Программы с оверлейной структурой. Цель применения. Принципы построения и функционирования. Преимущества и недостатки

Оверлей — буквально «лежащий сверху» или просто «перекры­тие». Это способ загрузки и выполнения программ, при котором в ОП загружается не вся программа, а только та её часть, которая необходима для выполнения какого-либо этапа её работы. По завер­шении этого этапа на её место загружается другая часть программы (перекрывает первую часть), и работа программы продолжается.

Важно подчеркнуть, что, несмотря на определённое сходство между задачами, решаемыми механизмом перекрытий и виртуаль­ной адресацией, одно и в коем случае не является разновидностью другого. При виртуальной адресации решается задача отображе­ния большого адресного пространства в ограниченную оперативную память. При использовании оверлея решается задача отображения большого количества объектов (модулей программы) в ограниченное адресное пространство.

Основная проблема при оверлейной загрузке состоит в следую­щем: прежде чем ссылаться на оверлейный адрес, надо понять, какой из оверлейных модулей в данный момент там находится. Эта пробле­ма обычно решается построением дерева зависимостей оверлейных модулей и требованием, что каждый дочерний модуль может быть вызван только из своего родительского модуля. Передача управле­ния из одного дочернего модуля другому может быть осуществлена только через родительский модуль (а если модули, передающие друг другу управление, не являются дочерними модулями одного роди­тельского, то через родительский модуль родительских модулей этих модулей).

Собственно передача управления и при необходимости загрузка оверлейных модулей может быть реализована как через вызов спе­циальной службы ОС, так и без привлечения ОС с использованием специального программного модуля — менеджера оверлея, — вклю­чаемого в состав прикладной программы из специальной библиотеки на этапе редактирования связей.

Распределение кода программы по оверлейным модулям и опре­деление дерева зависимости оверлейных модулей обычно возлагается на программиста.

Преимущества применения программ с оверлейной структурой особенно заметны на системах с малой ОП. За счёт перекрытия раз­ными модулями одного адресного пространства удаётся разрабаты­вать и выполнять программы, которые полностью в ОП не поме­щаются.

Недостатками оверлейного программирования являются:

- сложность программирования — построение структуры про­граммы возлагается на программиста;

- не каждую программу можно эффективно закодировать с при­менением оверлея — в программе должны просматриваться незави­симо выполняющиеся части;

- на перезагрузку оверлеев (операция дискового ввода-вывода) тратится заметное время — программа выполняется медленнее, чем без применения оверлея.