リンクとロード、プログラムの性質

結論：翻訳から実行までは3段のリレー

書いたプログラムがそのまま動くわけではありません。コンパイラ → リンカ → ローダの順に受け渡され、最後に主記憶（メモリ）に載ってCPUが実行します。どの道具が何を受け取って何を出すか、の入出力を覚えれば流れ図の問題は解けます。

flowchart LR
  A["原始プログラム"] --> B["コンパイラ"]
  B --> C["目的プログラム"]
  C --> D["リンカ"]
  L["ライブラリモジュール"] --> D
  D --> E["ロードモジュール"]
  E --> F["ローダ"]
  F --> G["主記憶に載って実行"]

• 原始プログラム（ソースプログラム）：人が書いたプログラム。
• 目的プログラム（目的モジュール・オブジェクトモジュール）：コンパイラが機械語に翻訳した部品。単体ではまだ動かない。
• ライブラリモジュール：よく使う処理を部品としてまとめて保管しておいたもの。
• ロードモジュール：部品をつなぎ合わせた、実行できる完成形。

「目的」が先、「ロード」が後、と名前で覚えます。ロードモジュールは「ローダに渡す（ロードする）ためのモジュール」だからローダの直前です。

リンカとローダ、まぎらわしい周辺の道具

リンカ（連係編集プログラム）は、複数の目的モジュールやライブラリモジュールを結合し、1つのロードモジュールを作ります。その際、部品Aが部品Bの処理を呼んでいる、といった相互参照（部品どうしの呼び先）を実際の場所に結び付けます。本の各章を1冊に製本し、「詳しくは第3章参照」を実際のページ番号に書き換える作業に似ています。

試験では、リンカの選択肢に次の道具の説明が混ぜられます。

もう1つ、OS周りの役割を区別する問題も出ています。

静的リンキングと動的リンキング

リンクするタイミングの違いです。実行前にまとめて結合するのが静的、実行時に必要になってから結合するのが動的です。

「実行時に結合」と書いてあれば動的リンキングです。選択肢にはオーバレイ（主記憶が小さいとき、必要な部分を補助記憶から順に同じ領域へ読み込んで使う手法）や、インタプリタ（1行ずつ解釈実行する言語処理系）が並びますが、どちらも「モジュールの結合」の話ではありません。

プログラムの4つの性質（最頻出）

「再〜可能」が4つ並ぶので、何を「再」するのかで区別します。ここは表ごと覚えてください。

再入可能のしくみは、料理教室のたとえで考えると分かりやすいです。レシピ（命令部分）は全員で1枚を共有し、まな板（データ・変数）は1人1枚ずつ用意します。まな板を共有すると、別の人が切った材料が混ざって結果が狂う（干渉する）ので、データを呼び出し元ごとに分けておくのが再入可能の条件です。

関係も押さえておくと安心です。同時に呼ばれても大丈夫な再入可能プログラムは、順番に使い回す再使用可能の条件も満たします。また、再帰的に自分を呼ぶと「処理が終わっていないのに再度呼ばれる」状態になるため、再帰的プログラムは再入可能に作る必要があります。

試験での問われ方

• 性質の名前を選ぶ型：説明文が先に出て「この性質は何か」。「同時」「終了していないときに再度」が出たら**再入可能（リエントラント）**一択です。
• 説明文を選ぶ型：「再入可能の特徴はどれか」。選択肢に再配置可能（どのアドレスでも）・再帰的（自分自身を呼ぶ）・オーバレイ（補助記憶から読み込みながら）の説明が並びます。
• 道具の機能を選ぶ型：「リンカの機能は？」。ローダ（主記憶にロード）・ライブラリアン（ライブラリに登録）・デバッガ（ステップごとに記録）の説明が並びます。
• 流れ図の穴埋め型：a・b・cに目的プログラム／ライブラリモジュール／ロードモジュールを入れる。目的プログラムとロードモジュールを入れ替えた選択肢が罠です。