Достъп до данни. Какво става, когато се обработват данни?

Зареждане на файлове

Както казахме, данните се съхраняват във файлове върху някакви носители, прикрепени към компютъра. Да припомним, че те могат да бъдат или внедрени в компютъра (например твърди дискове), или преносими, като CD, DVD или USB дискове.

Това обаче не е мястото, където компютър може да обработи данните. Те трябва да се заредят в операционната памет (помните ли как се нарича?), за да може процесора, както програмите и приложенията, да ги обработят.

Оперативната памет се нарича RAM. Може би си спомняте от предните уроци компютърния модел на фон Нойман. RAM паметта се свързва директно към процесора. Когато процесорът работи върху някакви инструкции, нареждащи му да прочете или да модифицира данни, това го прави в оперативната памет. Така че преди програмата да започне да работи с данните, операционната система първо трябва да зареди необходимите файлове в паметта.

Разглеждане на проблем относно малък обем RAM

Ако си спомняте от секцията „Размер на данни”, обичайният размер на RAM паметта е по-малък от този на обикновения твърддиск. Ако разчитате на изпълнението на много задачи едновременно, процесорът ще стартира повече от едно приложение. Така че е възможно оперативната памет да не може да съхрани целия необходим файл.

Размяна или прелистване е процес, в който операционната система автоматично зарежда или премахва части от файловe в и от памет в зависимост от употребата.

 Зареждане на приложения

Необходимо е да споменем, че и самите приложения се запазват върху носителя заедно с техните файлове от данни. Логично е, защото приложенията са съставени от голямо количество от данни (инструкции на процесора) и трябва да бъдат заредени в паметта преди процесора да обработи инструкциите. Ето защо операционните системи осигуряват и автоматично зареждане на файлови приложения в паметта, когато потребителя има нужда от тях.

Изпълними файлове

Двоичните файлове, съдържащи код с инструкции на приложение, се наричат изпълними файлове, а самите инструкции се изпълняват от процесора. Това са двоични файлове, така че обикновено не можете да видите нещо смислено в тях (само процесорът може да ги разбере).

Операционните системи трябва да могат да определят по някакъв начин типа на изисквания файл.

В системите на Microsoft това се постига чрез концепцията за разширение на файловото име. Със сигурност сте виждали нещо като “application.exe”. Забележете разширението на името отделено от точката, което гласи EXE (или изпълним (executable)). Такива са файловите приложения, които могат да се намерят в директориите за инсталиране на приложения. В системите Microsoft Windows обикновено е директория (или папка) наречена „Програмни Файлове” (“Program Files”).

В системите Unix самият формат на файла определя дали файла е изпълним или само файл от данни. В такива системи приложните директории са например “bin” или “etc”.

Например погледнете следващата снимка, която представя съдържанието на един изпълним системен файл от Microsoft Windows (забележете разширението .EXE).