1. Interacción del sistema de archivos:
* Solicitud: Un programa (o usuario) envía una solicitud al sistema operativo (SO) para acceder a un archivo.
* Ubicación del archivo: El sistema operativo utiliza el sistema de archivos para ubicar la posición del archivo en el dispositivo de almacenamiento secundario. Esto implica buscar metadatos (información sobre el archivo, como su nombre, tamaño y ubicación) en el sistema de archivos.
2. Asignación de memoria:
* Solicitud de espacio: El sistema operativo solicita una parte de la memoria libre (RAM) lo suficientemente grande como para contener el archivo.
* Gestión de memoria: El sistema operativo administra la asignación de memoria, asegurándose de que el espacio solicitado esté disponible y no entra en conflicto con otros programas en ejecución.
3. Transferencia de datos:
* Operación de lectura: El sistema operativo instruye al disco duro (u otro dispositivo de almacenamiento secundario) que lea el contenido del archivo.
* Bloques de datos: Los datos se leen desde el disco duro en bloques (generalmente de 4KB a 16kB de tamaño).
* Buffering: Los datos se transfieren a un búfer temporal en la memoria. Esto se hace para garantizar un flujo continuo de datos, incluso si el disco duro es más lento que la CPU.
4. Archivo en la memoria:
* buffer a la memoria: Los datos en el búfer se copian a la ubicación de memoria asignada.
* Mango de archivo: El sistema operativo crea un mango de archivo, que es un puntero a la ubicación del archivo en la memoria. Esto permite que los programas accedan a los datos directamente.
5. Acceso al programa:
* Mango de archivo: El programa utiliza el mango del archivo para acceder y manipular los datos en la memoria.
Puntos clave:
* OS Control: El sistema operativo es el intermediario entre el programa y el dispositivo de almacenamiento. Maneja todos los detalles de bajo nivel del acceso a archivos.
* Eficiencia: El sistema operativo utiliza diversas técnicas de optimización para hacer la transferencia de datos lo más rápido posible. Esto incluye el almacenamiento en caché de datos usados recientemente en la memoria, utilizando algoritmos de programación de disco para optimizar los patrones de acceso a disco y los datos previos a la recolección que probablemente se necesitarán pronto.
* Memoria virtual: Los sistemas operativos modernos a menudo usan memoria virtual, lo que permite a los programas usar más memoria de la disponible físicamente. En este caso, el sistema operativo podría almacenar partes de los archivos en el disco y solo cargarlos en la memoria cuando sea necesario.
Analogía simplificada:
Imagine que quiere leer un libro (archivo) de una estantería (disco duro). Le pide al bibliotecario (sistema operativo) que encuentre el libro y se lo traiga. El bibliotecario recupera el libro, lo lleva a una tabla (memoria) y le ofrece un marcador (mango del archivo) para marcar su posición. Luego puede leer el libro (acceder a los datos) en la tabla.