Comment le système d’exploitation gère-t-il les programmes et les données ?

Le système d'exploitation gère les programmes et les données via le système de fichiers. La fonction de gestion du système de fichiers est réalisée en organisant les programmes et les données qu'il gère en une série de fichiers. Un fichier fait référence à une collection d'éléments liés avec des noms de fichiers.

L'environnement d'exploitation de ce tutoriel : système Windows 7, ordinateur Dell G3.

Les systèmes d'exploitation modernes utilisent presque tous des systèmes de fichiers pour organiser et gérer le grand nombre de programmes et de données stockés dans l'ordinateur. La fonction de gestion du système de fichiers est réalisée en organisant les programmes et les données qu'il gère en une série de fichiers. Un fichier fait référence à une collection d'éléments liés avec des noms de fichiers. Les éléments sont généralement des enregistrements, et un enregistrement est une collection d'éléments de données significatifs. Les composants de données peuvent être divisés en éléments de données, enregistrements et fichiers.

①Élément de données, l'élément de données est le formulaire d'organisation des données de niveau le plus bas. Il est divisé en éléments de données de base (un jeu de caractères utilisé pour décrire un certain attribut d'un objet, qui est la plus petite unité de données logique pouvant être clairement comprise dans l'organisation des données, c'est-à-dire des données atomiques, également appelées éléments de données ou champs. ) et des éléments de données combinés (constitués de plusieurs éléments de données de base)

　　② Un enregistrement est une collection d'éléments de données associés, utilisés pour décrire les attributs d'un objet sous un certain aspect afin d'identifier de manière unique un ou plusieurs éléments de données. les éléments de données d'un enregistrement doivent être déterminés et leur collection est appelée clé. Une clé est un élément de données qui peut identifier de manière unique un enregistrement.

　③ Fichier, un fichier est une collection d'éléments liés avec un nom de fichier, divisés en fichiers structurés (également appelés fichiers d'enregistrement : les fichiers sont composés d'un groupe d'enregistrements similaires. Tels que les enregistrements d'informations de candidature de tous les candidats qui ont postulé pour une certaine école) et des fichiers non structurés (également appelés fichiers de streaming : vus comme un flux de caractères. Comme un fichier binaire ou un fichier de caractères). Les fichiers structurés sont composés de plusieurs enregistrements liés, tandis que les fichiers non structurés sont considérés comme un flux de caractères. Un fichier est la plus grande unité de données dans un système de fichiers. Le fichier doit avoir ses propres attributs, notamment le type de fichier (tel que le fichier source, le fichier cible, le fichier exécutable, etc.), la longueur du fichier (la longueur actuelle du fichier et éventuellement la longueur maximale autorisée) et l'emplacement physique de le fichier (indiquant où se trouve le fichier. Le pointeur sur l'appareil et où il se trouve sur l'appareil), l'heure de création du fichier (l'heure à laquelle le fichier a été modifié pour la dernière fois). Un fichier peut correspondre à plusieurs enregistrements, et un enregistrement peut correspondre à plusieurs données.

　 Les objets gérés par le système de fichiers comprennent : les fichiers (en tant qu'objets directs de gestion de fichiers), les répertoires (afin de faciliter l'accès et la récupération des fichiers par les utilisateurs, les répertoires sont configurés dans le système de fichiers. Chaque entrée du répertoire doit contenir le nom du fichier. et L'adresse physique où se trouve le fichier. L'organisation et la gestion du répertoire sont la clé pour faciliter et améliorer la vitesse d'accès aux fichiers), disque (les fichiers et les répertoires doivent occuper de l'espace de stockage, une gestion efficace de cette partie de l'espace ne peut pas améliore uniquement l'utilisation de la mémoire externe et peut améliorer la vitesse d'accès aux fichiers).

Attributs du fichier

①Nom : Le fichier a un nom unique et est enregistré sous une forme facilement lisible.

②Identifiant : Une étiquette unique qui identifie un fichier dans le système de fichiers, généralement un numéro. Il s'agit d'un nom interne illisible par les humains.

③Type : utilisé par les systèmes de fichiers prenant en charge différents types.

④ Emplacement : pointeur vers l'appareil et les fichiers présents sur l'appareil.

⑤Taille : la taille actuelle du fichier (exprimée en octets, mots ou blocs), qui peut également inclure la taille maximale autorisée par le fichier.

⑥ Protection : informations de contrôle d'accès pour protéger les fichiers.

⑦ Heure, date et identifiant utilisateur : informations sur la création du fichier, la dernière modification et le dernier accès, utilisées pour protéger, sécuriser et suivre l'utilisation des fichiers.

Fonctionnement de base des fichiers

　① Créez un fichier. Lors de la création d'un nouveau fichier, le système doit d'abord allouer l'espace mémoire externe nécessaire pour le nouveau fichier et créer une entrée de répertoire pour celui-ci dans le répertoire du système de fichiers. entrée Le nom de fichier du nouveau fichier et son adresse de stockage externe et d'autres attributs doivent y être enregistrés.

　② Supprimer un fichier. Lorsqu'un fichier n'est plus nécessaire, il peut être supprimé du système de fichiers. Lors de la suppression, le système doit d'abord trouver l'entrée du répertoire du fichier à supprimer, en faire une entrée vide. , puis recyclez-le L'espace de stockage occupé par ce fichier.

　③ Lire un fichier. Lors de la lecture d'un fichier, le nom du fichier et l'adresse cible mémoire qui doit être lue doivent être indiqués dans l'appel système correspondant. À ce stade, le système doit rechercher dans le répertoire, trouver l'entrée de répertoire spécifiée et obtenir l'emplacement du fichier lu dans la mémoire externe. Dans l'entrée du répertoire, il y a également un pointeur pour lire/écrire des fichiers.

　④ Écrire un fichier Lors de l'écriture d'un fichier, le nom du fichier et son adresse source en mémoire doivent être renseignés dans l'appel système correspondant. À ce stade, le système doit rechercher dans le répertoire, trouver l'entrée de répertoire spécifiée, puis utiliser le pointeur d'écriture dans le répertoire pour effectuer l'opération d'écriture.

　⑤ Tronquer le fichier. Si le contenu d'un fichier est ancien et doit être complètement mis à jour, une méthode consiste à supprimer le fichier et à créer un nouveau fichier. Cependant, si le nom et les attributs du fichier n'ont pas changé, vous pouvez tronquer le fichier. file. qui définit la longueur du fichier d'origine sur 0 et supprime le contenu du fichier d'origine.

　⑥ Définissez la position de lecture/écriture du fichier, qui est utilisée pour définir la position du pointeur de lecture/écriture du fichier, de sorte qu'à chaque fois que vous lisez/écrivez un fichier, vous n'ayez pas besoin de recommencer depuis le début mais depuis la position réglée. L'accès séquentiel peut être modifié en accès aléatoire.

Ouverture et fermeture de fichiers

Source : La plupart des opérations sur les fichiers fournies par le système d'exploitation actuel sont à peu près le même processus en deux étapes : Tout d'abord, recherchez dans le répertoire de fichiers pour trouver les attributs du fichier spécifié et son emplacement sur le mémoire externe ; Effectuer ensuite les opérations correspondantes sur le fichier, telles que la lecture/écriture de fichiers, etc. Lorsque l'utilisateur nécessite plusieurs opérations de lecture/écriture ou autres sur un fichier, il doit à chaque fois démarrer à partir du répertoire de recherche, afin d'éviter plusieurs recherches répétées dans le répertoire, l'appel du système de fichiers ouvert est introduit dans la plupart des systèmes d'exploitation. Lorsque l'utilisateur demande à exploiter un système de fichiers pour la première fois, l'appel du système de fichiers ouvert est d'abord utilisé pour ouvrir le fichier.

L'ouverture signifie que le système copie les attributs du fichier nommé (y compris l'emplacement physique du fichier sur le stockage externe) du stockage externe vers une entrée dans la table des fichiers ouverts en mémoire, et renvoie le numéro d'entrée (numéro d'index) à l'utilisateur, à l'avenir, lorsque l'utilisateur demandera d'exploiter le fichier, il pourra utiliser le numéro d'index renvoyé par le système pour faire une demande d'opération au système, et le système pourra directement utiliser le numéro d'index pour rechercher à l'air libre table de fichiers, évitant ainsi d'avoir à récupérer le fichier à nouveau, si l'utilisateur n'a plus besoin d'effectuer d'opérations sur le fichier, l'appel système close peut être utilisé pour fermer le fichier, et le système d'exploitation supprimera le fichier de l'entrée dans la table des fichiers ouverts.

Type de fichiers à structure logique

无结构文件（流式文件）

Les fichiers non structurés sont la forme la plus simple d'organisation de fichiers. Les fichiers non structurés organisent les données en enregistrements dans l'ordre, les accumulent et les sauvegardent. Il s'agit d'une collection d'éléments d'informations connexes ordonnés, mesurés en octets. Étant donné que les fichiers non structurés n'ont pas de structure, les enregistrements ne sont accessibles que via des recherches exhaustives. Ce format de fichier n'est donc pas adapté à la plupart des applications. Cependant, la gestion des fichiers non structurés des flux de caractères est simple et les utilisateurs peuvent l'utiliser facilement. Par conséquent, les fichiers qui n'exploitent pas de nombreuses unités d'informations de base sont plus adaptés à la méthode non structurée d'utilisation des flux de caractères, tels que les programmes sources, les fichiers exécutables, les fonctions de bibliothèque, etc.

有结构文件（记录式文件）

Pour plus de connaissances liées à l'informatique, veuillez visiter la rubrique FAQ !

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!