Sistema de Archivos

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DE CHIMBORAZO

FACULTAD DE INFORMÁTICA Y ELECTRÓNICA

FUNDAMENTOS OPERATIVOS

SISTEMAS DE ARCHIVOS

Docente: Ing. Blanca Hidalgo

Estudiantes Código Danny Tierra 440 Alex Yunga 346

Semestre: Tercero “A”

Fecha: 05/01/2013

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Sistema de Archivos

OBJETIVOS

Objetivo General

Investigar los sistemas de archivos para tener conocimientos básicos sobre su funcionamiento.

Objetivo Especifico

Obtener información adecuada para despejar las dudas que puedan tener nuestros compañeros sobre el tema.

Conocer los diferentes tipos de sistema de archivos para de esta manera utilizar el más seguro y adecuado a nuestro S.O.

INTRODUCCIÓN

El presente trabajo de investigación busca darnos a conocer la importancia que tienen los sistemas de archivos y su compatibilidad con los diferentes sistemas operativos para de esta manera utilizar el más adecuado a nuestras demandas y que al mismo tiempo nos ofrezcan una mayor seguridad al manejo de nuestros archivos.

Los sistemas de archivos son los encargados de estructurar la información guardada, además de esto existen diferente tipos de sistemas de archivos como:

Sistemas de archivos de disco.

Sistemas de archivos de red.

Sistemas de archivos de propósito especial.

Los archivos y directorios nos permiten realizar operaciones básicas como crear, leer, escribir, eliminar, etc.

Los métodos de acceso a archivos son secuencial y directa, la secuencial es la que busca de manera consecutiva u ordenada el archivo mientras que la directa busca el archivo de una manera directa es decir con información proporcionada por el usuario es por ello que este método también es conocido como aleatorio.

MARCO TEORICO

ARCHIVO

Un archivo o fichero informático es un conjunto de bits almacenado en un dispositivo.

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Un archivo es identificado por un nombre y la descripción de la carpeta o directorio que lo contiene. Los archivos informáticos se les llama así porque son los equivalentes digitales de los archivos escritos en libros, tarjetas, libretas, papel o microfichas del entorno de oficina tradicional. Los archivos informáticos facilitan una manera de organizar los recursos usados para almacenar permanentemente datos en un sistema informático.

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Los sistemas de archivos o ficheros (filesystem), estructuran la información guardada en una unidad de almacenamiento (normalmente un disco duro de una computadora), que luego será representada ya sea textual o gráficamente utilizando un gestor de archivos. La mayoría de los sistemas operativos manejan su propio sistema de archivos. Lo habitual es utilizar dispositivos de almacenamiento de datos que permiten el acceso a los datos como una cadena de bloques de un mismo tamaño, a veces llamados sectores, usualmente de 512 bytes de longitud (clústers).

El software del sistema de archivos es responsable de la organización de estos sectores en archivos y directorios y mantiene un registro de qué sectores pertenecen a qué archivos y cuáles no han sido utilizados. En la práctica, un sistema de archivos también puede ser utilizado para acceder a datos generados dinámicamente, como los recibidos a través de una conexión de red.

OPERACIONES CON LOS ARCHIVOS

Las principales operaciones que un sistema operativo puede llevar a cabo sobre un archivo son:

Create (crear): el archivo se crea sin datos. Delete (eliminar): si el archivo ya no es necesario debe eliminarse para liberar

espacio en disco. Ciertos S. O. eliminan automáticamente un archivo no utilizado durante “n” días.

Open (abrir): antes de utilizar un archivo, un proceso debe abrirlo. La finalidad es permitir que el sistema traslade los atributos y la lista de direcciones en disco a la memoria principal para un rápido acceso en llamadas posteriores.

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Close (cerrar): cuando concluyen los accesos, los atributos y direcciones del disco ya no son necesarios, por lo que el archivo debe cerrarse y liberar la tabla de espacio interno.

Read (leer): los datos se leen del archivo; quien hace la llamada debe especificar la cantidad de datos necesarios y proporcionar un buffer para colocarlos.

Write (escribir): los datos se escriben en el archivo, en la posición actual. El tamaño del archivo puede aumentar (agregado de registros) o no (actualización de registros).

Append (añadir): es una forma restringida de “write”. Solo puede añadir datos al final del archivo.

Seek (buscar): especifica el punto donde posicionarse. Cambia la posición del apuntador a la posición activa en cierto lugar del archivo.

Get attributes (obtener atributos): permite a los procesos obtener los atributos del archivo.

Set attributes (establecer atributos): algunos atributos pueden ser determinados por el usuario y modificados luego de la creación del archivo. La información relativa al modo de protección y la mayoría de las banderas son un ejemplo obvio.

Rename (cambiar de nombre): permite modificar el nombre de un archivo ya existente.

ATRIBUTOS DE LOS ARCHIVOS

Los archivos poseen los siguientes atributos: Nombre: un nombre simbólico que permite identificar el archivo a los usuarios.

Puede existir más de un archivo con el mismo nombre en un sistema de archivos jerárquico (directorios).

Identificador: símbolo que lo identifica de forma única a nivel global del sistema de archivos. Usualmente es un número.

Tipo: programa ejecutable, archivo de datos, etc. Ubicación: Puntero al dispositivo y lugar donde reside el archivo. Tamaño: El tamaño actual del proceso (en bytes, palabras o bloques). Protección: información de control para el acceso al archivo. Ej.: usuarios que

pueden acceder, en que forma, etc. Información de conteo: fecha de creación, último acceso, etc.

DIRECTORIO DE ARCHIVOS

Los directorios son tablas de ficheros donde cada entrada guarda información referida y relativa a ellos.

Los directorios permiten a los usuarios del sistema tener una organización lógica del sistema de archivo.

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La estructura de directorios suele ser jerárquica, ramificada o "en árbol", aunque en algún caso podría ser plana. En algunos sistemas de archivos los nombres de archivos son estructurados, con sintaxis especiales para extensiones de archivos y números de versión. En otros, los nombres de archivos son simplemente cadenas de texto y los metadatos de cada archivo son alojados separadamente.

En los sistemas de archivos jerárquicos, usualmente, se declara la ubicación precisa de un archivo con una cadena de texto llamada ruta (path). La nomenclatura para rutas varía ligeramente de sistema en sistema, pero mantienen por lo general una misma estructura. Una ruta viene dada por una sucesión de nombres de directorios y subdirectorios, ordenados jerárquicamente de izquierda a derecha y separados por algún carácter especial que suele ser una diagonal ('/') o diagonal invertida ('\') y puede terminar en el nombre de un archivo presente en la última rama de directorios especificada.

Ejemplo de ruta en un sistema Unix

Así, por ejemplo, en un sistema tipo Unix como GNU/Linux, la ruta para la canción llamada "La canción.ogg" del usuario "Alvaro" sería algo como:

donde:

'/' representa el directorio raíz donde está montado todo el sistema de archivos.

'home/Alvaro/Mi música/' es la ruta del archivo.

'La canción.ogg' es el nombre del archivo.

Ejemplo de ruta en un sistema Windows

Un ejemplo análogo en un sistema de archivos de Windows (específicamente en Windows XP) se vería como:

donde:

'C:' es la unidad de almacenamiento en la que se encuentra el archivo.

'\Documents and Settings\Alvaro\Mis Documentos\Mi Música\' es la ruta del archivo.

'canción' es el nombre del archivo.

'mp3' es la extensión del archivo, este elemento, parte del nombre, es especialmente relevante en los sistemas Microsoft Windows, ya que sirve para identificar qué tipo de archivo es y la aplicación que está asociada con el

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archivo en cuestión, es decir, con qué programa se puede editar o reproducir el archivo.

OPERACIONES SOBRE LOS DIRECTORIOS

Las operaciones más comunes son las siguientes:

Create (crear): se crea un directorio vacío. Delete (eliminar): se elimina un directorio, que debe estar vacío. Opendir (abrir directorio): se pueden leer los directorios:

o Antes de poder leer un directorio, éste debe ser abierto. Closedir (cerrar directorio): cuando se ha leído un directorio, éste debe ser

cerrado para liberar el espacio correspondiente de la tabla interna. Readdir (leer directorio): regresa la siguiente entrada en un directorio abierto, sin

importar el tipo de estructura de directorios que se utilice. Rename (cambiar de nombre): cambia el nombre de un directorio de manera

similar al cambio para archivos. Link (ligar): es una técnica que permite que un archivo aparezca en más de un

directorio:o Especifica un archivo existente y el nombre de una ruta de acceso.o Crea un enlace del archivo ya existente con el nombre especificado en la

ruta de acceso. Unlink (desligar): se elimina una entrada del directorio:

o Si el archivo que se desea desligar aparece solo en un directorio (el caso normal):

Se elimina del sistema de archivos.o Si el archivo que se desea desligar, está presente en varios directorios:

Solo se elimina la ruta de acceso especificada. Las demás rutas permanecen.

CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS DE ARCHIVOS

Seguridad o permisos. Listas de control de acceso (ACLs) UGO (Usuario, Grupo, Otros o User, Group, Others) Capacidades granuladas. Atributos extendidos (ej.: sólo añadir al archivo pero no modificar, no modificar

nunca, etc.) Mecanismo para evitar la fragmentación. Capacidad de enlaces simbólicos o duros. Integridad del sistema de archivos (Journaling). Soporte para archivos dispersos.

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Soporte para cuotas de discos. Soporte de crecimiento del sistema de archivos nativo.

TIPO DE SISTEMAS DE ARCHIVOS

Sistemas de archivos de disco

Un sistema de archivo de disco está diseñado para el almacenamiento de archivos en una unidad de disco, que puede estar conectada directa o indirectamente a la computadora.

Sistemas de archivos de red

Un sistema de archivos de red es el que accede a sus archivos a través de una red. Dentro de esta clasificación encontramos dos tipos de sistemas de archivos: los sistemas de archivos distribuidos (no proporcionan E/S en paralelo) y los sistemas de archivos paralelos (proporcionan una E/S de datos en paralelo).

Sistemas de archivos de propósito especial

(Special purpose file system). Aquellos tipos de sistemas de archivos que no son ni sistemas de archivos de disco, ni sistemas de archivos de red. Ejemplos: acme (Plan 9), archfs, cdfs, cfs, devfs, udev, ftpfs, lnfs, nntpfs, plumber (Plan 9), procfs, ROMFS, swap, sysfs, TMPFS, wikifs, LUFS, etc.

MÉTODOS DE ACCESO A LOS ARCHIVOS

Existen varios métodos de acceso a los archivos:

Secuencial: La información es accedida en orden, registro a registro. El registro depende del tipo de archivo (texto plano sería byte). Las operaciones de lectura accederán a la información en forma secuencial e incrementando el puntero de archivo (file pointer). El acceso secuencial es basado en el modelo de cinta (tape), en donde los archivos son accedidos de a uno a la vez y en forma secuencial.

Directo: La información es accedida en cualquier orden. No existe restricciones sobre el orden de escritura y lectura de un archivo. Es basado en el modelo de disco de un archivo, que está estructurado en bloques.

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SEGURIDAD EN ARCHIVOS

Debido a que el sistema es multiusuario es necesario proteger la información de cada usuario.

En muchos casos los usuarios se agrupan según el uso que tienen sobre un sistema.

Se definen permisos sobre los archivos tanto a nivel de usuario como de grupo. Los permisos más comunes son de:

Escritura Lectura Ejecución Eliminar Listar

SISTEMA DE ARCHIVOS Y SISTEMA OPERATIVO

En realidad, la elección de un sistema de archivos depende en primer lugar del sistema operativo que esté usando. Generalmente, cuanto más reciente sea el sistema operativo, mayor será el número de archivos que admita. Por esto, se necesita contar con FAT16 en DOS y en las primeras versiones de Windows 95.

Empezando por Windows 95 OSR2, usted puede elegir entre los sistemas de archivos FAT16 y FAT32. Si el tamaño de la partición es mayor a 2GB, se excluyen los sistemas de archivos FAT y usted necesitará usar el sistema FAT32 (o modificar el tamaño de la partición).

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Por debajo de este límite, se recomienda FAT16 para particiones con una capacidad menor a 500Mb. De lo contrario, es preferible usar FAT32.

En el caso de Windows NT (hasta la versión 4) usted puede elegir entre el sistema FAT16 y NTFS. No se admite FAT32. Por lo general, se recomienda el sistema NTFS ya que brinda una mayor seguridad y un mejor rendimiento que el sistema FAT. Actualmente, Microsoft recomienda el uso de una partición de tipo FAT pequeña (de entre 250 y 500MB) para el sistema operativo, para poder iniciar el sistema desde un disquete DOS de arranque en caso de que ocurra una catástrofe, y el uso de una segunda partición para almacenar sus datos.

En Windows NT5, hay muchas más opciones ya que acepta particiones FAT16, FAT32 y NTFS. Nuevamente, se recomienda el sistema de archivos más reciente (NTFS 5), ya que ofrece muchas más opciones que los sistemas FAT. Por las mismas razones mencionadas anteriormente, aún puede elegir una partición del tipo FAT.

CONCLUSIONES

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El sistema de archivos de una computadora puede variar dependiendo del sistema operativo que se esté utilizando, es decir un sistema de archivos está ligado al SO.

El sistema de archivos es muy importante ya que nos permite realizar operaciones básicas (acceder, ordenar y eliminar información) con nuestros archivos.

Los sistemas de archivos nos permiten guardar información de una manera estructurada.

RECOMENDACIÓN

No alterar o modificar los archivos que son ocultados por el sistema de archivos ya que son muy importantes y podrían causar un grave fallo, ya sea al SO, al arranque de la computadora o a las aplicaciones que se vayan a utilizar.

Conocer las características de nuestro S.O para saber que tipos de sistemas de archivos son admitidos por el mismo y no tener problemas posteriormente.

Utilizar los sistemas de archivos que ofrezcan mayor seguridad a nuestros archivos.

WEBGRAFÍA

http://exa.unne.edu.ar/depar/areas/informatica/SistemasOperativos/SO4.htm

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_archivos

http://es.kioskea.net/contents/repar/filesys.php3

http://www.fing.edu.uy/inco/cursos/sistoper/recursosTeoricos/10-SO-Teo-SistemaArchivos.pdf

http://aurea.es/wp-content/uploads/sistemadearchivos.pdf

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