程序必须调入内存运行

计算机程序是指一组能够被计算机识别和执行的指令，也就是我们常说的代码。而程序必须调入内存运行则是指，这些代码需要被读入内存中才能被计算机执行。这个过程被称为程序的装载。本文将从多个角度分析程序必须调入内存运行的原因和过程。

一、内存的基本概念

内存是计算机中的一种重要的存储器件，用于临时存储数据和指令。在计算机中，内存分为两种：主存和辅存。主存是计算机中用来暂时存储程序和数据的一块内存空间，也被称为随机存储器（RAM）。辅存则是计算机用于长期存储程序和数据的设备，如硬盘和光盘。

二、程序的执行过程

在计算机中，执行程序的过程可以概括为以下几个步骤：

1. 输入程序代码。程序员编写程序代码,并通过计算机输入设备将代码输入到计算机中。

2. 将程序代码存储到内存中。计算机将程序代码从输入设备中读取，并将其存储到内存中。

3. 执行程序。计算机在运行程序时，将内存中存储的程序代码读取到CPU中执行。

三、为什么程序必须调入内存运行

1. 主存的速度比较快。相比于辅存，主存的读写速度更快，因此程序必须把代码调入内存中才能获得更快的执行速度。

2. 便于计算机执行指令。CPU只能执行内存中的指令，而不能直接执行辅存中的指令。所以代码必须在执行前被调入内存中。

3. 方便程序员修改代码。如果代码只存储在辅存中，程序员需要频繁的修改和拷贝代码，效率低下，而将代码调入内存中，则可以方便程序员直接在内存中修改代码。

四、程序的装载过程

程序的装载是指将程序代码从辅存中读入内存的过程。计算机在执行程序时，从指定的位置开始读取程序代码，然后依次存储到内存中的指定位置。程序代码的加载位置一般由编译器或者链接器来指定。

程序的装载过程可以分为三个步骤：

1. 加载程序代码到内存的空闲区域。内存的空闲区域是指当前未被占用和未被保留用于存储系统数据的内存空间。

2. 将程序代码按照指定的逻辑结构重新排列。在执行前，程序代码需要按照指定的逻辑结构重新排列，以便CPU顺序执行。

3. 将程序代码转换成可执行代码。在执行前，程序代码中的符号必须被转化为真实的地址，同时根据计算机的指令系统生成可执行代码。