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SISTEMAS OPERATIVOS

TEMA:

SISTEMA DE ARCHIVOS

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ARCHIVOEs un componente del sistema operativo, el cual contiene:

Métodos de Acceso: forma en que se obtiene acceso a los datos almacenados en los archivos.

Administración de Archivos: ofrece los mecanismos para almacenar, compartir y asegurar archivos y hacer referencias a ellos.

Almacenamiento de Almacenamiento Secundario: se ocupa de asignar espacio a los archivos en dispositivos de almacenamiento secundario.

Mecanismo de Integridad de los Datos: Asegura la integridad de los datos.

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Características de los Archivos

ESTRUCTURA: El sistema de archivos permite al usuario especificar alguna estructura adicional a los archivos , aparte de su estructura básica (bits, bytes):

Unidades lógicas denominadas Registros.

Unidad de acceso más pequeña : Campo Archivos de textos : Páginas.

Unidad básica : Línea Archivos de programas : Procedimientos

Unidad básica: Instrucciones.

Programas ejecutables.

Información adicional para su carga y ejecución

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Características de los Archivos

NOMBRE:Es un mecanismo que permite almacenar información en

memoria secundaria y ser accesada posteriormente.

Generalmente , viene acompañado por una “extensión” (Qualifier). El nombre del archivo conjuntamente con su extensión se denomina Nombre Local.

Cuando se especifica el lugar donde se encuentra el archivo, especificando su ruta ”PATH” y su nombre local , en este caso se denomina Nombre Completo.

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Características de los Archivos

Algunos sistemas operativos permiten el uso del ALIAS , lo cual hace que los usuarios hagan referencia a un mismo archivo físico mediante nombres lógicos diferentes. El acceso se hace mediante APUNTADORES. No se crean copias adicionales del archivo físico. Otros sistemas usan otros mecanismos para el nombre de los archivos , tales como el Nombre del Archivo Indirecto.. En él , un usuario crea un archivo , el cual sólo contiene el nombre de otro archivo.

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Características de los Archivos

ATRIBUTOS:

Información acerca del archivo , agrupada en un descriptor o encabezador asociado al archivo. Generalmente este descriptor forma parte del archivo en sí.

Cuando se utiliza un archivo , el descriptor es copiado en memoria principal para las referencias que a éste se hagan.

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Atributos.

Nombre: Nombre asignado por el usuario.

Estructura. Tipo: Binario ó Ascii. Organización: Secuencial, aleatoria ,

etc. Longitud (por elemento según su

estructura) Tamaño actual archivo:Nª de

elementos actuales en el archivo. Tamaño archivo máximo:Nº máximo

de elementos permitidos. Dispositivo (donde se encuentra

almacenado).

Posición física : Dirección donde comienza en el dispositivo

Control de acceso. Password. Fecha de creación: Fecha y hora Estado:Temporal , permanente. Propietario. Ultimo Acceso. Ultima modificación Modos de operación Acceso compartido o exclusivo

Nº de procesos. Alias

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Organización

Se refiere al nivel lógico en el cual el archivo será accesado y la manera lógica en la que los accesos serán efectuados (métodos de acceso).

MÉTODOS DE ACCESO: Secuencial Directo (Aleatorio) ISAM (KSAN): Indexed (Keyed) Sequential Access Mechanics

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Trabajo con los Archivos

OPERACIONES : Crear: Iniciar el descriptor del archivo y hacer que el nombre

del archivo sea conocido por el sistema operativo para su uso. Abrir: Prepara el archivo para su uso . Se coloca una copia de

su descriptor en memoria principal. Escribir: Coloca un nuevo registro en el archivo. Append: Igual que escribir pero agrega el registro al final del

archivo.

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Operaciones sobre Archivos Leer: Lectura de un registro. Modificar: Coloca una nueva versión de un registro sobre la existente.Copiar: Hacer una copia de un registro o archivo ya existente

(El registro y/o archivo permanece). Mover: Mueve un registro y/o archivo (el original desaparece). Eliminar: Borra un registro o archivo. Cerrar: Cuando las operaciones sobre el archivo han culminado, se actualizan los registros pendientes desde el buffer y se actualiza

el descriptor del archivo. Renombrar: Cambiar el nombre de un archivo.

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Bloque de Control de Archivo (F.C.B.)

Cuando un proceso está usando un archivo, existe una estructura que es mantenida por el sistema operativo. Esta estructura es la FCB.

La F.C.B. contiene la información del descriptor del archivo adicionalmente a otras referencias con respecto a su uso actual: Modo actual:Tipo de acceso para el proceso que lo usa . Estado compartido: Si el acceso actual está permitido compartir el archivo. Estado de espera: Si el recurso es compartido y otro proceso lo está accesando , chequear si ésta solicitud nueva debe esperar o regresar con alguna indicación.

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Bloque de Control de Archivos

Posición actual lógica:Referencia lógica del elemento actual en acceso. Posición actual física: Dirección física del elemento actual. Tamaño del buffer. Dirección del buffer. Apuntador a la próxima FCB.

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Operación de una F.C.B.

ACTIVIDADES:

1. El proceso del usuario solicita la apertura del archivo.

2. El file manager (manejador de archivos) lee la información

del directorio.

3. Retorna una condición de error , si ocurre.

4. Genera una FCB nueva.

5. Coloca la información en la FCB.

6. Actualiza la información en el directorio.

7. Coloca la FCB al PCB.

8. Retorna el estado al proceso del usuario.

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Operación de una F.C.B.

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8

3

4 5

6

7

Proceso

ManejadordeArchivos

Disco

F.C.B.P.C.B.

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Localización y almacenamiento de archivos

DIRECTORIOS:

Esta estructura permite encontrar la posición física de un determinado archivo en un dispositivo.

ESTRUCTURA : Lista lineal: - Nombre lógico.

- Posición física.

- Apuntadores.

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Localización y almacenamiento de archivos

Niveles: - Estructura de árbol.

- Uso de nombre completo (codificación)

- Cada nodo contiene un bit que señala si un apuntador indica a un

subdirectorio(nivel) o al archivo.

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Manejo del almacenamiento

OBJETIVOS: Mantener un registro de los bloques libres y ocupados. Seleccionar bloques disponibles para un nuevo archivo. Mantener una estructura de datos para conocer el registro de bloques asignados a un archivo.

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Técnicas para mantener la información del espacio disponible

Mapa de bits ( Bits Map):

Usa una secuencia de bits para ubicar cuáles bloques están libres y cuáles bloques están en uso.

Ej:

x x x x0 0 1 1 1 0 1 1 0 ....0 1 2 3 4 5 6 7 8 ....

Bloques en USO: 0, 1, 5, 8, ...Bloques LIBRES: 2, 3, 4, 6, 7, ...

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Técnicas para mantener la información del espacio disponible.

Lista de Bloques: Cada bloque en la lista, mantiene el número de los bloques que se encuentran disponibles.

L.B. 15 24 22880 211 78210 52 6732 21 92500 432 ....

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Técnicas para la asignación y búsqueda del espacio.

Posicionamiento Continuo: Todos los bloques que conforman a un archivo , requieren ser almacenados en una secuencia continua de bloques adyacentes disponibles.

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Técnicas para la asignación y búsqueda del espacio.

Posicionamiento Mediante Lista Enlazada :Almacenar el archivo como una lista encadenada de bloques . Al comienzo de cada bloque se tiene un apuntador al próximo. Se mantiene una lista por cada archivo.

CARACTERISTICAS:Pueden usarse todos los bloques del dispositivo.Solamente se necesita la dirección del primer bloque .Acceso a los bloques es aleatorio , lo cual es lento para archivos secuenciales.

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Ejemplo de Lista Enlazada

11 28 59 42 98 ....0 1 2 3 4

ArchivoA

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Técnicas para la asignación y búsqueda del espacio.

Posicionamiento Usando Lista Enlazada Con Un Indice:

Los apuntadores de los bloques relacionados con un archivo particular son colocados en una tabla o índice en memoria.CARACTERISTICAS:

El bloque entero está disponible para la data. El acceso aleatorio es más fácil . Sólo se necesita la dirección inicial del archivo. Se necesita que toda la tabla esté almacenada en memoria principal la cual puede ocupar un espacio significativo.

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Lista enlazada con Indice.BLOQUE FÍSICO

0 Nulo1 6 Archivo B2 7 Archivo A3 10456 07 389

10 Nulo11

....

Archivo A: 2, 7, 3, 10

Archivo B: 1, 6, 0

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Confiabilidad en los sistemas de archivos.

Administración de los bloques “Malos”:Solución Hardware: Dedicar un sector en el disco para mantener la lista de bloques malos .Solución Software: El manejo se realiza a través de un archivo que contiene los bloques defectuosos.

Backups:Se utilizan varios medios : Floppy disk , Tape BackUp, Unidades de disco removibles (ZiP).Una estrategia es colocar en el computador dos unidades de disco , ambos están divididas en dos partes: Data y Backup.