Wat is een lader?

Vrijwel alle software die u maar wilt, evenals veel software die u niet nodig heeft, is op internet te vinden. Het doet je daar echter niet zo goed. om een ​​programma te kunnen uitvoeren, moet u het eerst downloaden en installeren. Zodra de software op uw harde schijf is opgeslagen, kunt u deze uitvoeren.

Het probleem is dat opslagmedia, zelfs supersnelle SSD's, behoorlijk traag zijn in vergelijking met een CPU en niet snel genoeg gegevens kunnen leveren voor acceptabele prestaties. Om de software te kunnen gebruiken, moet de code die moet worden uitgevoerd in het geheugen worden geladen. Dit is het werk van een lader.

Een loader is een onderdeel van het besturingssysteem. Het is essentieel voor het starten van een toepassing, omdat het programma in het geheugen wordt geladen en wordt voorbereid voor uitvoering. De loader wordt altijd in het geheugen bewaard, zodat programma's zo snel mogelijk kunnen worden geladen.

Het is noodzakelijk om het besturingssysteem in het systeemgeheugen te laden om op te starten. Dit is de taak van een specifiek type lader, de bootloader. Geïntegreerde systemen gebruiken niet noodzakelijkerwijs een lader. Dit is meestal het geval voor low-level systemen zonder besturingssystemen die code rechtstreeks uitvoeren vanaf opslagmedia, meestal EPROM of flash-geheugen.

Een randgeval

Virtueel geheugen is een kenmerk van moderne besturingssystemen dat het fysieke adres van de gegevens verbergt voor het systeem en het programma. Het essentiële voordeel hier is dat het besturingssysteem hierdoor wat geheugen uit het fysieke RAM kan "pagen". In plaats daarvan slaat het het op de harde schijf op.

Paging wordt meestal alleen gedaan als de computer bijna geen RAM meer heeft. Dit is handig omdat een computer hierdoor meer RAM kan gebruiken dan hij heeft. Zonder dit proces zou ten minste één programma crashen omdat het de benodigde gegevens niet kan opslaan. Het nadeel is dat de opslagmedia nog steeds traag zijn, dus er is een zware impact op de prestaties als de verplaatste gegevens nodig zijn. Hiermee kan de lader echter een trucje uithalen. In plaats van de benodigde gegevens in RAM te laden, kan het de virtuele geheugenruimte creëren en deze toewijzen aan de gegevenslocatie op de harde schijf.

Hierdoor zou het programma onmiddellijk geladen kunnen lijken, hoewel het niet klaar is. Het programma is nu nog niet klaar voor gebruik, ook al zou het er zo uit kunnen zien. Dit hoeft niet noodzakelijkerwijs een probleem te zijn voor een onnodige achtergrondtaak, maar het is een probleem als het een toepassing is die de gebruiker wil gebruiken; in dit geval zou de truc geen voordeel opleveren.

Een andere reden is dat, wanneer een programma wordt geopend, het systeem meestal voldoende RAM heeft. De meeste mensen houden hun computer niet constant op 99% RAM-gebruik. Zelfs degenen die dat wel doen, willen waarschijnlijk dat het programma dat ze zojuist hebben geladen, werkt en geven er de voorkeur aan dat een ander programma wordt opgeroepen.

Verantwoordelijkheden van een lader

De precieze stappen van een lader zijn afhankelijk van het besturingssysteem in kwestie. Een standaard UNIX-lader heeft vijf hoofdfuncties. De eerste is het uitvoeren van validatiecontroles. Hiervoor is voldoende fysiek geheugen beschikbaar en de benodigde machtigingen. Vervolgens brengt de lader de gegevens in het geheugen in kaart. Meestal wordt dit gedaan door de gegevens naar het hoofdgeheugen over te brengen. Zoals hierboven vermeld, zou het geheugen in theorie in een mum van tijd aan de schijflocatie kunnen worden toegewezen.

Toepassingen kunnen worden uitgevoerd met opdrachtregelargumenten. Dit zijn optionele vlaggen die bepaalde gedragingen of functies aangeven die standaard niet zijn ingeschakeld. De vlag -h wordt vaak gebruikt om een ​​op tekst gebaseerd helpbestand af te drukken in plaats van het programma uit te voeren. Deze argumenten moeten ook in het geheugen worden geladen. De registers moeten worden geïnitialiseerd, zoals de stapelwijzer. Ten slotte springt de lader naar de eerste instructie van het programma om het te laten werken.

Conclusie

Een loader maakt deel uit van een besturingssysteem. Het is verantwoordelijk voor het laden van applicaties vanaf opslag tot hoofdgeheugen. Zijn verantwoordelijkheden strekken zich ook uit tot het starten van het programma. Dit betekent dat het registers moet initialiseren en de eerste instructie van het programma moet aanroepen. Het staat bekend als een bootloader wanneer de lader verantwoordelijk is voor het laden van het besturingssysteem zelf.