operating-system - 操作系统如何执行编译后的二进制文件？

Question

当我研究进程调度时，这个问题出现在我的脑海中。

操作系统如何执行和控制二进制文件和编译文件的执行？我想也许操作系统将二进制文件的一部分复制到某个内存位置，跳转到那里，在执行该块后返回并执行下一个。但是它不会对其进行任何控制(例如，程序可以在任何地方跳转并且不会返回)。

在 JVM 的情况下，这是完全合理的，VM 正在解释每条指令。但是在二进制文件的情况下，指令是真正的 CPU 可执行指令，所以我认为操作系统不像 VM。

Answer 1

它正是这样做的。操作系统，按某种顺序，

在进程表中创建一个条目

为进程创建虚拟内存空间

加载进程内存中的程序代码

将流程指令指针指向流程入口点

在调度程序中创建一个条目并设置进程线程准备执行。

并发不是由拆分成块的程序来处理的。任务之间的切换是通过中断完成的:在给进程分配 CPU 之前，设置一个计时器。当定时器结束时，CPU 注册一个中断，将指令指针压入堆栈并跳转到操作系统定义的中断处理程序。该处理程序将 CPU 状态存储在内存中，交换虚拟内存表并恢复一些其他准备好执行的线程。如果线程由于某些其他原因(等待用户/磁盘/网络...)或屈服而必须暂停，则会发生相同的交换。
http://en.wikipedia.org/wiki/Multitasking#Preemptive_multitasking.2Ftime-sharing

请注意，依赖于产生 CPU 的进程是可能的，但不可靠(该进程可能不会产生，从而阻止其他进程运行)
http://en.wikipedia.org/wiki/Multitasking#Cooperative_multitasking.2Ftime-sharing

安全是通过将 CPU 切换到保护模式来处理的，在这种模式下，应用程序代码无法运行某些指令(因此随机跳转通常是无害的)。见 the link provided by @SkPhilipp

请注意，现代 JVM 不会解释每条指令(那会很慢)。相反，它编译成 native 代码并运行代码或(在即时编译的情况下)首先解释，但编译“热点”(经常运行的代码)。