Loader คืออะไร?

ซอฟต์แวร์เกือบทุกอย่างที่คุณต้องการ รวมถึงซอฟต์แวร์จำนวนมากที่คุณไม่มี สามารถพบได้บนอินเทอร์เน็ต มันไม่ได้ช่วยอะไรคุณมากนัก เพื่อให้สามารถเรียกใช้โปรแกรมได้ คุณต้องดาวน์โหลดและติดตั้งก่อน เมื่อบันทึกซอฟต์แวร์ลงในฮาร์ดไดรฟ์ของคุณแล้ว คุณสามารถเรียกใช้งานได้

ปัญหาคือสื่อจัดเก็บข้อมูล แม้แต่ SSD ความเร็วสูง ค่อนข้างช้าเมื่อเทียบกับ CPU และไม่สามารถให้ข้อมูลได้เร็วพอสำหรับประสิทธิภาพที่ยอมรับได้ เพื่อให้สามารถรันซอฟต์แวร์ได้ จะต้องโหลดโค้ดที่จะรันลงในหน่วยความจำ นี่คืองานของรถตัก

ตัวโหลดเป็นส่วนประกอบของระบบปฏิบัติการ สิ่งสำคัญคือต้องเริ่มแอปพลิเคชันใดๆ เนื่องจากโหลดโปรแกรมลงในหน่วยความจำและเตรียมพร้อมสำหรับการดำเนินการ ตัวโหลดจะถูกเก็บไว้ในหน่วยความจำเสมอเพื่อให้สามารถโหลดโปรแกรมได้เร็วที่สุด

จำเป็นต้องโหลดระบบปฏิบัติการลงในหน่วยความจำระบบเพื่อบู๊ตเครื่อง นี่เป็นงานของตัวโหลดเฉพาะที่เรียกว่าตัวโหลดบูต ระบบฝังตัวอาจไม่จำเป็นต้องใช้ตัวโหลด โดยทั่วไปจะเป็นกรณีนี้สำหรับระบบระดับต่ำที่ไม่มีระบบปฏิบัติการที่รันโค้ดโดยตรงจากสื่อบันทึกข้อมูล ซึ่งโดยทั่วไปคือ EPROM หรือหน่วยความจำแฟลช

เคสขอบ

หน่วยความจำเสมือนเป็นคุณสมบัติของระบบปฏิบัติการสมัยใหม่ที่ซ่อนที่อยู่จริงของข้อมูลจากระบบและโปรแกรม ข้อได้เปรียบที่สำคัญที่นี่คือสิ่งนี้ทำให้ระบบปฏิบัติการสามารถ "เพจ" หน่วยความจำบางส่วนออกจาก RAM จริงได้ แต่จะเก็บไว้ในฮาร์ดไดรฟ์แทน

โดยทั่วไปการเพจจะทำก็ต่อเมื่อคอมพิวเตอร์มี RAM ไม่เพียงพอ สิ่งนี้มีประโยชน์เพราะช่วยให้คอมพิวเตอร์ใช้ RAM ได้มากกว่าที่มี หากไม่มีกระบวนการนี้ โปรแกรมอย่างน้อยหนึ่งโปรแกรมจะหยุดทำงานเนื่องจากไม่สามารถจัดเก็บข้อมูลที่จำเป็นได้ ข้อเสียคือสื่อจัดเก็บข้อมูลยังคงทำงานช้า ดังนั้นจึงมีผลกระทบด้านประสิทธิภาพอย่างมากหากจำเป็นต้องย้ายข้อมูล อย่างไรก็ตาม ด้วยวิธีนี้ ตัวโหลดสามารถดึงกลอุบายได้เล็กน้อย แทนที่จะโหลดข้อมูลที่จำเป็นลงใน RAM สามารถสร้างพื้นที่หน่วยความจำเสมือนและแมปกับตำแหน่งข้อมูลในฮาร์ดไดรฟ์ได้

สิ่งนี้จะทำให้โปรแกรมปรากฏขึ้นทันทีแม้ว่าจะยังไม่เสร็จก็ตาม โปรแกรมยังไม่พร้อมใช้งานในขณะนี้แม้ว่ามันจะดูเหมือนก็ตาม นี่อาจไม่ใช่ปัญหาสำหรับงานเบื้องหลังที่ไม่จำเป็น แต่เป็นปัญหาหากเป็นแอปพลิเคชันที่ผู้ใช้ต้องการใช้ ในกรณีนี้ เคล็ดลับจะไม่มีประโยชน์ใดๆ

อีกเหตุผลหนึ่งคือ โดยปกติแล้ว เมื่อเปิดโปรแกรม ระบบจะมี RAM เพียงพอ คนส่วนใหญ่ไม่ให้คอมพิวเตอร์ทำงานที่การใช้ RAM 99% อย่างต่อเนื่อง แม้แต่ผู้ที่ทำจริง ๆ ก็อาจจะต้องการให้โปรแกรมที่เพิ่งโหลดมาทำงานจริง ๆ และต้องการให้โปรแกรมอื่นรับเพจ

ความรับผิดชอบของ Loader

ขั้นตอนที่แม่นยำของตัวโหลดขึ้นอยู่กับระบบปฏิบัติการที่เป็นปัญหา ตัวโหลด UNIX พื้นฐานมีหน้าที่หลักห้าประการ อย่างแรกคือทำการตรวจสอบความถูกต้อง สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับหน่วยความจำกายภาพที่เพียงพอและการอนุญาตที่จำเป็น ถัดไป ตัวโหลดจะแมปข้อมูลในหน่วยความจำจริงๆ โดยปกติจะทำโดยการถ่ายโอนข้อมูลไปยังหน่วยความจำหลัก ดังที่กล่าวไว้ข้างต้น ในทางทฤษฎีแล้ว หน่วยความจำสามารถแมปกับตำแหน่งไดร์ฟได้ในพริบตา

แอปพลิเคชันสามารถรันได้ด้วยอาร์กิวเมนต์บรรทัดคำสั่ง สิ่งเหล่านี้เป็นค่าสถานะที่ไม่บังคับซึ่งระบุลักษณะการทำงานหรือคุณลักษณะบางอย่างที่ไม่ได้เปิดใช้งานตามค่าเริ่มต้น แฟล็ก -h มักใช้เพื่อพิมพ์ไฟล์วิธีใช้แบบข้อความแทนที่จะเรียกใช้โปรแกรม ต้องโหลดอาร์กิวเมนต์เหล่านี้ลงในหน่วยความจำด้วย จำเป็นต้องเริ่มต้นการลงทะเบียน เช่น ตัวชี้สแต็ก ในที่สุดตัวโหลดจะข้ามไปที่คำสั่งแรกของโปรแกรมเพื่อให้มันทำงาน

บทสรุป

ตัวโหลดเป็นส่วนหนึ่งของระบบปฏิบัติการ มีหน้าที่โหลดแอพพลิเคชั่นตั้งแต่หน่วยเก็บข้อมูลไปยังหน่วยความจำหลัก ความรับผิดชอบยังขยายไปถึงการเริ่มต้นโปรแกรมที่กำลังทำงานอีกด้วย ซึ่งหมายความว่าจำเป็นต้องเริ่มต้นการลงทะเบียนและเรียกคำสั่งแรกของโปรแกรม เป็นที่รู้จักกันว่าตัวโหลดบูตเมื่อตัวโหลดมีหน้าที่โหลดระบบปฏิบัติการเอง