Interfaz del Sistema de Archivos

Integrantes:

• Anita Salinas• Andrea Mendoza

GESTION DE ALMACENAMIENTO

Objetivos

• Explicar la función de los Sistemas de Archivos

• Describir las Interfaces de los sistemas de Archivos

• Analizar los compromisos de diseño de los sistemas de archivos, incluyendo los métodos de acceso, la compartición de archivos, el bloqueo de archivos y las estructuras de directorio

Introducción

El sistema informático debe proporcionar un almacenamiento secundario que sirva como respaldo de la memoria principal.

El sistema de archivos proporciona los mecanismos para el almacenamiento en línea de los datos y programas que residen en los discos para el acceso de esa información

El sistema operativo mapea los archivos sobre los dispositivos físicos y normalmente se organizan en directorios para facilitar su uso.

Archivo

Un archivo es la colección de información relacionada, con un nombre, que se graba en almacenamiento secundario.

Desde la perspectiva del usuario, un archivo es la unidad mas pequeña de almacenamiento secundario lógico

Estos pueden ser: numéricos, alfabéticos, alfanuméricos o binarios.

Un archivo ejecutable es una serie de secciones de código que el cargador puede cargar en memoria y ejecutar

Atributos de Archivos Nombre: Es la única información que se mantiene en un

formato legible por parte de las personas Identificador: identifica el archivo dentro del sistema de

archivos y es una etiqueta univoca Tipo: Esta información es necesaria para los sistemas que

soporten diferentes tipos de archivos Ubicación: Esta información es un puntero a un dispositivo

y a la ubicación del archivo Tamaño: expresa el tamaño actual del archivo Protección: Información de control de acceso que determina

quien puede leer el archivo, escribir en el archivo, ejecutarlo, etc.

Fecha, hora e identificación del usuario: esta información puede mantenerse para los sucesos de creación, de su ultima modificación y de ultimo uso del archivo.

Operaciones con los archivos

Creación de un archivo: busca espacio en disco y crea entrada en directorio

Escritura de un archivo: búsqueda en directorio, puntero, buffer

Lectura de un archivo: búsqueda en directorio, puntero, buffer

Reposicionamiento dentro de un archivo: posición relativa del archivo

Borrado de un archivo: libera espacio, elimina entrada en directorio

Truncamiento de un archivo: mantiene los atributos

Archivos abiertos Cada archivo abierto se asocia a diferentes tipos de

datos Puntero de Archivos: en aquellos sistemas que

no incluyen un desplazamiento de archivo como parte de las llamadas al sistema read ()write (), el sistema deberá registrar la ubicación correspondiente a la ultima lectura escritura, utilizando un puntero de posición actual dentro del archivo.

Contador de aperturas de archivo: A medida que se cierran archivos, el sistema operativo debe reutilizar las correspondientes entradas de la tabla de archivos abiertos, ya que caso contrario se quedaría sin espacio esta tabla.

Ubicación de archivos dentro del disco: la mayoría de las operaciones de archivo requieren que el sistema modifique datos dentro del archivo. La información necesaria para ubicar el archivo en el disco se almacena en la memoria, para que el sistema no tenga que leer de nuevo esa información desde el disco en cada operación.

Derechos de acceso: Cada proceso abre un determinado archivo en un cierto modo de acceso. Esta información se almacena en la tabla correspondiente a cada proceso para que el sistema operativo pueda autorizar o denegar las siguientes solicitudes de E/S

Bloqueos de Archivos

Los bloqueos de archivos permiten que un proceso bloquee un archivo e impida que otros procesos pueda acceder al mismo. Esto es útil para aquellos archivos que son compartidos por varios procesos.

Bloqueo Compartido: es similar a un bloqueo lector, en el sentido en el que varios procesos pueden adquirir dichos bloqueos concurrentemente.

Bloqueo exclusivo: se comporta como un bloqueo escritor, es decir solo puede adquirir dicho tipo de bloqueo un proceso a la vez

Tipos de Archivos

Estructura Interna de los Archivos

Internamente, localizar un determinado desplazamiento dentro de un archivo puede ser complicado para el so. Los sistemas de disco pueden tener un tamaño de bloque definido, que esta determinado por el tamaño de un sector

Los registros lógicos pueden incluso variar en longitud y la solución común a este problema consisten en empaquetar varios registros lógicos dentro de los bloques físicos.

Métodos de AccesoLos archivos almacenan información cuando hace

falta utilizarla es necesario acceder a esta información y leerla en la memoria de la computadora. Puede accederse a la información contenida mediante varias formas, estas son:

Acceso secuencial: la información del archivo se procesa por orden, un registro después de otro.

Acceso directo: un archivo esta compuesto de registros lógicos de longitud fija que permiten a los programas leer y escribir registros rápidamente, sin ningún orden concreto.

Tienen gran utilidad para el acceso inmediato a grandes cantidades de información

Otros métodos de acceso EL índice como los índices de la parte posterior

de un libro contiene punteros a los distintos bloques para encontrar un registro dentro del archivo primero exploramos el índice y luego usamos el puntero para acceder al archivo directamente y para hallar el registro deseado.

Estructura de DirectoriosEstructura de almacenamientos

Una colección de nodos que contiene información de todos los archivos

Tanto la estructura de directorios como los archivos residen en disco

F 1 F 2F 3

F 4

F n

Directory

Files

Introducción a los directorios

El directorio puede considerarse como una tabla de símbolos que traduce los nombres de archivos a sus correspondientes entradas de directorios

Búsqueda de un archivo: Exploramos la estructura de directorios para encontrar la entrada correspondiente a un archivo concreto

Crear un archivo Borrar un archivo Listar un directorio Renombrar un archivo Recorrer el sistema de archivos

Directorio de único nivel

A un único nivel Problema de denominación Problema de agrupación

Directorio en dos niveles

Nombres de camino Diferentes usuarios pueden tener

archivos con igual nombre No hay posibilidad de agrupación

Directorios con estructura de árbol

Necesidad de búsquedas eficientes Posibilidad de agrupación Directorio actual (de trabajo) Nombres de camino absolutos y

relativos

Directorios con un grafo acíclico

Compartición de subdirectorios y archivos

Más flexibles y complejos

Montaje de Sistemas de Archivos

De la misma forma de que un archivo debe abrirse para ser utilizado, un sistema de archivos debe montarse para poder estar disponible para los procesos del sistema.

Sistema de Archivos a) Sistema Existente, b) Volumen no montado

Punto de Montaje

Compartición de Archivos

Los archivos compartidos son deseables en un sistema multiusuario

Los archivos compartidos deben implementar un esquema de protección

En sistemas distribuídos, los archivos podrían estar compartidos en una red

Network File System (NFS) es una método común archivos compartidos

Múltiples usuarios

Cuando un sistema operativo tiene multiples usuarios, las cuestiones relativas a la compartición de archivos, a la denominación de archivos y a la protección de archivos cobran una gran importancia.

El sistema puede adoptar un papel de mediador en lo que la compartición de archivos respecta.

Para implementar la compartición de protección, el sistema debe mantener mas atributos de los archivos y de los directorios de los que se necesitan en un sistema mono usuario

Sistemas de Archivos Remotos

Usa la red para permitir acceso a sistemas de archivos entre sistemas› Manualmente vía programas como FTP› Automáticamente, usando sistemas de archivos

distrinuídos› Semi automática via WWW

El modelo Cliente-servidor permite a clientes montar sistemas de archivos remotos de servidores› Un servidor puede atender múltiples clientes› NFS es el protocolo de cliente-servidor estándar de

UNIX› CIFS es el protocolo estándar de Windows› Las llamadas estándar al SO de archivos son traducidas

en llamadas remotas Sistemas de información distribuídos (naming services)

tales como LDAP, DNS, NIS implementan un forma unificada de acceso a información necesaria para computación distribuída

Modos de Fallos

Los sistemas de archivos remotos agregan nuevos modos de fallo, dado por fallos de red y de servidor

La recuperación de una falla puede involucrar información del estado de cada llamada remota

Protocolos stateless como NFS incluyen toda la información en cada llamada request, permitiendo una recuperación fácil pero menos seguridad

Semántica de Consistencia

Semántica de consistencia especifica cómo van a acceder múltiples usuarios a la información compartida simultáneamente› El sistema de archivos Unix (UFS) implementa:

Las escrituras a un archivo abierto son visibles inmediatamente para otros usuarios del mismo archivo

Permite compartir el puntero del archivo para que múltiples usuarios puedan leer y escribir en forma concurrente

› AFS tiene semántica de sesión Las escrituras sólo son visibles a otras sesiones

después que el archivo es cerrado

1. Semántica de Unix La escritura en un archivo es directamente

observable Existe un modo para que los usuarios compartan

el puntero actual de posicionamiento en un archivo2. Semánticas de sesión (Sistema de archivos de

Andrew) La escritura en un archivo no es directamente

observable Cuando un archivo se cierra, sus cambios sólo se

observan en sesiones posteriores

Protección

Básicamente consiste en proporcionar un acceso controlado a los archivos lo que puede hacerse y por quién

Tipos de acceso – Leer – Escribir – Ejecutar – Añadir – Borrar – Listar

Principal solución a la protección: hacer el acceso dependiente del identificativo del usuario Las listas de acceso de usuarios individuales

tiene el problema de la longitud Solución con clases de usuario – propietario – grupo – público Propuesta alternativa: Asociar un password con el archivo. Problemas: – Recordar todos – Si solo se asocia un password -> acceso total o

ninguno

Gracias