Какво е товарач?

Почти всеки софтуер, който искате, както и много софтуер, който не желаете, може да бъде намерен в Интернет. Там обаче не ти се отразява много добре. за да можете да стартирате програма, първо трябва да я изтеглите и инсталирате. След като софтуерът бъде записан на вашия твърд диск, можете да го стартирате.

Проблемът е, че носителите за съхранение, дори високоскоростните SSD, са доста бавни в сравнение с процесора и не могат да предоставят данни достатъчно бързо за приемлива производителност. За да можете да стартирате софтуера, кодът, който трябва да бъде изпълнен, трябва да бъде зареден в паметта. Това е работата на товарач.

Товарачът е компонент на операционната система. От съществено значение е да стартирате всяко приложение, тъй като то зарежда програмата в паметта и я подготвя за изпълнение. Товарачът винаги се съхранява в паметта, така че програмите да могат да се зареждат възможно най-бързо.

Необходимо е да заредите операционната система в системната памет, за да стартирате. Това е задачата на специфичен тип товарач, наречен boot loader. Вградените системи може да не използват непременно товарач. Това обикновено е случаят със системи от ниско ниво без операционни системи, които изпълняват код директно от носител за съхранение, обикновено EPROM или флаш памет.

Калъф Edge

Виртуалната памет е функция на съвременните операционни системи, която скрива физическия адрес на данните от системата и програмата. Основното предимство тук е, че това позволява на операционната система да „страници“ част от паметта от физическата RAM. Вместо това го съхранява на твърдия диск.

Пейджингът обикновено се извършва само когато компютърът изчерпва RAM. Това е полезно, защото позволява на компютъра да използва повече RAM, отколкото има. Без този процес поне една програма ще се срине, тъй като не може да съхрани необходимите данни. Недостатъкът е, че носителят за съхранение все още е бавен, така че има силно въздействие върху производителността, ако преместените данни са необходими. С това обаче товарачът може да направи малко трик. Вместо да зарежда необходимите данни в RAM, той може да създаде пространство за виртуална памет и да го картографира към местоположението на данните на твърдия диск.

Това ще позволи на програмата да изглежда заредена незабавно, въпреки че не е направено. Програмата не е готова за използване сега, въпреки че може да изглежда така. Това може да не е непременно проблем за ненужна фонова задача, но е проблем, ако това е приложение, което потребителят иска да използва; в този случай трикът няма да донесе никаква полза.

Друга причина е, че обикновено, когато се отвори програма, системата има достатъчно RAM. Повечето хора не поддържат компютъра си да работи постоянно при 99% използване на RAM. Дори тези, които го правят, вероятно наистина ще искат програмата, която току-що са заредили, да работи и биха предпочели друга програма да бъде пейджинг.

Отговорности на товарача

Точните стъпки на товарача зависят от въпросната операционна система. Основният зареждащ UNIX има пет основни функции. Първият е извършването на проверки за валидиране. Това включва достатъчно налична физическа памет и необходимите разрешения. След това товарачът всъщност картографира данните в паметта. Обикновено това се прави чрез прехвърляне на данните в основната памет. Както бе споменато по-горе, паметта теоретично може да бъде картографирана към местоположението на устройството в краен случай.

Приложенията могат да се изпълняват с аргументи от командния ред. Това са незадължителни флагове, които показват определени поведения или функции, които не са активирани по подразбиране. Флагът -h често се използва за отпечатване на текстов помощен файл, вместо да стартира програмата. Тези аргументи също трябва да бъдат заредени в паметта. Регистрите трябва да бъдат инициализирани, като указателя на стека. Накрая, товарачът преминава към първата инструкция на програмата, за да я стартира.

Заключение

Товарачът е част от операционна система. Той е отговорен за зареждането на приложения, започвайки от хранилището към основната памет. Неговите отговорности се простират и до стартирането на програмата. Това означава, че трябва да инициализира регистрите и да извика първата инструкция на програмата. Известен е като зареждащ механизъм, когато зареждащият е отговорен за зареждането на самата операционна система.