5.8.3. Відображення виконуваних файлів

При запуску нового процесу Windows використовує практично той же механізм виділення регіонів пам'яті, який був описаний в попередньому пункті. Відмінність в тому, що виділення пам'яті виконує сама система. Крім того, немає необхідності у використанні сторінкового файлу, оскільки для зберігання сторінок, витіснених на диск, як не можна краще підходить сам EXE-файл (або DLL-файл, що містить поділювану бібліотеку функцій). При запуску програми Windows резервує достатню кількість віртуальних сторінок і закріплює за ними блоки EXE-файлу. При цьому немає необхідності виконувати таку дію, як «завантаження» програми в традиційному сенсі. Читання кодів програми виконується по мірі необхідності, відповідно до загального принципу завантаження сторінок по вимозі.

Як правило, текст програми не піддається змінам в ході її виконання. Це означає, що відповідні віртуальні сторінки залишаються «чистими» і при їх витісненні немає необхідності в записі на диск. Якщо один і той же виконуваний файл використовується одночасно декількома процесами (що цілком можливо для EXE-файлу в разі запуску декількох екземплярів програми, а для DLL-файлів є правилом), то на один і той же файл відображаються віртуальні сторінки кожного з цих процесів. При цьому цілком можливо, що в таблицях сторінок різних процесів один і той же виконуваний файл буде відповідати різним діапазонам віртуальних адрес.

Проблема виникає в тому випадку, якщо по логіці роботи програми повинна виконуватися запис в деякі сторінки пам'яті, відповідні виконуваного файлу. Це нормальне явище, оскільки до складу EXE-файлу можуть входити області пам'яті, відведені для статичних змінних програми. Очевидно, не можна дозволити програмі змінювати свій власний файл тільки тому, що змінилися значення змінних. Тим більше, якщо файл використовується відразу в декількох процесах і в кожному з них змінні приймають різні значення. Вихід, використовуваний Windows NT в цій ситуації, полягає в наступному. Всі віртуальні сторінки, відповідні виконуваному файлу, виділяються зі спеціальним атрибутом доступу PAGE_WRITECOPY, тобто «Копіювання при записі». Поки процеси тільки читають дані з цих сторінок, все відбувається, як описано вище. Якщо ж процес намагається виконати запис на сторінку з таким атрибутом, то відбувається переривання, яке система обробляє таким чином. У сторінковому файлі виділяється блок, у який копіюється вміст даної сторінки з EXE-файлу. У таблиці сторінок позначається, що ця віртуальна сторінка тепер закріплена не за EXE-файлом, а за блоком, виділеним з сторінкового файлу. Після цього операція запису успішно виконується, а при витісненні сторінки вона буде збережена в сторінковому файлі. Таким чином, сторінковий файл таки використовується, але тільки для тих сторінок програми, які змінюються в ході роботи.

Якщо запускається EXE-файл знаходиться на дискеті, то система відразу копіює його в сторінковий файл, оскільки використовувати для підкачки сторінок таке повільне і ненадійне пристрій, як діскетной накопичувач, було б украй неефективно.