當(dāng)雙擊某程序到它顯示運行界面時,操作系統(tǒng)都做了啥?
假設(shè):我們現(xiàn)在想要讓操作系統(tǒng)運行「微信」,那么首先我們會怎么做嘞?在整個過程中,操作系統(tǒng)又做了啥?
如果這是一個面試題,你會怎么回答呢?來看看阿粉的解釋~
1. 雙擊微信圖標(biāo)。
但是打開一個程序的方式不止一種,不要限制了自己,比如也可以通過命令行鍵入命令的方式將它打開(不過一般不會這么做吧;
當(dāng)我們雙擊了微信圖標(biāo)時,就告訴了操作系統(tǒng),我希望你能幫我運行「微信」
2 . 此時操作系統(tǒng)接收到請求之后,就去磁盤上找到「微信」程序的相關(guān)信息,檢測它的類型是不是可執(zhí)行文件,同時通過程序首部信息確定代碼和數(shù)據(jù)在可執(zhí)行文件中的位置并且計算出對應(yīng)的磁盤塊地址。
看完上面的解釋,你有沒有疑問呢?操作系統(tǒng)怎么檢測它是不是可執(zhí)行文件呢?對于 Windows 系統(tǒng)來說,可執(zhí)行文件是 PE(Portable Executable),對于 Linux 系統(tǒng)來說,可執(zhí)行文件是 ELF(Executable and Linkable Format),對于 Mac 系統(tǒng)來說,可執(zhí)行文件是Mach-O(Mach Object)
所以操作系統(tǒng)檢測的時候,就看一下是否符合文件規(guī)范就能確定了
3. 操作系統(tǒng)做完第 2 步之后,就會創(chuàng)建一個進程,并且將「微信」的可執(zhí)行文件映射到該進程結(jié)構(gòu),意思就是,這個進程負責(zé)執(zhí)行「微信」程序。
4. 接下來操作系統(tǒng)會為「微信」程序設(shè)置 CPU 上下文環(huán)境,此時我們假設(shè)這個調(diào)度程序選中了「微信」程序,那么操作系統(tǒng)就會跳到程序開始處
5. 接下來執(zhí)行「微信」程序的第一條指令。但是它會發(fā)生缺頁異常。
為什么會發(fā)生缺頁異常? 因為程序在執(zhí)行時,要將代碼和數(shù)據(jù)讀入內(nèi)存, CPU 才能執(zhí)行,但此時因為內(nèi)存中還沒有相關(guān)數(shù)據(jù),進而觸發(fā)了硬件機制,捕獲到缺頁異常,將控制權(quán)交給操作系統(tǒng)
6. 操作系統(tǒng)此時會分配一頁物理內(nèi)存,同時將代碼從磁盤讀入內(nèi)存,然后繼續(xù)執(zhí)行「微信」程序。如果程序很大,一頁內(nèi)存不夠的話,會在執(zhí)行過程中重復(fù) 5,6 步驟,直至將程序全部讀入內(nèi)存為止
7. 之后,「微信」程序執(zhí)行相關(guān)函數(shù)(系統(tǒng)調(diào)用),在顯示器上顯示「微信」圖標(biāo)
8. 操作系統(tǒng)接收到這個請求,然后找到顯示設(shè)備,通常顯示設(shè)備是由一個進程控制的,所以操作系統(tǒng)將要顯示的「微信」圖標(biāo)給該進程
9. 控制設(shè)備的進程告訴設(shè)備的窗口系統(tǒng)它要顯示「微信」圖標(biāo),窗口系統(tǒng)在確定這是一個合法的操作之后,會將「微信」圖標(biāo)轉(zhuǎn)換成像素,將像素寫入設(shè)備的存儲映像區(qū)
10. 視頻硬件將像素轉(zhuǎn)換成顯示器可以接收的一組控制數(shù)據(jù)信號
11. 顯示器解釋數(shù)據(jù)信號,激發(fā)液晶屏 此時,我們就能夠在屏幕上看到「微信」的登錄界面。
至此,當(dāng)我們雙擊某個程序,到顯示運行界面時,操作系統(tǒng)做的工作就比較清楚了。
如果真的有面試管問你的話,你也能和面試官扯皮了