动态链接的实现：从存根程序到内存管理

"动态链接的实现-汇编程序设计课件" 动态链接是程序执行中的一个重要机制，尤其在处理大型程序或共享库时显得尤为重要。动态链接的主要目标是节省内存空间，因为它允许多个进程共享同一份库代码。下面将详细讨论动态链接的实现及其在存储器管理中的应用。 首先，程序的二进制映象中包含了一个存根程序。这个存根程序的作用是负责在程序运行时加载必要的子程序。当程序启动时，存根程序首先会检查所需子程序是否已经在内存中。如果不在，它会负责将子程序的代码加载到内存。一旦子程序代码成功装入，存根程序会用子程序的实际地址替换自己，然后控制权转移到子程序，从而开始执行。 在多道程序环境下，程序的装入和链接是程序能够运行的基础。程序的装入有三种方式：绝对装入、可重定位装入（静态重定位）以及动态运行时装入。绝对装入方式中，编译器在生成目标代码时就已经知道了程序在内存中的位置，因此生成的是绝对地址，装入后不再需要修改地址。而可重定位装入则在程序装入内存时根据实际内存分配情况调整地址。最后，动态运行时装入是在程序执行期间进行地址转换，适应程序在内存中的动态位置变化，这在具有对换功能的系统中尤其重要。 程序的链接则主要解决将编译后的各个目标模块组合成一个完整的可执行程序的问题。链接可以分为两种方式：静态链接和动态链接。静态链接在编译或链接阶段完成，将所有依赖的库函数和其他目标模块合并成一个单一的可执行文件，这样在运行时就不需要再进行链接操作，但会导致文件大小增加。相反，动态链接在程序运行时才进行，仅加载需要的库，从而节省内存空间。每个使用语言库的进程只需要一个库代码拷贝，这是动态链接的一大优势。 在存储器管理方面，动态链接与连续分配和离散分配的存储管理方式密切相关。连续分配包括单一连续区分配、固定分区分配和动态分区分配，这些方法主要适用于早期计算机系统，对大内存区域进行管理。离散分配则包括分页、分段和段页式存储管理，这些方法更适合现代操作系统，它们允许更灵活地管理和使用内存，同时支持动态链接所需的地址转换。 动态链接的实现涉及了程序装入的多种方式、程序链接的处理以及存储器管理的多种策略。通过动态链接，系统能够有效地利用内存资源，提高程序的运行效率，并为共享库和多进程环境提供支持。