操作系统原理：链接与装入机制详解

"该资源包含了西安电子科技大学汤子赢教授《操作系统原理》课程的课后习题答案，包括了程序装入内存的多种方式、链接技术的分类、动态分区分配算法以及动态重定位等核心概念的解答。" 操作系统是计算机系统的核心组成部分，它管理着计算机的硬件资源并提供给用户和应用程序接口。本资源主要讨论了以下几个关键知识点： 1. **程序装入内存的方式**： - **绝对装入方式**：在单道程序环境下，程序在编译后被直接加载到内存的固定位置，不考虑其他程序的位置。 - **可重定位方式**：在多道程序环境下，程序可以在任意位置加载，装入时会进行地址转换。 - **动态运行时装入方式**：同样适用于多道程序，程序在执行时根据实际内存情况动态确定其位置。 2. **链接技术**： - **静态链接**：在程序编译阶段将所有模块链接成一个完整程序，运行时不需再次链接。 - **装入时动态链接**：在程序装入内存时进行链接，每个模块按需装入。 - **运行时动态链接**：仅在运行时刻根据需要加载模块，可以减少内存占用，提高效率。 3. **链接过程**： - **地址修改**：对程序中的相对地址进行修正，使其适应内存中的实际位置。 - **外部调用符号变换**：解决不同模块间的函数或变量调用关系。 4. **动态分区分配算法**： - **首次适应算法**：优先选择最早出现的空闲分区。 - **循环首次适应算法**：类似于首次适应，但会避免连续分配导致内存碎片。 - **最佳适应算法**：选择最小的空闲分区，以减少浪费，但可能导致小块分区积累，增加碎片。 5. **空闲分区链的建立**： - 通过前向和后向指针链接，每个分区头部存储控制信息，尾部设置后向指针，形成双向链表。 6. **动态重定位**： - 为了使程序在内存中的任意位置都能执行，每次访问时都需要将逻辑地址转换为物理地址。 - 通过重定位寄存器记录程序起始地址，访问时逻辑地址与寄存器值相加得到实际地址。 7. **首次适应算法的内存分配过程**： - 在Pascal语言中，通常涉及遍历空闲分区链，找到第一个足够大的空闲分区，并将其分配给请求者。 8. **首次适应算法回收内存时的情况**： - 如果回收区与前邻接分区相邻，合并两者，更新前邻接分区大小。 - 若与后邻接分区相邻，合并后用回收区首址更新空闲区信息。 - 若同时与前后分区相邻，三者合并，使用前邻接分区的首址和大小更新空闲区链。 这些内容对于学习和理解操作系统原理，尤其是内存管理和程序装入机制至关重要，对于备考相关科目或进行深入研究的学者具有很高的参考价值。