关于程序执行流程的问题答案

【问题标题】：Questions on Program execution flow关于程序执行流程的问题
【发布时间】：2012-10-20 06:51:36
【问题描述】：

我正在研究 galvin 第六版的操作系统概念，我对程序的执行流程有一些疑问。一张图将用户程序的处理解释为：

当我们到达链接编辑器点时，我们得到一个可执行的二进制文件。正如书中所说，“程序必须被放入内存并放入进程中才能执行”现在我的一些愚蠢的问题是：

在程序加载到内存之前，联动编辑器生成的二进制可执行文件存储在硬盘中。二进制可执行文件存储在硬盘中的地址是CPU生成的逻辑地址？
如果前面的答案是肯定的，为什么CPU必须生成逻辑地址？我的意思是可执行文件存储在与地址相关的硬盘中的某个位置，为什么CPU必须单独执行这些东西？ CPU的主要目的毕竟是处理！
为什么可执行文件需要在物理内存即ram中，不能在硬盘中执行？是不是速度问题？

我知道我问这些问题很愚蠢，但相信我，我找不到答案！ :|

【问题讨论】：

这是一个很好的问题，但 SO 并不是真正适合它的论坛。请参阅FAQ。

标签： operating-system memory-address

【解决方案1】：

1) 二进制文件在硬盘中存储的逻辑地址由file system 决定，Operating System 组件旨在管理磁盘中的文件。

2) & 3) 硬盘 a) 不够快 b) 不支持字寻址。硬盘在扇区块中寻址。通常扇区大小为 512 字节。 CPU 需要能够对程序中的每个机器字进行寻址才能执行它。因此，程序存储在硬盘中，即使断电也会保留其内容（与断电时会丢失内容的 RAM 形成对比）。然后程序被加载到 RAM 中执行。在程序完成并可能将其执行结果存储在硬盘中之后，释放内存以运行其他程序。示例中的编译器和链接编辑器也是程序。它们保存在硬盘中。编译器从硬盘中的文件获取其输入（程序的源文本）。然后它存储目标文件。链接编辑器或简称链接器的作用相同：它读取目标文件和必要的库文件，然后生成一个包含程序二进制表示的文件。

【讨论】：

非常感谢您的信息。我仍然不确定我的第一个问题的答案，我在书中读到的是“CPU 生成逻辑地址”。这是什么意思？为什么在第一种情况下我需要一个逻辑地址？ :|
你的意思是硬盘地址是逻辑地址，内存地址是物理地址？
不要混用。硬盘中的地址就是硬盘中的地址。逻辑/物理寻址完全是另一个与虚拟内存管理相关的故事。没有 MMU（内存管理单元）的系统（粗略地说 CPU）的物理 RAM 地址等于逻辑地址。不过，此声明中有一些特定的排除项，例如 8086 CPU。
带有 MMU 的系统呢？其中的逻辑地址是什么？
物理内存地址是通过地址总线从 CPU 传递到内存芯片的地址。逻辑地址是程序用来访问其代码和数据的地址。 MMU 将逻辑地址转换为物理地址。需要这种间接级别以允许多个进程在彼此隔离的环境中同时运行，并减少将程序加载到 RAM 中的时间。没有 MMU 的系统必须在加载时重新定位程序映像，因为在多进程情况下每次都提供相同的地址是不可能的。