程序，從頭到尾掃視一次並實現所規定的工作稱作一遍。每一遍可以完成一個或相連幾個邏輯步驟的工作。

(2)系統軟體編譯方式的執行過程擴展閱讀：

對於c編譯程序來說，其語言的特點如下：

1、c語言是一種結構化語言。它層次清晰，便於按模塊化方式組織程序，易於調試和維護，而且表現能力和處理能力極強。

2、c語言具有豐富的運算符和數據類型，便於實現各類復雜的數據結構。它還可以直接訪問內存的物理地址，進行位(bit)一級的操作。

3、由於c語言實現了對硬體的編程操作，因此集高級語言和低級語言的功能於一體。它既可用於系統軟體的開發，也適合於應用軟體的開發。

4、此外，c語言還具有效率高、可移植性強等特點。因此它廣泛地移植到了各類各型計算機上，從而形成了多種版本。

③ java編譯運行過程

程序員所編寫的是以.java為後綴的文件，此文件操作系統不能正確識別，因此，首先要經過編譯，生成所謂的位元組碼文件（.class），而位元組碼文件需要JVM來提供運行環境的支持。
JVM是一個軟體，安裝在操作系統中，是建立在操作系統之上的，為位元組碼文件提供運行環境，效果如圖 – 1 所示。

圖- 1
Java官方提供了針對不同平台的JVM軟體，即：不同平台的JVM是不同的。但這些JVM遵循著相同的標准，即：只要是標準的.class文件，就可以在不同的JVM上運行，而且運行的效果相同。這樣，就實現了所謂的「一次編程到處使用」。效果如圖– 2所示：

圖- 2
Java程序遵循著先編譯、後執行的原則。首先，通過javac命令將JAVA源程序（.java文件）編譯為JAVA位元組碼（.class文件），而後，通過java命令啟動JVM，由JVM來載入.class文件並運行.class文件。效果如圖 – 3所示：

圖- 3

④ 一個軟體從源代碼到可執行程序，需要經歷幾個步驟的

一般經過編譯程序編譯後就可以直接執行了。
編譯程序一般有兩種執行方式：一種是邊解釋邊執行，一次將一條指令通過編譯程序編譯成機器代碼後執行，然後再編譯下一條指令，此種方式必須通過編譯程序來協助完成；另外一種是通過編譯程序直接將程序源代碼直接編輯成可執行文件，可執行文件可獨立執行，用不著編譯程序了。

⑤ C語言文件的編譯與執行的四個階段並分別描述

開發C程序有四個步驟：編輯、編譯、連接和運行。

任何一個體系結構處理器上都可以使用C語言程序，只要該體系結構處理器有相應的C語言編譯器和庫，那麼C源代碼就可以編譯並連接到目標二進制文件上運行。

1、預處理：導入源程序並保存（C文件）。

2、編譯：將源程序轉換為目標文件（Obj文件）。

3、鏈接：將目標文件生成為可執行文件（EXE文件）。

4、運行：執行，獲取運行結果的EXE文件。

(5)系統軟體編譯方式的執行過程擴展閱讀：

將C語言代碼分為程序的幾個階段：

1、首先，源代碼文件測試。以及相關的頭文件，比如stdio。H、由預處理器CPP預處理為．I文件。預編譯的。文件不包含任何宏定義，因為所有宏都已展開，並且包含的文件已插入。我歸檔。

2、編譯過程是對預處理文件進行詞法分析、語法分析、語義分析和優化，生成相應的匯編代碼文件。這個過程往往是整個程序的核心部分，也是最復雜的部分之一。

3、匯編程序不直接輸出可執行文件，而是輸出目標文件。匯編程序可以調用LD來生成可以運行的可執行程序。也就是說，您需要鏈接大量的文件才能獲得「a.out」，即最終的可執行文件。

4、在鏈接過程中，需要重新調整其他目標文件中定義的函數調用指令，而其他目標文件中定義的變數也存在同樣的問題。

⑥ 誰能簡單闡述下java編譯執行的過程

Java虛擬機(JVM)是可運行Java代碼的假想計算機。只要根據JVM規格描述將解釋器移植到特定的計算機上，就能保證經過編譯的任何Java代碼能夠在該系統上運行。本文首先簡要介紹從Java文件的編譯到最終執行的過程，隨後對JVM規格描述作一說明。

一.Java源文件的編譯、下載、解釋和執行
Java應用程序的開發周期包括編譯、下載、解釋和執行幾個部分。Java編譯程序將Java源程序翻譯為JVM可執行代碼?位元組碼。這一編譯過程同C/C++的編譯有些不同。當C編譯器編譯生成一個對象的代碼時，該代碼是為在某一特定硬體平台運行而產生的。因此，在編譯過程中，編譯程序通過查表將所有對符號的引用轉換為特定的內存偏移量，以保證程序運行。Java編譯器卻不將對變數和方法的引用編譯為數值引用，也不確定程序執行過程中的內存布局，而是將這些符號引用信息保留在位元組碼中，由解釋器在運行過程中創立內存布局，然後再通過查表來確定一個方法所在的地址。這樣就有效的保證了Java的可移植性和安全性。

運行JVM位元組碼的工作是由解釋器來完成的。解釋執行過程分三部進行：代碼的裝入、代碼的校驗和代碼的執行。裝入代碼的工作由"類裝載器"（class loader）完成。類裝載器負責裝入運行一個程序需要的所有代碼，這也包括程序代碼中的類所繼承的類和被其調用的類。當類裝載器裝入一個類時，該類被放在自己的名字空間中。除了通過符號引用自己名字空間以外的類，類之間沒有其他辦法可以影響其他類。在本台計算機上的所有類都在同一地址空間內，而所有從外部引進的類，都有一個自己獨立的名字空間。這使得本地類通過共享相同的名字空間獲得較高的運行效率，同時又保證它們與從外部引進的類不會相互影響。當裝入了運行程序需要的所有類後，解釋器便可確定整個可執行程序的內存布局。解釋器為符號引用同特定的地址空間建立對應關系及查詢表。通過在這一階段確定代碼的內存布局，Java很好地解決了由超類改變而使子類崩潰的問題，同時也防止了代碼對地址的非法訪問。

隨後，被裝入的代碼由位元組碼校驗器進行檢查。校驗器可發現操作數棧溢出，非法數據類型轉化等多種錯誤。通過校驗後，代碼便開始執行了。

Java位元組碼的執行有兩種方式：
1.即時編譯方式：解釋器先將位元組碼編譯成機器碼，然後再執行該機器碼。
2.解釋執行方式：解釋器通過每次解釋並執行一小段代碼來完成Java位元組碼程 序的所有操作。
通常採用的是第二種方法。由於JVM規格描述具有足夠的靈活性，這使得將位元組碼翻譯為機器代碼的工作

具有較高的效率。對於那些對運行速度要求較高的應用程序，解釋器可將Java位元組碼即時編譯為機器碼，從而很好地保證了Java代碼的可移植性和高性能。

二.JVM規格描述
JVM的設計目標是提供一個基於抽象規格描述的計算機模型，為解釋程序開發人員提很好的靈活性，同時也確保Java代碼可在符合該規范的任何系統上運行。JVM對其實現的某些方面給出了具體的定義，特別是對Java可執行代碼，即位元組碼(Bytecode)的格式給出了明確的規格。這一規格包括操作碼和操作數的語法和數值、標識符的數值表示方式、以及Java類文件中的Java對象、常量緩沖池在JVM的存儲映象。這些定義為JVM解釋器開發人員提供了所需的信息和開發環境。Java的設計者希望給開發人員以隨心所欲使用Java的自由。

JVM定義了控制Java代碼解釋執行和具體實現的五種規格，它們是：
JVM指令系統
JVM寄存器
JVM棧結構
JVM碎片回收堆
JVM存儲區

2.1JVM指令系統

JVM指令系統同其他計算機的指令系統極其相似。Java指令也是由 操作碼和操作數兩部分組成。操作碼為8位二進制數，操作數進緊隨在操作碼的後面，其長度根據需要而不同。操作碼用於指定一條指令操作的性質（在這里我們採用匯編符號的形式進行說明），如iload表示從存儲器中裝入一個整數，anewarray表示為一個新數組分配空間，iand表示兩個整數的"與"，ret用於流程式控制制，表示從對某一方法的調用中返回。當長度大於8位時，操作數被分為兩個以上位元組存放。JVM採用了"big endian"的編碼方式來處理這種情況，即高位bits存放在低位元組中。這同 Motorola及其他的RISC CPU採用的編碼方式是一致的，而與Intel採用的"little endian "的編碼方式即低位bits存放在低位位元組的方法不同。

Java指令系統是以Java語言的實現為目的設計的，其中包含了用於調用方法和監視多先程系統的指令。Java的8位操作碼的長度使得JVM最多有256種指令，目前已使用了160多種操作碼。

2.2JVM指令系統

所有的CPU均包含用於保存系統狀態和處理器所需信息的寄存器組。如果虛擬機定義較多的寄存器，便可以從中得到更多的信息而不必對棧或內存進行訪問，這有利於提高運行速度。然而，如果虛擬機中的寄存器比實際CPU的寄存器多，在實現虛擬機時就會佔用處理器大量的時間來用常規存儲器模擬寄存器，這反而會降低虛擬機的效率。針對這種情況，JVM只設置了4個最為常用的寄存器。它們是：
pc程序計數器
optop操作數棧頂指針
frame當前執行環境指針
vars指向當前執行環境中第一個局部變數的指針
所有寄存器均為32位。pc用於記錄程序的執行。optop,frame和vars用於記錄指向Java棧區的指針。

2.3JVM棧結構

作為基於棧結構的計算機，Java棧是JVM存儲信息的主要方法。當JVM得到一個Java位元組碼應用程序後，便為該代碼中一個類的每一個方法創建一個棧框架，以保存該方法的狀態信息。每個棧框架包括以下三類信息：
局部變數
執行環境
操作數棧

局部變數用於存儲一個類的方法中所用到的局部變數。vars寄存器指向該變數表中的第一個局部變數。
執行環境用於保存解釋器對Java位元組碼進行解釋過程中所需的信息。它們是：上次調用的方法、局部變數指針和操作數棧的棧頂和棧底指針。執行環境是一個執行一個方法的控制中心。例如：如果解釋器要執行iadd(整數加法)，首先要從frame寄存器中找到當前執行環境，而後便從執行環境中找到操作數棧，從棧頂彈出兩個整數進行加法運算，最後將結果壓入棧頂。
操作數棧用於存儲運算所需操作數及運算的結果。

2.4JVM碎片回收堆

Java類的實例所需的存儲空間是在堆上分配的。解釋器具體承擔為類實例分配空間的工作。解釋器在為一個實例分配完存儲空間後，便開始記錄對該實例所佔用的內存區域的使用。一旦對象使用完畢，便將其回收到堆中。
在Java語言中，除了new語句外沒有其他方法為一對象申請和釋放內存。對內存進行釋放和回收的工作是由Java運行系統承擔的。這允許Java運行系統的設計者自己決定碎片回收的方法。在SUN公司開發的Java解釋器和Hot Java環境中，碎片回收用後台線程的方式來執行。這不但為運行系統提供了良好的性能，而且使程序設計人員擺脫了自己控制內存使用的風險。

2.5JVM存儲區

JVM有兩類存儲區：常量緩沖池和方法區。常量緩沖池用於存儲類名稱、方法和欄位名稱以及串常量。方法區則用於存儲Java方法的位元組碼。對於這兩種存儲區域具體實現方式在JVM規格中沒有明確規定。這使得Java應用程序的存儲布局必須在運行過程中確定，依賴於具體平台的實現方式。

JVM是為Java位元組碼定義的一種獨立於具體平台的規格描述，是Java平台獨立性的基礎。目前的JVM還存在一些限制和不足，有待於進一步的完善，但無論如何，JVM的思想是成功的。

對比分析：如果把Java原程序想像成我們的C++原程序，Java原程序編譯後生成的位元組碼就相當於C++原程序編譯後的80x86的機器碼（二進製程序文件），JVM虛擬機相當於80x86計算機系統,Java解釋器相當於80x86CPU。在80x86CPU上運行的是機器碼，在Java解釋器上運行的是Java位元組碼。

Java解釋器相當於運行Java位元組碼的「CPU」,但該「CPU」不是通過硬體實現的，而是用軟體實現的。Java解釋器實際上就是特定的平台下的一個應用程序。只要實現了特定平台下的解釋器程序，Java位元組碼就能通過解釋器程序在該平台下運行，這是Java跨平台的根本。當前，並不是在所有的平台下都有相應Java解釋器程序，這也是Java並不能在所有的平台下都能運行的原因，它只能在已實現了Java解釋器程序的平台下運行。

⑦ [C語言] 運行C程序的步驟

(1)上機輸入和編輯源程序。通過鍵盤向計算機輸入程序，如發現有錯誤，要及時改正。最後將此源程序以文件形式存放在自己指定的文件夾內(如果不特別指定，一般存放在用戶當前目錄下)，文件用.c作為後綴，生成源程序文件，如f.c。

(2)對源程序進行編譯，先用C編譯系統提供的「預處理器」(又稱「預處理程序」或「預編譯器」)對程序中的預處理指令進行編譯預處理。例如，對於#include<stdio.h>指令來說，就是將stdio.h頭文件的內容讀進來，取代#include<stdio.h＞行。由預處理得到的信息與程序其他部分一起組成一個完整的、可以用來進行正式編譯的源程序，然後由編譯系統對該源程序進行編譯。
編譯的作用首先是對源程序進行檢查，判定它有無語法方面的錯誤，如有，則發出「出錯信息」，告訴編程人員認真檢查改正。修改程序後重新進行編譯，如果還有錯，再發出「出錯信息」。如此反復進行，直到沒有語法錯誤為止。這時，編譯程序自動把源程序轉換為二進制形式的目標程序(在Visual C++中後綴為.obj，如f.obj)。如果不特別指定，此目標程序一般也存放在用戶當前目錄下，此時源文件沒有消失。
在用編譯系統對源程序進行編譯時，自動包括了預編譯和正式編譯兩個階段，一氣呵成。用戶不必分別發出二次指令。
(3)進行連接處理。經過編譯所得到的二進制目標文件(後綴為.obj)還不能供計算機直接執行。前面已說明：一個程序可能包含若干個源程序文件，而編譯是以源程序文件為對象的，一次編譯只能得到與一個源程序文件相對應的目標文件(也稱目標模塊)，它只是整個程序的一部分。必須把所有的編譯後得到的目標模塊連接裝配起來，再與函數庫相連接成一個整體，生成一個可供計算機執行的目標程序，稱為可執行程序(executive program)，在Visual C++中其後綴為.exe，如f.exe。
即使一個程序只包含一個源程序文件，編譯後得到的目標程序也不能直接運行，也要經過連接階段，因為要與函數庫進行連接，才能生成可執行程序。
以上連接的工作是由一個稱為「連接編輯程序」(linkage editor)的軟體來實現的。
(4)運行可執行程序，得到運行結果。
以上過程如圖1.2所示。其中實線表示操作流程，虛線表示文件的輸入輸出。例如，編輯後得到一個源程序文件f.c，然後在進行編譯時再將源程序文件f.c輸入，經過編譯源程序，找出問題，修改源程序，並重新編譯，直到無錯為止。有時編譯過程未發現錯誤，能生成可執行程序，但是運行的結果不正確。一般情況下，這不是語法方面的錯誤，而可能是程序邏輯方面的錯誤，例如計算公式不正確、賦值不正確等，應當返回檢查源程序，並改正錯誤。
為了編譯、連接和運行C程序，必須要有相應的編譯系統。目前使用的很多C編譯系統都是集成開發環境(IDE)的，把程序的編輯、編譯、連接和運行等操作全部集中在一個界面上進行，功能豐富，使用方便，直觀易用。

⑧ java語言編譯和解釋執行的具體過程是怎樣的

Java中引入了虛擬機的概念，即在機器和編譯程序之間加入了一層抽象的虛擬的機器。這台虛擬的機器在任何平台上都提供給編譯程序一個的共同的介面。編譯程序只需要面向虛擬機，生成虛擬機能夠理解的代碼，然後由解釋器來將虛擬機代碼轉換為特定系統的機器碼執行。在Java中，這種供虛擬機理解的代碼叫做位元組碼（ByteCode），它不面向任何特定的處理器，只面向虛擬機。每一種平台的解釋器是不同的，但是實現的虛擬機是相同的。Java源程序經過編譯器編譯後變成位元組碼，位元組碼由虛擬機解釋執行，虛擬機將每一條要執行的位元組碼送給解釋器，解釋器將其翻譯成特定機器上的機器碼，然後在特定的機器上運行。

⑨ 程序執行的兩種方式是什麼分別是如何進行的，各有什麼特點

解釋執行和編譯執行
編譯方式是指利用事先編好的一個稱為編譯程序的機器語言程序，作為系統軟體存放在計算機內，當用戶將高級語言編寫的源程序輸入計算機後，編譯程序便把源程序整個地翻譯成用機器語言表示的與之等價的目標程序，然後計算機再執行該目標程序，以完成源程序要處理的運算並取得結果。
解釋方式是指源程序進入計算機後，解釋程序邊掃描邊解釋，逐句輸入逐句翻譯，計算機一句句執行，並不產生目標程序。
前者過程簡單，後者執行速度快

⑩ 程序運行的基本步驟

一、編譯時與運行時的內存情況

1.編譯時不分配內存
編譯時是不分配內存的。此時只是根據聲明時的類型進行佔位，到以後程序執行時分配內存才會正確。所以聲明是給編譯器看的，聰明的編譯器能根據聲明幫你識別錯誤。
2.運行時必分配內存
運行時程序是必須調到「內存」的。因為CPU（其中有多個寄存器）只與內存打交道的。程序在進入實際內存之前要首先分配物理內存。
3.編譯過程
只能簡單說一下，因為如果要詳細的話，就是一本書了《編譯原理》。編譯器能夠識別語法，數據類型等等。然後逐行逐句檢查編譯成二進制數據的obj文件，然後再由鏈接程序將其鏈接成一個EXE文件。此時的程序是以EXE文件的形式存放在磁碟上。
4.運行過程
當執行這個EXE文件以後，此程序就被載入到內存中，成為進程。此時一開始程序會初始化一些全局對象，然後找到入口函數（main()或者WinMain()），就開始按程序的執行語句開始執行。此時需要的內存只能在程序的堆上進行動態增加/釋放了。

各區段功能說明：

1、程序代碼區:存放函數體的二進制代碼。

2、全局區（靜態區）（static）:全局變數和靜態變數的存儲是放在一塊的，初始化的全局變數和靜態變數在一塊區域， 未初始化的全局變數和未初始化的靜態變數在相鄰的另一塊區域。 程序結束後由系統釋放。
3、文字常量區 :常量字元串就是放在這里的。 程序結束後由系統釋放。
4、堆區（heap）: 一般由程序員分配釋放， 若程序員不釋放，程序結束時可能由OS回收 。注意它與數據結構中的堆是兩回事，分配方式倒是類似於鏈表。

5、棧區（stack）:由編譯器自動分配釋放 ，存放函數的參數值，局部變數的值等。其操作方式類似於數據結構中的棧。