Statische Verlagerung verstehen: Wann geschieht sie?

Statische Verschiebung verstehen: In diesem Fall sind bestimmte Codebeispiele erforderlich.

Statische Verschiebung (statische Verschiebung) ist ein Konzept in Computersystemen, mit dem das Adressproblem eines Programms bei seiner Ausführung gelöst wird. Beim Schreiben eines Programms ist es unmöglich, im Voraus zu wissen, wo im Speicher das Programm zur Ausführung geladen wird. Daher ist eine Verschiebung erforderlich, um die Adresse im Programm der tatsächlich geladenen Speicheradresse zuzuordnen.

Die statische Verschiebung erfolgt, bevor das Programm geladen und ausgeführt wird. Wenn das Betriebssystem ein Programm in den Speicher lädt, weist es dem Programm einen zusammenhängenden Speicherplatz zu und kopiert die Anweisungen und Daten des Programms in diesen Speicherplatz. Die Startadresse dieses Speicherplatzes ist die Basisadresse des Programms.

Der Zweck der statischen Verschiebung besteht darin, das Problem der absoluten Adresse des Programms im Speicher zu lösen. In einem Programm ist die verwendete Adresse relativ zur Adresse des Programms selbst, aber im tatsächlichen Speicher ist die Adresse des Programms relativ zur Basisadresse. Daher ist es notwendig, die relativen Adressen im Programm in absolute Adressen umzuwandeln, damit das Programm während der Ausführung korrekt auf die Anweisungen und Daten im Speicher zugreifen kann.

Das Folgende ist ein spezifisches Codebeispiel, das den Prozess der statischen Verschiebung zeigt:

#include <stdio.h>

int main() {
    char* str = "Hello, World!";
    printf("%s
", str);
    return 0;
}

Der obige Code ist ein einfaches C-Sprachprogramm, das die Zeichenfolge „Hello, World!“ ausgibt. Im Programm wird ein String-Zeiger str verwendet, um die Adresse des Strings zu speichern.

Vor der statischen Verschiebung ist die Adresse des Programms relativ zum Adressraum zur Kompilierungszeit. Wenn der Compiler ein Programm in Maschinencode kompiliert, wandelt er die relativen Adressen im Programm in symbolische Adressen um, also die Adressen zur Kompilierungszeit. Daher ist die im Code verwendete Adresse tatsächlich ein Offset relativ zur Adresse zur Kompilierungszeit.

Wenn ein Programm ausgeführt wird, lädt das Betriebssystem das Programm in den Speicher und weist ihm einen zusammenhängenden Speicherplatz zu. Die Startadresse dieses Speicherplatzes ist die Basisadresse des Programms. Daher müssen nach der statischen Verschiebung relative Adressen im Programm in absolute Adressen konvertiert werden, dh Offsets relativ zur Basisadresse.

Im obigen Code wird die Zeichenfolge über die printf-Funktion ausgegeben. Zur Kompilierungszeit speichert der Compiler die Zeichenfolge „Hello, World!“ im Datensegment des Programms und generiert einen Zeiger auf die Zeichenfolge. Nach der statischen Verschiebung müssen relative Adressen, die auf Zeichenfolgen im Programm verweisen, in absolute Adressen umgewandelt werden.

Der statische Verschiebungsprozess wird vom Linker abgeschlossen. Der Linker wandelt relative Adressen im Programm in absolute Adressen um und füllt die Anweisungen und Daten des Programms mit den richtigen Adressen, bevor das Programm in den Speicher geladen wird.

Zusammenfassung:
Die statische Verschiebung erfolgt, bevor das Programm geladen und ausgeführt wird, um das Adressproblem des Programms zu lösen. Es ermöglicht dem Programm den korrekten Zugriff auf Anweisungen und Daten im Speicher, indem relative Adressen im Programm in absolute Adressen umgewandelt werden.

Anhand der obigen Codebeispiele verstehen wir die grundlegenden Konzepte und Prozesse der statischen Verlagerung. In der tatsächlichen Entwicklung ist die statische Verschiebung eine wichtige Funktion von Tools wie Betriebssystemen und Compilern, um sicherzustellen, dass Programme auf verschiedenen Speicheradressen korrekt ausgeführt werden können.

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