Sistema de Archivos Concepto de archivo Métodos de accesos Directorio Protección Consistencia Semántica Emely Arráiz Ene-Mar 08

Sistema de archivos (FS)‏ Uno de los servicios mas visibles por parte del usuario Provee una visión lógica de la información almacenada. Abstracción del dispositivo físico de almacenaje y define una unidad lógica de almacenaje

Sistema de Archivos El usuario quiere acceso rápido. Garantía de No corrupción de la información en los archivos. Seguridad en los accesos a los archivos. Formas de acceder o recuperar la información desde los archivos.

Componentes de un F.S. Pile Sequential Indexed Sequential Indexed Hashed Logical I/O Supervisor basico I/O Basic File System Disk Device Driver Tape Device Driver Programa Aplicación

Componentes Device Driver : maneja las interrupciones. Basic File System: se encarga del intercambio de los bloques físicos. Supervisor: traslada direcciones lógicas a físicas para la transferencia. Maneja el espacio libre. Logical: permite a los usuarios y aplicaciones el acceso a la unidad lógica de accesos (registros). a

Funciones de un File System Identificación y localización de archivos. Manejo de directorios para identificar la ubicación de los archivos y sus atributos. Manejo de los espacios libres. Asignación de archivos a bloques libres. Acceso a los archivos. Control de acceso a los archivos

Concepto de Archivo Un archivo es una colección de información definida por el usuario. Es un espacio continuo de direcciones lógicas. Muchas de las veces el S.O. es independiente del significado de los archivos. Algunos S.O. ven archivos como una secuencia de registros, bits, bytes, lineas, etc. a

Tipos de archivos Datos –numéricos –caracteres –binario Programa –fuentes –objetos Documentos

Atributos de un archivo Nombre: información para el humano Type: necesario para los sistemas que soportan tipos Location: apuntador al archivo dentro del dispositivo. Size: tamaño actual Protection: controles para leer, escribir y ejecutar Time, date, and user identification: data para protección, seguridad y monitoreo. En la estructura directorio, almacenada en disco, se tiene la información de los archivos.

Ninguna - secuencia de palabras o bytes. Registros - colección de información tratadas como unidad –líneas –longitud fija –longitud variable Complejas - colección de registros tratados como una unidad. Posee un nombre único y puede restringir el acceso. –Documento formateado –archivo de carga Estructura

a Operaciones sobre archivos - Crear (create)‏ - Escribir (write)‏ - Leer (Read)‏ - Reposición dentro del archivo (file seek)‏ - eliminar (delete)‏ - abrir (open(f)) mueve a la memoria la entrada del archivo, encontrada en la estructura directorio. -cerrar (close(f)) mueve, la entrada del archivo que está en memoria, al directorio. aaaaaa

a Tipos,Nombres-extensiones aaaaaa Print or viewps, dvi, gifASCII or archivos binarios Archivoarc, zip, tarArchivos agrupados en uno, algunas veces comprimidos Tipo de archivo extensión Función

Acceso rápido Fácil de actualizar Economía de espacio de almacenaje Simple para mantenimiento Confiabilidad Criterios para Organización

Montón (Pile) –la data es recogida en el orden como llegan –el objetivo es acumular una masa de data y salvarla –los registros pueden tener campos diferentes –no tiene estructura –el acceso a los registros se hace de forma exhaustiva. Organización lógica

Secuencial –usa formato fijo para los registros –los registros son de la misma longitud –Conjunto fijos de campos en un orden fijo – los nombre de los campos y sus longitudes son atributos de los archivos –hay un campo clave identifica unívocamente al registro los registros son almacenados en secuencia de claves. Organización lógica

Secuencial Indexado –Un archivo índice mejora la capacidad de acercarse al registros deseado contiene el campo clave y un apuntador al archivo principal para buscar un campo, el índice es buscado para encontrar la clave que es igual o precede a la clave deseada la búsqueda continua en el archivo principal en la posición indicada por el pointer. –Nuevos registros son sumados a un archivo de overflow Organización lógica

Secuencial Indexado –El registro en el archivo principal que está antes del insertado, es actualizado a contener un apuntador al nuevo registro. –El overflow es mezclado con el archivo principal durante una actualización batch –Para incrementar eficiencia se pueden colocar múltiples índices. Organización lógica

Organización Secuencial Indexado Index Levels 1 2 n Main File Overflow File Index

Indexado – Usa múltiples índices para diferentes campos clave –Tipos de Índices índice exhaustivo : que contiene una entrada por cada registro en el archivo principal. índice parcial: contiene una entrada a los registros donde existe el campo de interés. Organización lógica

Organización Indexada Exhaustive Index Exhaustive Index Partial Index

Directo o Hashed – Acceso directo a un bloque en una dirección conocida –Un campo clave requerido para cada registro. –No existe el concepto de orden secuencial Organización lógica

Organización Hashed Key f Hash Function Primary File Overflow File

Acceso Secuencial –Abre el archivo read: lee el próximo pedazo write: escribe el próximo pedazo –reset Acceso Directo –read: lee de la posición n –Write: escribe en la posición n –position n read next write next –rewrite n n es un número de bloque relativo a la posición actual Métodos de Acceso

Otros métodos ej. Indexado: el acceso se hace a través de la clave – envuelve la construcción de índices. Los índices contiene apuntadores a los diferentes bloques. –Buscar el índice y luego usar el apuntador para encontrar la información deseada. – El tiempo para obtener la información es crítico. – Los datos se procesan muy raramente de forma exhaustiva. Métodos de Acceso

Directorios son archivos Contiene información sobre los archivos –atributos –ubicación –último día de acceso –último día de actualización –propietario, etc. Provee un mapping entre nombre de archivo (simbólico) y el archivo mismo. Tanto los archivos como los directorios están en disco Directorio

Buscar un archivo Crear un archivo Eliminar un archivo Listar un directorio Renombrar un archivo Operaciones sobre Directorio

Eficiencia - localización rápida de un archivo Nombramiento - forma conveniente para los usuarios. –Dos usuarios pueden tener el mismo nombre para archivos diferentes. –El mismo archivo puede tener diferentes nombres. Agrupación - agrupación lógica de archivos por características o propiedades. Criterios para Organizar Directorios

Nivel Simple –un solo directorio para todos los usuarios –Problemas de nombre –Problemas de agrupación Organización Directorio Files A BoCoxeh

Dos Niveles – Separa directorio de cada usuario –Búsqueda eficiente –Archivos con el mismo nombre pero de diferentes usuarios –No capacidad de agrupación –MFD (Master File Directory) contiene una entrada por cada usuario –UFD (User File Directory) contiene una entrada por cada archivo del usuario Organización

Organización Dos Niveles

Arbol Organización bin programsspell

Arbol –Búsqueda eficiente –Capacidad de agrupación –Directorio Actual (working directory)‏ cd /spell/mail/prog type list Organización

Arbol –Path absolutos o relativos –Creación de nuevos archivos es hecho en el directorio corriente. –Elimina archivos del directorio corriente rm nombre-archivo –crear un nuevo subdirectorio mkdir nombre-dir –Eliminar un directorio implica eliminar todos los subarboles que poseen como raiz el directorio eliminado. Organización

Grafo Aciclico Organización count A List Spell ROOT List W dict

Grafo Aciclico – Dos nombres diferentes para un mismo archivo –Si dict elimina count, entonces queda apuntador huérfano. –Soluciones Apuntadores de retroceao (Backpointers), para que se puedan eliminar TODOS los apuntadores. Mantener el conteo de las referencias al archivo. No eliminar hasta que no queden apuntadores Organización

General Graph Directory How do we guarantee no cycles? –Allow only links to file not subdirectories –Garbage collection –Every time a new link is added use a cycle detection algorithm to determine whether it is OK

El creador/propietario de un archivo debería ser capaz de controlar –Que se puede hacer con el archivo –Por quien Tipos de accesos –Read –write –execute –Append –delete –list Protección

Modos de acceso: read,write,execute Tres clases de usuarios RWX –propietario 7 = –grupo 6 = –publico 1 = para cada archivo o directorio se define su acceso – chmod 761 ejem owner,group,public Protección

Caracterización del sistema que permite múltiples accesos a archivos compartidos simultáneamente. –Escritura sobre un archivo abierto es visible inmediatamente a los otros usuarios que lo tienen abierto al mismo tiempo –Escritura de un archivo abierto no es hecha visible inmediatamente a los demás que lo comparten. Después de que el archivo es cerrado y se abre una nueva sesión es que se ven los cambios –Inmutables archivos compartidos. Un archivo declarado compartido, no puede ser modificado Consistencia Semántica