Ποια είναι η λειτουργία του φορτωτή στο λογισμικό συστήματος;

Ο φορτωτής είναι ένα κρίσιμο μέρος του λογισμικού συστήματος που είναι υπεύθυνο για τη φόρτωση προγραμμάτων στη μνήμη και την προετοιμασία τους για εκτέλεση. Η κύρια λειτουργία του μπορεί να χωριστεί σε διάφορα βασικά βήματα:

1. Φόρτωση: Αυτή είναι η κύρια λειτουργία. Ο φορτωτής διαβάζει το εκτελέσιμο αρχείο του προγράμματος (π.χ. ένα αρχείο `.exe` σε Windows, ένα αρχείο ELF στο Linux) από τη δευτερεύουσα αποθήκευση (όπως ένα σκληρό δίσκο ή SSD) στην κύρια μνήμη (RAM).

2. Σύνδεση: Πολλά προγράμματα αποτελούνται από πολλαπλές ενότητες ή βιβλιοθήκες. Ο φορτωτής επιλύει τις αναφορές μεταξύ αυτών των μονάδων, εξασφαλίζοντας ότι κάθε ενότητα μπορεί να έχει σωστά πρόσβαση στις λειτουργίες και τα δεδομένα που ορίζονται σε άλλα. Αυτό μπορεί να περιλαμβάνει τη δυναμική σύνδεση κοινόχρηστων βιβλιοθηκών κατά το χρόνο εκτέλεσης. Αυτό το βήμα διασφαλίζει ότι υπάρχει όλοι οι απαραίτητοι κώδικες και δεδομένα.

3. μετεγκατάσταση: Ο φορτωτής ρυθμίζει τις διευθύνσεις εντός του κώδικα του προγράμματος ώστε να αντικατοπτρίζει τις πραγματικές θέσεις μνήμης όπου θα φορτωθεί το πρόγραμμα. Επειδή το λειτουργικό σύστημα μπορεί να φορτώσει προγράμματα σε διαφορετικές διευθύνσεις μνήμης κάθε φορά που τρέχουν, ο φορτωτής πρέπει να κάνει αυτές τις προσαρμογές για να εξασφαλίσει ότι το πρόγραμμα λειτουργεί σωστά ανεξάρτητα από το πού βρίσκεται στη μνήμη.

4. Κατανομή: Ο φορτωτής κατανέμει τον απαραίτητο χώρο μνήμης για τον κωδικό, τα δεδομένα και τη στοίβα του προγράμματος. Αυτό περιλαμβάνει την αιτία μνήμης από τον διαχειριστή μνήμης του λειτουργικού συστήματος και την επιφύλαξη του κατάλληλου χώρου.

5. Αρχικοποίηση: Πριν από την εκτέλεση, ο φορτωτής μπορεί να εκτελέσει ορισμένες εργασίες αρχικοποίησης, όπως η ρύθμιση των καταχωρητών του προγράμματος για να δείξει τις σωστές θέσεις μνήμης, να αρχικοποιήσει τις παγκόσμιες μεταβλητές ή τα επιχειρήματα του προγράμματος.

6. Μεταφορά ελέγχου: Τέλος, ο φορτωτής μεταφέρει τον έλεγχο στο σημείο εισόδου του προγράμματος, επιτρέποντας στο πρόγραμμα να ξεκινήσει την εκτέλεση του. Αυτή είναι συχνά η βασική λειτουργία σε προγράμματα C ή C ++.

Στην ουσία, ο φορτωτής λειτουργεί ως γέφυρα μεταξύ του προγράμματος που είναι αποθηκευμένο στο δίσκο και το τρέξιμο πρόγραμμα στη μνήμη, χειρίζοντας όλα τα απαραίτητα βήματα για να γίνει το εκτελέσιμο πρόγραμμα. Διαφορετικά λειτουργικά συστήματα και αρχιτεκτονικές μπορούν να εφαρμόσουν φορτωτές με διάφορους τρόπους, αλλά οι θεμελιώδεις λειτουργίες παραμένουν συνεπείς.