加載和鏈接

1、加載和鏈接創(chuàng)建一個(gè)活躍進(jìn)程的第一步是把程序裝入主存，并創(chuàng)建一個(gè)進(jìn)程映像。下圖描述了大多數(shù)系統(tǒng)中的一種典型情況。應(yīng)用程序由許多已編譯匯編過(guò)的模塊組成，這些模塊以目標(biāo)代碼的形式存在，它們被鏈接起來(lái)以解釋模塊間的任何訪問(wèn)，同時(shí)還解析到庫(kù)例程的訪問(wèn)。庫(kù)例程自己可以合并到程序中，或作為操作系統(tǒng)在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)提供的共享代碼被訪問(wèn)。加載下圖中，加載器把加載的模塊放置在主存中從x單元開(kāi)始處。在加載這個(gè)程序的過(guò)程中，必須滿足圖7.1描述的尋址要求。程序數(shù)據(jù)

2、目標(biāo)代碼程序數(shù)據(jù)棧PCB主存中的進(jìn)程映像圖7.13加載功能可重定位加載在加載之前就把存儲(chǔ)器訪問(wèn)綁定到具體的地址，其缺點(diǎn)是使得加載模塊只能放置在存儲(chǔ)器中的一個(gè)區(qū)域。當(dāng)多個(gè)程序共享主存時(shí)，不可能事先確定哪塊區(qū)域用于加載哪個(gè)特定的模塊。最好能在加載時(shí)確定。為滿足這個(gè)新要求，匯編編譯器不產(chǎn)生實(shí)際的主存地址（絕對(duì)地址），而是相對(duì)于某些已知點(diǎn)的位置，如相對(duì)于程序的起點(diǎn)。如圖7.15c所示。加載模塊的起點(diǎn)被指定為相對(duì)地址0，模塊中的所有其他存儲(chǔ)器訪問(wèn)

3、都相對(duì)于該模塊的起點(diǎn)來(lái)表示。既然所有存儲(chǔ)器訪問(wèn)都以相對(duì)的形式表示，加載器就可以很容易地把模塊放置在期望的位置。如果該模塊要加載到從x單元開(kāi)始的地方，則當(dāng)加載器把模塊加載到主存中時(shí)，必須簡(jiǎn)單地被每個(gè)存儲(chǔ)器訪問(wèn)都加上一個(gè)x。為此，加載模塊必須向加載器提供一些信息：地址訪問(wèn)在哪里、如何被解釋?zhuān)ㄏ鄬?duì)于程序起點(diǎn)當(dāng)前位置）等，這些信息由編譯匯編器產(chǎn)生，通常稱(chēng)作重定位字典。動(dòng)態(tài)運(yùn)行時(shí)加載多道程序環(huán)境中，即便不依賴(lài)于虛存，可重定位加載方案仍是不夠的。進(jìn)

4、程需要換入出主存，以增大處理器的利用率。為最大限度地利用處理器，我們希望能在不同時(shí)候?qū)⒁粋€(gè)進(jìn)程映像換回到不同地方。因此，程序一旦被加載，就可能被換出內(nèi)存，然后又換回到不同位置。如果開(kāi)始加載時(shí)，存儲(chǔ)器訪問(wèn)就被綁定到絕對(duì)地址，則不可能以上要求?？蛇x擇的一種方法是把絕對(duì)地址的計(jì)算推遲到運(yùn)行中真正需要時(shí)。為此，加載模塊被加載到主存，它的所有存儲(chǔ)器訪問(wèn)都以相對(duì)形式表示（圖7.15c），只有一個(gè)指令真正被執(zhí)行時(shí)計(jì)算絕對(duì)地址。這些工作由特殊的處理器硬

5、件完成。鏈接鏈接器的功能是把一組目標(biāo)模塊作為輸入，產(chǎn)生一個(gè)包含完整的程序和數(shù)據(jù)模塊的加載模塊，傳遞給加載器。每個(gè)目標(biāo)模塊中，可能有其他模塊的地址訪問(wèn)，這個(gè)這樣的訪問(wèn)在未鏈接的目標(biāo)模塊中用符號(hào)表示。鏈接器創(chuàng)建一個(gè)加載模塊，它是所有目標(biāo)模塊相鄰的鏈接。每個(gè)模塊內(nèi)的訪問(wèn)必須從一個(gè)符號(hào)地址轉(zhuǎn)換成對(duì)整個(gè)加載模塊中的一個(gè)單元的訪問(wèn)。例如圖7.16a中的模塊A包含對(duì)B的一個(gè)過(guò)程調(diào)用，當(dāng)這些模塊都組合到加載模塊中時(shí)，這個(gè)YX程序JUMPXLOADY數(shù)據(jù)