ローダーとは

必要なソフトウェアのほとんどはもちろん、不要なソフトウェアもインターネットで見つけることができます。しかし、それはあなたにとってそれほど良いことではありません。プログラムを実行できるようにするには、まずダウンロードしてインストールする必要があります。ソフトウェアがハード ドライブに保存されたら、それを実行できます。

問題は、ストレージ メディアは、たとえ高速 SSD であっても、CPU に比べてかなり遅く、許容できるパフォーマンスに十分な速さでデータを提供できないことです。ソフトウェアを実行できるようにするには、実行するコードをメモリにロードする必要があります。これはローダーの仕事です。

ローダーは、オペレーティング システムのコンポーネントです。プログラムをメモリにロードして実行の準備をするため、アプリケーションを起動するのに不可欠です。ローダーは常にメモリに保持されるため、プログラムをできるだけ早くロードできます。

起動するには、オペレーティング システムをシステム メモリにロードする必要があります。これは、ブートローダーと呼ばれる特定のタイプのローダーのタスクです。組み込みシステムは、必ずしもローダーを使用するとは限りません。これは通常、ストレージ メディア (通常は EPROM またはフラッシュ メモリ) からコードを直接実行するオペレーティング システムを持たない低レベル システムの場合です。

エッジケース

仮想メモリは、システムとプログラムからデータの物理アドレスを隠す最新のオペレーティング システムの機能です。ここでの重要な利点は、オペレーティング システムが物理 RAM から一部のメモリを「ページング」できることです。代わりに、ハード ドライブに保存します。

通常、ページングは​​、コンピューターの RAM が不足している場合にのみ実行されます。これは、コンピューターがより多くの RAM を使用できるようにするため、便利です。このプロセスがないと、必要なデータを保存できず、少なくとも 1 つのプログラムがクラッシュします。欠点は、ストレージ メディアがまだ低速であるため、移動したデータが必要な場合にパフォーマンスに大きな影響があることです。ただし、これにより、ローダーはちょっとしたトリックを引き出すことができます。必要なデータを RAM にロードする代わりに、仮想メモリ空​​間を作成し、ハード ドライブ上のデータの場所にマップできます。

これにより、プログラムはすぐにロードされたように見えますが、完了していません。プログラムは、そのように見えるかもしれませんが、今すぐ使用する準備ができていません。これは、不要なバックグラウンド タスクでは必ずしも問題になるとは限りませんが、ユーザーが使用したいアプリケーションである場合は問題になります。この場合、このトリックは何のメリットもありません。

もう 1 つの理由は、通常、プログラムを開いたときに、システムに十分な RAM があることです。ほとんどの人は、常に 99% の RAM 使用率でコンピューターを実行しているわけではありません。そうする人でさえ、実際には、ロードしたばかりのプログラムが機能することを望んでおり、別のプログラムがページングされることを好むでしょう。

ローダーの責任

ローダーの正確な手順は、対象のオペレーティング システムによって異なります。基本的な UNIX ローダーには、5 つの主な機能があります。1 つ目は、検証チェックを実行することです。これには、利用可能な十分な物理メモリと必要な権限が含まれます。次に、ローダーは実際にデータをメモリ マップします。通常、これはデータをメイン メモリに転送することによって行われます。前述のように、理論的には、メモリはピンチでドライブの場所にマップできます。

コマンドライン引数を使用してアプリケーションを実行できます。これらは、既定では有効になっていない特定の動作または機能を示すオプションのフラグです。-h フラグは、プログラムを実行するのではなく、テキスト ベースのヘルプ ファイルを出力するためによく使用されます。これらの引数もメモリにロードする必要があります。スタックポインタなどのレジスタを初期化する必要があります。最後に、ローダーはプログラムの最初の命令にジャンプして実行します。

結論

ローダーはオペレーティング システムの一部です。ストレージからメインメモリへのアプリケーションのロードを担当します。その責任は、プログラムの実行を開始することにも及びます。これは、レジスタを初期化し、プログラムの最初の命令を呼び出す必要があることを意味します。ローダーがオペレーティングシステム自体のロードを担当する場合、ブートローダーとして知られています。