
【计】 relocatable program loader
在计算机科学领域,"浮动程序的装入程序"(英文:Relocatable Program Loader)指负责将可重定位目标程序加载到内存任意位置并完成地址绑定的系统程序。其核心功能与工作原理如下:
浮动程序(Relocatable Program)
指编译后未绑定绝对内存地址的机器代码,其指令中的地址为相对地址(如相对基址的偏移量)。这种设计允许程序灵活加载到内存不同位置运行。
装入程序(Loader)
操作系统组件,负责将目标程序从外存复制到内存,并完成运行前的准备工作。区别于"绝对装入程序",浮动程序的装入程序需额外处理地址重定位。
地址重定位(Relocation)
根据程序加载的实际内存基址,动态修改指令中的相对地址。例如:
若基址寄存器值为 $B$
,指令中的偏移量为 $D$
,则实际访问地址计算为:
$$
text{物理地址} = B + D
$$
链接与装载(Linking-Loading)
合并多个目标模块的代码段与数据段,解析跨模块符号引用(如函数调用),最终生成可执行内存映像。
权威参考来源:
计算机系统经典教材《计算机组成与设计:硬件/软件接口》(David A. Patterson, John L. Hennessy)详细阐述重定位装入原理;IBM OS/360操作系统的"LINKAGE EDITOR"为早期工业实现案例(见IBM官方文档库)。
根据搜索结果中关于程序装入方式的描述,"浮动程序的装入程序"可以理解为处理可重定位地址的程序加载机制,主要涉及两种核心装入方式:
可重定位装入方式
编译后的程序模块不固定物理地址,在装入内存时根据实际内存空间动态调整地址。这种方式需要地址重定位计算,即装入程序会修改所有与基地址相关的逻辑地址,使其指向正确的物理内存位置。适用于多道程序环境中,程序初始加载位置不可预知的情况。
动态运行时装入
进一步扩展了地址浮动能力,允许程序在运行期间换入换出不同内存区域。其特点是通过重定位寄存器实时计算地址,程序首次装入时不立即转换地址,而是在执行每条指令时才通过硬件寄存器完成地址转换。这种模式支持进程在内存中多次移动,是虚拟存储技术的基础。
这两种方式都实现了程序地址的"浮动"特性:前者解决初始加载时的地址浮动问题,后者实现运行期的动态地址浮动。现代操作系统(如Linux内存管理)普遍结合了这两种机制,通过分页和分段技术实现更灵活的内存分配。
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