استفسار عن كيفية تناسق العمل مابين CPU و memoires لمعالجة برنامج ما

بالضبط،عندما تنقر على أيقونة برنامج، يرسل نظام التشغيل طلبًا إلى وحدة إدارة الملفات  للعثور على الملف التنفيذي للبرنامج على القرص الصلب.

بعد العثور على الملف، يقوم نظام التشغيل بتحميله إلى الذاكرة RAM، وتلك العملية تتضمن قراءة البيانات من القرص الصلب ونقلها إلى الذاكرة، حيث نظام التشغيل يدير العملية، ويحدد مكان تحميل البرنامج في الذاكرة، ويضمن عدم حدوث تداخل مع عمليات أخرى.

قبل بدء تشغيل البرنامج، يقوم نظام التشغيل بإعداد بيئة تشغيل مناسبة له، بما في ذلك تخصيص الموارد اللازمة مثل الذاكرة والمسجلات، ثم يقوم نظام التشغيل بتحويل التحكم إلى البرنامج المُحمل في الذاكرة، ليبدأ في التنفيذ.

وبالطبع الـ CPU ينتظر وصول البرنامج إلى الـ RAM قبل معالجته، فلا يمكن للمعالج معالجة التعليمات مباشرة من القرص الصلب، لأنّ القرص الصلب بطيء جدًا مقارنة بسرعة المعالج، لذلك، يجب تحميل البرنامج إلى الذاكرة أولاً، وهي ذاكرة أسرع بكثير، قبل أن يتمكن المعالج من الوصول إلى تعليماته ومعالجتها.

بعد تحميل البرنامج إلى RAM، أحيانًأ يتم نسخ أجزاء منه إلى ذاكرة التخزين المؤقت للمعالج Cache لزيادة سرعة الوصول، فالمعالج يفضل الوصول إلى البيانات من ذاكرة التخزين المؤقت لأنها أسرع بكثير من RAM، لكن ذلك لا يغير من حقيقة أن البرنامج يجب أن يكون في RAM أولاً.

في بعض الحالات، يبدأ المعالج في معالجة أجزاء من البرنامج قبل تحميله بالكامل إلى RAM، وذلك من خلال تقنيات مثل التنفيذ التنبؤي Speculative Execution، أيضًا البرنامج يحتاج إلى أن يكون في RAM بشكل كامل ليتم تنفيذه بشكل صحيح.

1.كيف يعرف المعالج انه يوجد برنامج في الكاتش او الرام يحتاج لمعالجة

هل نظام التشغيل هو المسؤول عن ذلك ايضا؟

2 .هل المعالج يتعامل مع الكاتش بصفة رئيسية نظرا لسرعتها الملائمة له اي يتواصل معها اولا لايجاد البرنامج ام انه يتعامل مباشرة مع الرام ؟