Sistema de Gestión de Archivos FUNDAMENTOS TEORICOS Ing. Jorge Gutiérrez D Universidad Nacional de Colombia Catedrático - I Sem 2009

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1 Sistema de Gestión de Archivos FUNDAMENTOS TEORICOS Ing. Jorge Gutiérrez D Universidad Nacional de Colombia Catedrático - I Sem 2009 jagutierrezdiaz@gmail.com

2 Que es un Archivo Es una colección de información relacionada, con un nombre asignado, que se graba en almacenamiento secundario. Desde la perspectiva del usuario, es la porción más pequeña de almacenamiento secundario lógico. Es una secuencia de bits, bytes, líneas o registros cuyo significado es definido por el creador y el usuario del mismo. Un archivo tiene una estructura definida de acuerdo a su tipo.

3 Atributos de Archivos Nombre: El nombre simbólico del archivo es la única información que se mantiene en forma legible para los humanos. En algunos SO hacen distinción e mayúsculas y minúsculas Tipo: Esta información es necesaria para aquellos sistemas que se soportan diferentes tipos. Ubicación: Es un apuntador a un dispositivo y a la ubicación del archivo en dicho dispositivo. Tamaño: Este atributo se incluyen el tamaño actual del archivo y posiblemente el tamaño máximo permitido. Protección: Información de control de acceso que determina quien puede leer, escribir, ejecutar, etc. el archivo. Hora: Esta información se puede mantener para 1) la creación, 2) la última modificación y 3) el último uso. Estos datos pueden ser útiles para protección, seguridad y control de acceso.

4 Definición de un SGA Es aquel sistema que proporciona a los usuarios y aplicaciones administration de la información (acceso, verificación y manipulación). Normalmente, es la única forma en que una aplicación puede acceder a un archivo; los usuarios acceden a la aplicación y esta a los archivos a través del SGA

5 Objetivos del SGA Almacenamiento de datos Garantizar el almacenamiento de archivos válidos Optimizar rendimiento de recursos físicos Ofrecer soporte de E/S para la variedad de tipos de dispositivos de almacenamiento Minimizar la pérdida de datos Proporcionar soporte para E/S para sistemas multiusuario Atender requerimientos de usuarios y aplicaciones

6 Requisitos para el usuario Crear, borrar y cambiar (truncar) archivos Tener acceso controlado a los archivos de otros usuarios Controlar qué tipos de accesos estarán permitidos a sus archivos Reestructura sus archivos de manera adecuada al problema Guardar copia de reserva y recuperar sus archivos en casos de que haya desperfectos Mover datos entre los archivos Acceder a los archivos mediante nombres simbólicos.

7 Arquitectura de un SGA Métodos de Acceso Programa de Usuario Manejadores de Dispositivos Sistema de Archivo Básico (Nivel de E/S Básico) Supervisor Básico de E/S E/S Lógica Comunicación directa con los dispositivos Transfiere entre la memoria principal y los dispositivos Controla el acceso al archivo (selección dispositivo, asignación de buffers, memoria secundaria); trabaja con bloques de datos Controla el acceso de las aplicaciones y trabaja con registros Pilas, Archivos Secuenciales, Archivos Secuenciales Indexados, Archivos Indexados, Archivos Directos (De dispersión)

8 Directorio de Archivos Contiene información de los archivos como: atributos, ubicación y propietario. Cualquier SGA suele tener un directorio de archivos Es propiamente un archivo y hace parte del sistema operativo

9 Operaciones de un DA Buscar: cuando un usuario o aplicación requiere un archivo, se busca en el directorio la entrada correspondiente al archivo Crear: se añade una entrada al directorio Borrar: se elimina la entrada al directorio Listar: se puede solicitar todo o una parte, obteniendo atributos de los archivos

10 Tipos de Organización de Directorios de Archivos Directorio de un nivel. Directorio de dos niveles. Estructura jerárquica en árbol

11 Protección Protección puede proporcionarse de varias formas: Remover físicamente los discos flexibles. Remover físicamente los discos flexibles. Mediante el tipo de acceso controlado Mediante el tipo de acceso controlado Limitando los tipos de acceso que se pueden hacer a los archivos. Limitando los tipos de acceso que se pueden hacer a los archivos. Protección asignando contraseña a cada archivo Protección asignando contraseña a cada archivo Confiabilidad: se poporciona mediante copias duplicadas de archivos.

12 Protección Controlar las operaciones de: Leer, Escribir, Ejecutar, Anexar, Borrar y Listar Administrar el Acceso: Prohibir completamente el acceso Prohibir completamente el acceso Proporcionar un acceso libre Proporcionar un acceso libre Acceso controlado Acceso controlado Identificar Usuarios: Listas y grupos Listas y gruposPropietariosGruposUniverso

13 Inconvenientes de un SGA Redundancia e inconsistencia de los datos Dependencia de datos física-lógica Dificultad para tener acceso a los datos Separación y aislamiento de datos Dificultad para el acceso concurrente Dependencia de la estructura del archivo con el lenguaje de programación Problemas en al seguridad de los datos Problemas de integridad de datos

14 Sistema de Archivos en Windows 2000 Los diseñadores de Windows 2000 diseñaron un nuevo sistema de archivos, el sistema de archivos de W2K (NTFS), que cumple requisitos de estaciones de trabajo y servidores. NTFS (New Technology File System) es un sistema de archivos diseñado específicamente para Windows NT (incluyendo las versiones Windows 2000, 2003, XP y Vista, con el objetivo de crear un sistema de archivos eficiente, robusto y con seguridad incorporada desde su base.

15 Sistema de Archivos en Windows 2000 También admite compresión nativa de ficheros, cifrado (esto último sólo a partir de Windows 200) e incluso transacciones (sólo a partir de Windows Vista). Está basado en el sistema de archivos HPFS (High Performance File System) de IBM/Microsoft usado en el sistema operativo OS/2, y también tiene ciertas influencias del formato de archivos HFS (Hierarquical File System) diseñado por Apple. Características claves de NTFS Recuperabilidad: Ante las caídas del sistema y fallos del disco, NTFS es capas de reconstruir los volúmenes de disco y devolverlos a un estado consistente. Seguridad: NTFS utiliza el modelo de objetos de W2K para imponer la seguridad. Un archivo abierto se implementa como un objeto archivo con un descriptor de seguridad que define sus atributos de seguridad.

16 Sistema de Archivos en Windows 2000 Características claves de NTFS Discos grandes y archivos grandes: NTFS soporta discos muy grandes y archivos muy grandes mas eficientemente que la mayoría de los sistemas de archivos, incluyendo FAT. Serie de datos múltiples: el contenido de un archivo se trata como una serie de bytes, en NTFS es posible definir múltiples series de datos para un solo archivo. Capacidad de indexación general: NTFS asocia un conjunto de atributos con cada archivo. El conjunto de descripciones de archivo en un sistema de gestión de archivos se organiza como una base de datos relacional, así los archivos de pueden indexar por cualquier atributo.

17 Sistema de Archivos en Windows 2000 Estructura de archivos y volúmenes NTFS NTFS hace uso de los siguientes conceptos de almacenamiento en disco: Sector: la unidad de almacenamiento físico mas pequeña sobre el disco. Agrupamiento (cluster): uno o mas sectores contiguos, siguientes uno al otro en la misma pista.

18 Sistema de Archivos en Windows 2000 Estructura de archivos y volúmenes NTFS Volumen: una partición lógica sobre el disco, que consta de uno o mas agrupamientos y que el sistema de archivos utiliza para asignar el espacio. En un instante dado, un volumen consta de la información del sistema de archivos, un conjunto de archivos y cualquier espacio libre adicional en el resto del volumen que se pueda asignar a los archivos. Un volumen puede ser todo o una parte de un único disco o puede extenderse a través de múltiples discos. El uso de agrupamientos par asignación hace independiente a NTFS del tamaño del sector físico.

19 Investigación Complementaria Realizar un ensayo con los siguientes temas: Métodos de acceso de un SGA Inconvenientes de un SGA Tipos de organización de directorios de archivos Gestión de archivos en SO

20 Bibliografía STALLINGS W, Sistemas Operativos, 2ed PRENTICE HALL, Madrid, 1997 Ma. J Ramos, A. Ramos, F. Montero Sistemas Gestores de Bases de Datos McBGraw Hill, ISBN: 84-481-4879-7 Word Wide Web