sistema de archivos.pdf
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Sistemas Operativos
dministracin del sistema de
archivos
Gestin de archivos
El sistema de gestin de archivos se considera parte del sistema
operativo.
La entrada a la aplicacin se realiza por medio de archivos.
La salida se guarda en archivos para su almacenamiento a largo
plazo.
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Trminos relacionados con los archivos
Campo:
Elemento de datos bsico.
Contiene un valor nico.
Se caracteriza por su longitud y por el tipo de datos.
Registro:
Conjunto de campos relacionados.
Pueden tratarse como una unidad:
Ejemplo: un registro empleado.
Trminos relacionados con los archivos
Archivo:
Conjunto de registros similares.
Tratado como una entidad nica.
Tienen nombres nicos.
Se suelen aplicar restricciones al control de accesos.
Base de datos:
Conjunto de datos relacionados.
Existen relaciones entre los elementos.
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Operaciones tpicas
Recuperar_Todo
Recuperar _Uno
Recuperar _Siguiente
Recuperar _Previo
Insertar_Uno
Borrar_Uno
Actualizar_Uno
Recuperar _Varios
Sistemas de gestin de archivos
Es la forma en que un usuario o aplicacin puede acceder a los
archivos.
El programador no necesita desarrollar software de gestin de
archivos.
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Objetivos para un sistema de gestin
de archivos
Cumplir con las necesidades de gestin de datos y con los
requerimientos del usuario.
Garantizar que los datos de los archivos sean vlidos.
Optimizar el rendimiento.
Ofrecer soporte de E/S para la variedad de tipos de dispositivos de
almacenamiento.
Minimizar o eliminar la posibilidad de prdida o destruccin de
datos.
Requisitos mnimos
Cada usuario debe ser capaz de crear, borrar y cambiar los archivos.
Cada usuario puede tener acceso a los archivos de otros usuarios.
Cada usuario debe poder controlar qu tipos de accesos estarn
permitidos a sus archivos.
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Requisitos mnimos
Cada usuario debe ser capaz de mover datos entre los archivos.
Cada usuario debe ser capaz de guardar una copia de reserva y
recuperar sus archivos en el caso de que hayan sufrido algn dao.
Cada usuario debe ser capaz de acceder a sus archivos mediante un
nombre simblico.
Programa de usuario
Pila Secuencial Indexado Dispersin
E/S lgica
Supervisor bsico de E/S
Sistema de archivos bsico
Secuencialindexado
Gestor del dispositivo Disco Gestor del dispositivo Cinta
Arquitectura del software del sistema de archivos
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Gestores de dispositivos
Nivel ms bajo.
Se comunican directamente con los dispositivos perifricos.
Son responsables de comenzar las operaciones de E/S en un
dispositivo.
Procesan la terminacin de una peticin de E/S.
Sistema de archivos bsico
E/S fsica.
Trata con bloques de datos que se intercambian con sistemas de
disco o cinta.
Se encarga de ubicar los bloques.
Se encarga del almacenamiento de los bloques de datos en la
memoria principal.
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Supervisor bsico de E/S
Es el responsable de la iniciacin y terminacin de toda la E/S.
En este nivel se mantienen unas estructuras de control.
Se ocupa de la planificacin de los accesos a disco y cinta para
optimizar el rendimiento.
Es parte del sistema operativo.
E/S lgica
Permite a usuarios y aplicaciones acceder a los registros.
Mantiene datos bsicos sobre los archivos.
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Mtodo de acceso
Reflejan las distintas estructuras de archivos.
Refleja las formas diferentes de acceder y procesar los datos.
Elementos de la gestin de archivos.
Estructura
de archivosGestor de
directorios
Operacin,nombre de
archivo
rdenes deusuarios y
programas
Control de acceso
de usuarios
Mtodo de
acceso
Funciones dela gestin de
archivos
Registros
Agrupacin
E/S
Planificacin
de discos
Asignacin
de archivos
Bloques fsicosen buffers de
memoriaprincipal
Bloques fsicosen memoriasecundaria
(disco)
Gestin dealmacena-
mientodisponible
Funciones de manipulacin de archivos
Funciones del sistema operativo
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Funciones de la gestin de archivos
Indentifica y ubica el archivo en cuestin.
Utiliza un directorio que describe la ubicacin de todos los archivos y
sus atributos.
Los sistemas compartidos aplican algn control de acceso a los
usuarios.
La E/S se lleva a cabo por bloques.
Asigna los archivos a los bloques disponibles.
Gestiona el espacio libre, de manera que se conozca qu bloques
estn disponibles.
Organizacin de archivos
Pilas:
Los datos se recogen en el orden en que llegan.
La finalidad es acumular una masa de datos y guardarla.
Los registros pueden tener campos diferentes.
No hay una estructura.
El acceso a los registros se hace por bsqueda exhaustiva.
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Pilas
Organizaciones comunes de archivo.
Registros de longitud variable
Conjunto variable de campos
Orden cronolgico
(a) Archivo de pila
Organizacin de archivos
Archivos secuenciales:
Se emplea un formato fijo para los registros.
Los registros son de la misma longitud.
Todos los campos son iguales (longitud y posicin).
El nombre del campo y su longitud son atributos de la
estructura del archivo.
Un campo particular es conocido como el campo clave:
Identifica unvocamente al registro.
Los registros se almacenan en secuencia por la clave.
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Archivo secuencial
Registros de longitud fija
Conjunto fijo de campos en orden constante
Orden secuencial por el campo clave
(b) Archivo secuencial
Organizaciones comunes de archivo.
Organizacin de archivos
Archivos secuenciales indexados
El ndice proporciona una capacidad de bsqueda para llegar
rpidamente a las proximidades de un registro deseado:
Contiene un campo clave y un puntero al archivo principal.
Se busca el ndice hasta encontrar el valor mayor de la clave que
es igual o precede al valor deseado de la clave.
La bsqueda contina en el archivo principal a partir de la
posicin indicada por el puntero.
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Archivo secuencial indexado
Organizaciones comunes de archivo.
(c) Archivo secuencial indexado
Niveles de
indexacinndice
Archivo
principal
Archivo de
desbordamiento
Organizacin de archivos
Archivos indexados:
Utilizan mltiples ndices para cada campo clave.
Puede contener un ndice exhaustivo que contenga una entradapara cada registro del archivo principal.
Puede contener un ndice parcial.
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Archivo indexado
(d) Archivo indexado
Organizaciones comunes de archivo.
ndiceexhaustivo ndiceexhaustivo ndiceparcial
Archivo primario
(registros de longitud variable)
Organizacin de archivos
Archivos directos o de dispersin:
Acceden directamente a cualquier bloque de direccin
conocida.
Se requiere un campo clave en cada registro.
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Directorio de archivos
Contiene informacin sobre los archivos:
Atributos.
Ubicacin.
Propietario.
Estructuracin sencilla de un directorio
Es una lista de entradas, una para cada archivo.
Puede representarse con un simple archivo secuencial, con el nombre
del archivo haciendo las veces de clave.
No ofrece ayuda en la organizacin de los archivos.
Obliga al usuario a tener cuidado de no usar el mismo nombre para
dos tipos diferentes de archivo.
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Esquema de dos niveles para un
directorio
Un directorio para cada usuario y un directorio maestro.
El directorio maestro contiene una entrada para cada directorio de
usuario:
Incluye una direccin e informacin de control de acceso.
Cada directorio de usuario es una simple lista de los archivos del
usuario.
Todava no ofrece a los usuarios ayuda alguna para estructurar sus
conjuntos de archivos.
Directorio jerrquico o estructurado en
rbol
Existe un directorio maestro que contiene un nmero determinado de
directorios de usuario.
Cada uno de estos directorios puede tener a su vez subdirectorios yarchivos como entradas.
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Directorio estructurado en rbol.
Directorio maestro
Subdirectorio
Archivo
Subdirectorio
Subdirectorio
Subdirectorio
Subdirectorio
Archivo
ArchivoArchivo
Ejemplo de directorio estructurado en rbol.
Directorio maestroSistema
Usuario A
Usuario B
Usuario C
Dibujos
Textos
Tema 1 ABC
ABC Archivo
ABC
Archivo
ABC
Directorio Usuario B
Directorio DibujosDirectorio Textos
Directorio Tema 1
Directorio
Usuario C
Directorio
Usuario A
Nombre de camino: /UsuarioB/Textos/Tema 1/ABC
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Directorio jerrquico o estructurado en
rbol
Cualquier archivo puede ser localizado siguiendo un camino desde el
directorio raz o maestro, descendiento por varias ramas:
Este es el nombre de camino del archivo.
Se pueden tener varios archivos con el mismo nombre de archivo
mientras tengan nombres de camino nicos.
Directorio jerrquico o estructurado en
rbol
El directorio actual es el directorio de trabajo.
Las referencias a los archivos son relativas al directorio de trabajo.
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Compartimiento de archivos
En un sistema multiusuario, existe la necesidad de permitir a los
usuarios compartir archivos.
Dos cuestiones:
Los derechos de acceso.
La gestin de los accesos simultneos.
Derechos de acceso
Ninguno:
El usuario no puede ni siquiera conocer la existencia del archivo.
No se permite al usuario leer el directorio de usuario que incluya al
archivo.
Conocimiento:
El usuario slo puede determinar que el archivo existe y quin es su
propietario.
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Derechos de acceso
Ejecucin:
El usuario puede cargar y ejecutar un programa pero no puede copiarlo.
Lectura:
El usuario puede leer el archivo para cualquier propsito, incluyendo
copia y ejecucin.
Adicin:
El usuario puede aadir datos al archivo pero no puede modificar o
borrar el contenido del mismo.
Derechos de acceso
Actualizacin:
El usuario puede modificar, borrar y aadir datos al archivo. Esto incluye
la escritura del archivo al principio, la reescritura por completo o en parte
y la eliminacin de todos los datos o parte de ellos.
Cambio de proteccin:
El usuario puede cambiar los derechos de acceso otorgados a otros
usuarios.
Borrado:
El usuario puede borrar el archivo del sistema de archivos.
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Derechos de acceso
Propietario:
Dispone de todos los derechos de acceso enumerados antes.
Puede otorgar derechos a los otros usando las siguientes clases de
usuarios:
Usuario especfico.
Grupos de usuarios.
Todos (archivos pblicos).