1 Tema: Casos de estudio S02 Sistemas operativos II Sistemas de ficheros MS-DOS.
SISTEMAS DE FICHEROS - UDC
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SISTEMAS DE FICHEROS Ficheros Métodos de acceso y asignación Gestión del espacio libre Directorios de archivos Arquitectura de un sistema de archivos
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No Slide Titlealmacenamiento lógico de la información
persistente.
• Problemas:
que la utiliza
compartida por varios procesos
secundario, identificada mediante un nombre.
• Problemas:
ficheros binarios, ASCII, estructurados o no,
especiales… etc.
medio del Sistema de Archivos
SISTEMAS DE FICHEROS 2
ATRIBUTOS DE UN FICHERO
único del fichero comprensible para el usuario. Las
reglas de creación de nombres varían de un
sistema a otro. Pueden tener una extensión que
identifica el tipo de archivo de que se trata.
Identificador: etiqueta univoca, generalmente un
número
almacene. Ej: fichero ejecutable, de texto…
Habitualmente los tipos se nombran con
extensiones distintas.
dentro del dispositivo que contiene el archivo.
Tamaño del fichero
archivo
acceso, identificador de usuario, creador, longitud
del registro, etc...
disco
numéricos, etc.
estructura
lógicas (y por lo tanto tratarlas de modo distinto).
• La forma habitual de implementar distintos tipos de
archivos es mediante extensiones del nombre (3
caracteres en MS-DOS, tamaño indefinido en UNIX)
que definen las operaciones permitidas por el SO o
el origen de los mismos (programa que los creó o
modificó)
usuario
sobre la estructura del sistema de archivos
o Archivos especiales de caracteres: sirven para
modelar dispositivos de E/S de comunicación serie
o Archivos especiales de bloques: modelan
dispositivos de E/S que intercambian información por
bloques.
CREAR (create )
BORRAR (delete))
ABRIR (open) Traslada los atributos y la lista de direcciones a
memoria para acelerar posteriores accesos (tabla
interna)
CERRAR (close) Libera la tabla de espacio interno que se mantiene en
memoria mientras el fichero está abierto
LEER (read) Lee un número especificado de bytes a partir de la
posición actual en el fichero
ESCRIBIR (write) Sobreescribe un número especificado de bytes en la
posición actual del fichero. Si se está al final del
fichero se aumenta el tamaño del mismo.
AÑADIR (append) Escribe datos a partir de la final del fichero
(aumentando su tamaño)
BUSCAR(seek) Cambia la posición del apuntador a la posición activa
especificada
FICHERO
registro a registro. Existe un puntero a la
posición de lectura o escritura. El puntero
puede adelantarse o retrasarse un número
entero de registros.
• Escritura: WRITE(n). Sobreescribe los siguientes
n registros
puntero n registros (hacia delante o hacia detrás
– Puede implementarse en dispositivos de
acceso secuencial y/o acceso directo.
SISTEMAS DE FICHEROS 7
FICHERO (2)
a los registro lógicos de tamaño fijo que
componen el archivo.
• Escritura: WRITE(n). Sobreescribe el registro
lógico n
puntero hasta el comienzo del registro n
SISTEMAS DE FICHEROS 8
FICHERO (3)
• ACCESO INDEXADO
principio del archivo que contiene
apuntadores a los bloques del fichero.
Permite acelerar los procesos de búsqueda,
al implementar un ordenamiento lógico de la
información.
con acceso directo y de un modo muy poco
eficiente, sobre dispositivos de acceso
secuencial.
contiguos en el disco
tamaño del fichero
– Problemas
encontrar un hueco.
problemas con los añadidos
surge la fragmentación interna
SISTEMAS DE FICHEROS 10
dispersos por el disco
y al último bloque
bloques libres proporciona un bloque y lo
asigna al fichero correspondiente.
punteros
falta conocer el tamaño del fichero ni
compactar el disco
efectiva para el acceso secuencial
– Los punteros necesitan espacio
– Pueden hacerse agrupaciones de
estos
SISTEMAS DE FICHEROS 13
por punteros pero agrupando los
mismos en bloques de índices
• El directorio contiene la dirección
del fichero de bloques de índices
• soporta acceso directo
los bloques de índices no completos
• Sufren los mismos problemas que la
asignación enlazada
de índices pueden almacenarse en
memoria caché
bloques de índces:
condicionado por la forma de acceso que
queramos para el fichero (la forma de
utilizarlo)
una asignación contigua, enlazada o
indexada
asignación indexada
acceso directo con organización contigua.
En estos sistemas debe declararse el tipo de
acceso con la organización utilizada
SISTEMAS DE FICHEROS 17
GESTION DEL ESPACIO LIBRE
espacios libres
simbólicas de archivos.
• En algunos sistemas esta información está
dividida en dos
libro txt 3 30125 50 -rw-r--r-- 12/12/11 10/01/12
ordena obj 1 25432 120 -rw-rw-rw- 05/11/11 22/01/12
ordena exc 1 10125 30 -rwxrw-rw- 01/01/12 01/10/12
lista txt 2 65390 40 -rw-r--r-- 10/10/11 05/12/11
libmat lib 4 00912 90 -rw-rw-rw- 01/03/11 05/08/11
Nombre ID ID Tipo Versión Puntero Tamaño Permisos Fechas
libro 1 1 txt 3 30125 50 -rw-r--r-- 12/12/11 10/0l/12
ordena 2 2 obj 1 25432 120 -rw-rw-rw- 05/11/11 22/01/12
ordena 3 3 exe 1 10125 30 -rwxrw-rw- 01/01/12 01/10/12
lista 4 4 txt 2 65390 40 -rw-r—r-- 10/10/11 05/12/11
Libmat 5 5 lib 4 00912 90 -rw-rw-rw- 01/03/11 05/08/11
ESTRUCTURA EN ARBOL
ficheros
compartido por diversos usuarios.
diversas formas:
flexible que una en árbol
• Problemas
de acceso
DIRECTORIOS
• CREATE (CREAR) • Crea un directorio vacío, salvo las referencias al directorio
activo y al directorio padre
• DELETE (ELIMINAR) • Borra un directorio vacío (MS-DOS) o con su contenido
(UNIX- recursividad)
• CLOSEDIR (CERRAR)
• READDIR (LEER DIRECTORIO) • Lee la siguiente entrada en un directorio abierto
• RENAME (CAMBIAR DE NOMBRE) • Crea un directorio vacío, salvo las referencias al directorio
activo y al directorio padre
• LINK (LIGAR) • Permite que un archivo pueda aparecer listado (enlace
simbólico) en más de un directorio. Crea un puntero a otro
archivo o subdirectorio. MS-DOS no permite enlaces
simbólicos.
• UNLINK (DESLIGAR) • Elimina una entrada de un directorio, eliminándolo del sistema
de archivos si la referencia es única y tan sólo la referencia al
archivo, si está presente (ligado) a más de un directorio.
• Si se desliga el archivo original, las referencias simbólicas se
mantienen apuntando a un archivo inexistente, a no ser que
se lleve cuenta del número de referencias simbólicas activas.
SISTEMAS DE FICHEROS 26
ESTRUCTURA DEL SISTEMA ARCHIVOS
almacenamiento secundario, por
• Se utilizan varias estructuras en disco y en memoria
para implementar el sistema de archivos
• De forma general, en disco, podemos tener:
• Bloque de control de arranque
• Bloque de control del volumen
• Número de bloques de la partición
• Tamaño de los bloques
• Estructura del directorio (Tabla de archivos).
• Bloques de datos
en bloques que pueden abarcar más de un sector, y
que pueden tener un tamaño entre 32 y 4096 bytes
(tamaño común: 512 bytes)
implementada en capas (transparencia siguiente)
IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA
bloques para el usuario, pero las
operaciones de lectura y escritura se hacen
en unidades físicas (sector)
La operación física es independiente del
sistema de ficheros, sin embargo,
actualmente los S.O. admiten la gestión de
ficheros creados con sistemas diferentes al
predeterminado. Esto es posible gracias a
la separación del proceso en diferentes
capas. A continuación presentamos un
desarrollo conceptual de estas capas,
indicando las oparaciones que puede
asumir cada una.
Sistema básico de archivos
Instrucciones de bajo nivel para acceder a bloques de disco
Instrucciones de alto nivel para acceder a bloques
de disco. Identifica cada bloque por su dirección
en disco: unidad, cilindro, pista, sector
Solicitud de acceso a bloques físicos que
pertenecen a un archivo
pertenecen a un archivo
los mismos
SISTEMAS DE
FICHEROS (3)
persistente.
• Problemas:
que la utiliza
compartida por varios procesos
secundario, identificada mediante un nombre.
• Problemas:
ficheros binarios, ASCII, estructurados o no,
especiales… etc.
medio del Sistema de Archivos
SISTEMAS DE FICHEROS 2
ATRIBUTOS DE UN FICHERO
único del fichero comprensible para el usuario. Las
reglas de creación de nombres varían de un
sistema a otro. Pueden tener una extensión que
identifica el tipo de archivo de que se trata.
Identificador: etiqueta univoca, generalmente un
número
almacene. Ej: fichero ejecutable, de texto…
Habitualmente los tipos se nombran con
extensiones distintas.
dentro del dispositivo que contiene el archivo.
Tamaño del fichero
archivo
acceso, identificador de usuario, creador, longitud
del registro, etc...
disco
numéricos, etc.
estructura
lógicas (y por lo tanto tratarlas de modo distinto).
• La forma habitual de implementar distintos tipos de
archivos es mediante extensiones del nombre (3
caracteres en MS-DOS, tamaño indefinido en UNIX)
que definen las operaciones permitidas por el SO o
el origen de los mismos (programa que los creó o
modificó)
usuario
sobre la estructura del sistema de archivos
o Archivos especiales de caracteres: sirven para
modelar dispositivos de E/S de comunicación serie
o Archivos especiales de bloques: modelan
dispositivos de E/S que intercambian información por
bloques.
CREAR (create )
BORRAR (delete))
ABRIR (open) Traslada los atributos y la lista de direcciones a
memoria para acelerar posteriores accesos (tabla
interna)
CERRAR (close) Libera la tabla de espacio interno que se mantiene en
memoria mientras el fichero está abierto
LEER (read) Lee un número especificado de bytes a partir de la
posición actual en el fichero
ESCRIBIR (write) Sobreescribe un número especificado de bytes en la
posición actual del fichero. Si se está al final del
fichero se aumenta el tamaño del mismo.
AÑADIR (append) Escribe datos a partir de la final del fichero
(aumentando su tamaño)
BUSCAR(seek) Cambia la posición del apuntador a la posición activa
especificada
FICHERO
registro a registro. Existe un puntero a la
posición de lectura o escritura. El puntero
puede adelantarse o retrasarse un número
entero de registros.
• Escritura: WRITE(n). Sobreescribe los siguientes
n registros
puntero n registros (hacia delante o hacia detrás
– Puede implementarse en dispositivos de
acceso secuencial y/o acceso directo.
SISTEMAS DE FICHEROS 7
FICHERO (2)
a los registro lógicos de tamaño fijo que
componen el archivo.
• Escritura: WRITE(n). Sobreescribe el registro
lógico n
puntero hasta el comienzo del registro n
SISTEMAS DE FICHEROS 8
FICHERO (3)
• ACCESO INDEXADO
principio del archivo que contiene
apuntadores a los bloques del fichero.
Permite acelerar los procesos de búsqueda,
al implementar un ordenamiento lógico de la
información.
con acceso directo y de un modo muy poco
eficiente, sobre dispositivos de acceso
secuencial.
contiguos en el disco
tamaño del fichero
– Problemas
encontrar un hueco.
problemas con los añadidos
surge la fragmentación interna
SISTEMAS DE FICHEROS 10
dispersos por el disco
y al último bloque
bloques libres proporciona un bloque y lo
asigna al fichero correspondiente.
punteros
falta conocer el tamaño del fichero ni
compactar el disco
efectiva para el acceso secuencial
– Los punteros necesitan espacio
– Pueden hacerse agrupaciones de
estos
SISTEMAS DE FICHEROS 13
por punteros pero agrupando los
mismos en bloques de índices
• El directorio contiene la dirección
del fichero de bloques de índices
• soporta acceso directo
los bloques de índices no completos
• Sufren los mismos problemas que la
asignación enlazada
de índices pueden almacenarse en
memoria caché
bloques de índces:
condicionado por la forma de acceso que
queramos para el fichero (la forma de
utilizarlo)
una asignación contigua, enlazada o
indexada
asignación indexada
acceso directo con organización contigua.
En estos sistemas debe declararse el tipo de
acceso con la organización utilizada
SISTEMAS DE FICHEROS 17
GESTION DEL ESPACIO LIBRE
espacios libres
simbólicas de archivos.
• En algunos sistemas esta información está
dividida en dos
libro txt 3 30125 50 -rw-r--r-- 12/12/11 10/01/12
ordena obj 1 25432 120 -rw-rw-rw- 05/11/11 22/01/12
ordena exc 1 10125 30 -rwxrw-rw- 01/01/12 01/10/12
lista txt 2 65390 40 -rw-r--r-- 10/10/11 05/12/11
libmat lib 4 00912 90 -rw-rw-rw- 01/03/11 05/08/11
Nombre ID ID Tipo Versión Puntero Tamaño Permisos Fechas
libro 1 1 txt 3 30125 50 -rw-r--r-- 12/12/11 10/0l/12
ordena 2 2 obj 1 25432 120 -rw-rw-rw- 05/11/11 22/01/12
ordena 3 3 exe 1 10125 30 -rwxrw-rw- 01/01/12 01/10/12
lista 4 4 txt 2 65390 40 -rw-r—r-- 10/10/11 05/12/11
Libmat 5 5 lib 4 00912 90 -rw-rw-rw- 01/03/11 05/08/11
ESTRUCTURA EN ARBOL
ficheros
compartido por diversos usuarios.
diversas formas:
flexible que una en árbol
• Problemas
de acceso
DIRECTORIOS
• CREATE (CREAR) • Crea un directorio vacío, salvo las referencias al directorio
activo y al directorio padre
• DELETE (ELIMINAR) • Borra un directorio vacío (MS-DOS) o con su contenido
(UNIX- recursividad)
• CLOSEDIR (CERRAR)
• READDIR (LEER DIRECTORIO) • Lee la siguiente entrada en un directorio abierto
• RENAME (CAMBIAR DE NOMBRE) • Crea un directorio vacío, salvo las referencias al directorio
activo y al directorio padre
• LINK (LIGAR) • Permite que un archivo pueda aparecer listado (enlace
simbólico) en más de un directorio. Crea un puntero a otro
archivo o subdirectorio. MS-DOS no permite enlaces
simbólicos.
• UNLINK (DESLIGAR) • Elimina una entrada de un directorio, eliminándolo del sistema
de archivos si la referencia es única y tan sólo la referencia al
archivo, si está presente (ligado) a más de un directorio.
• Si se desliga el archivo original, las referencias simbólicas se
mantienen apuntando a un archivo inexistente, a no ser que
se lleve cuenta del número de referencias simbólicas activas.
SISTEMAS DE FICHEROS 26
ESTRUCTURA DEL SISTEMA ARCHIVOS
almacenamiento secundario, por
• Se utilizan varias estructuras en disco y en memoria
para implementar el sistema de archivos
• De forma general, en disco, podemos tener:
• Bloque de control de arranque
• Bloque de control del volumen
• Número de bloques de la partición
• Tamaño de los bloques
• Estructura del directorio (Tabla de archivos).
• Bloques de datos
en bloques que pueden abarcar más de un sector, y
que pueden tener un tamaño entre 32 y 4096 bytes
(tamaño común: 512 bytes)
implementada en capas (transparencia siguiente)
IMPLEMENTACIÓN DEL SISTEMA
bloques para el usuario, pero las
operaciones de lectura y escritura se hacen
en unidades físicas (sector)
La operación física es independiente del
sistema de ficheros, sin embargo,
actualmente los S.O. admiten la gestión de
ficheros creados con sistemas diferentes al
predeterminado. Esto es posible gracias a
la separación del proceso en diferentes
capas. A continuación presentamos un
desarrollo conceptual de estas capas,
indicando las oparaciones que puede
asumir cada una.
Sistema básico de archivos
Instrucciones de bajo nivel para acceder a bloques de disco
Instrucciones de alto nivel para acceder a bloques
de disco. Identifica cada bloque por su dirección
en disco: unidad, cilindro, pista, sector
Solicitud de acceso a bloques físicos que
pertenecen a un archivo
pertenecen a un archivo
los mismos
SISTEMAS DE
FICHEROS (3)
![[004] Sistemas Operativos - Gestion de Ficheros](https://static.fdocuments.ec/doc/165x107/5571f30b49795947648d67ae/004-sistemas-operativos-gestion-de-ficheros.jpg)
