Interfaz del Sistema de Archivos
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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