¿Qué es un cargador?

Casi cualquier software que pueda desear, así como una gran cantidad de software que no, se puede encontrar en Internet. Sin embargo, no te hace mucho bien allí. para poder ejecutar un programa, primero debe descargarlo e instalarlo. Una vez que el software se guarda en su disco duro, puede ejecutarlo.

El problema es que los medios de almacenamiento, incluso los SSD de alta velocidad, son bastante lentos en comparación con una CPU y no pueden proporcionar datos lo suficientemente rápido para un rendimiento aceptable. Para poder ejecutar el software, el código que se ejecutará debe cargarse en la memoria. Este es el trabajo de un cargador.

Un cargador es un componente del sistema operativo. Es esencial para iniciar cualquier aplicación, ya que carga el programa en la memoria y lo prepara para su ejecución. El cargador siempre se mantiene en la memoria para que los programas se puedan cargar lo más rápido posible.

Es necesario cargar el sistema operativo en la memoria del sistema para arrancar. Esta es la tarea de un tipo específico de cargador llamado cargador de arranque. Es posible que los sistemas integrados no utilicen necesariamente un cargador. Este suele ser el caso de los sistemas de bajo nivel sin sistemas operativos que ejecutan código directamente desde medios de almacenamiento, normalmente EPROM o memoria flash.

Un caso extremo

La memoria virtual es una característica de los sistemas operativos modernos que oculta la dirección física de los datos del sistema y del programa. La ventaja esencial aquí es que esto permite que el sistema operativo "pagina" algo de memoria de la RAM física. En cambio, lo almacena en el disco duro.

La paginación generalmente solo se realiza cuando la computadora se está quedando sin RAM. Esto es útil porque permite que una computadora use más RAM de la que tiene. Sin este proceso, al menos un programa fallaría porque no podría almacenar los datos necesarios. La desventaja es que los medios de almacenamiento aún son lentos, por lo que hay un gran impacto en el rendimiento si se requieren los datos movidos. Con esto, sin embargo, el cargador puede hacer un pequeño truco. En lugar de cargar los datos necesarios en la RAM, puede crear el espacio de memoria virtual y asignarlo a la ubicación de datos en el disco duro.

Esto permitiría que el programa pareciera cargado instantáneamente, aunque no está hecho. El programa no está listo para usar ahora, aunque podría parecerlo. Esto puede no ser necesariamente un problema para una tarea en segundo plano innecesaria, pero es un problema si es una aplicación que el usuario quiere usar; en este caso, el truco no proporcionaría ningún beneficio.

Otra razón es que, normalmente, cuando se abre un programa, el sistema tiene suficiente memoria RAM. La mayoría de las personas no mantienen su computadora funcionando al 99% de uso de RAM constantemente. Incluso aquellos que lo hacen probablemente querrán que funcione el programa que acaban de cargar y preferirían que otro programa sea buscado.

Responsabilidades de un cargador

Los pasos precisos de un cargador dependen del sistema operativo en cuestión. Un cargador UNIX básico tiene cinco funciones principales. El primero es realizar comprobaciones de validación. Esto implica suficiente memoria física disponible y los permisos necesarios. A continuación, el cargador realmente mapea los datos en la memoria. Normalmente, esto se hace transfiriendo los datos a la memoria principal. Como se mencionó anteriormente, la memoria teóricamente podría asignarse a la ubicación de la unidad en un abrir y cerrar de ojos.

Las aplicaciones se pueden ejecutar con argumentos de línea de comandos. Estos son indicadores opcionales que indican ciertos comportamientos o funciones que no están habilitados de forma predeterminada. El indicador -h se usa a menudo para imprimir un archivo de ayuda basado en texto en lugar de ejecutar el programa. Estos argumentos también deben cargarse en la memoria. Los registros deben inicializarse, como el puntero de pila. Finalmente, el cargador salta a la primera instrucción del programa para que se ejecute.

Conclusión

Un cargador es parte de un sistema operativo. Es responsable de cargar aplicaciones desde el almacenamiento hasta la memoria principal. Sus responsabilidades también se extienden a la puesta en marcha del programa. Esto significa que necesita inicializar registros y llamar a la primera instrucción del programa. Se conoce como cargador de arranque cuando el cargador se encarga de cargar el propio sistema operativo.