Tema 15: Administración de Archivos

Tema 15: Administración de Archivos
Sistemas Operativos Tema 15: Administración de Archivos (Tema 17 en apuntes prof. Rovayo)

Índice: Introducción Organización de los archivos y modos de acceso Organización del directorio Gestión del espacio en disco Archivos compartidos Fiabilidad e integridad Reserva de bloques Tema 15: Administración de Archivos 2

1. Introducción Tema 15: Administración de Archivos Implementa estructura de archivos y directorios a partir de los sectores de disco Gran importancia: parte más visible para los usuarios Recibe peticiones de procesos de usuario Envía peticiones a gestores de dispositivos Servicios: Sobre archivos completos: crear, destruir, copiar, cambiar nombre, etc. Sobre contenido de archivos: leer, escribir, añadir, modificar, truncar, etc. Sobre sistema de archivos: crear o borrar directorios, montar dispositivos, crear sistema de archivos, etc. Otros: mecanismos de protección, encriptado, compartición de archivos, control de concurrencia, etc. 4

2. Organiz. de archivos y modos de acceso Tema 15: Administración de Archivos ¡No confundir! Organización nativa de SO con organización de archivos de distintas herramientas Organizaciones: Secuencias de registros Registros encadenados Archivos con campo clave Secuencias de caracteres 6

2. Organiz. de archivos y modos de acceso Tema 15: Administración de Archivos Secuencias de registros Prácticamente en desuso: organización impuesta por dispositivo Organización como sucesión de registros de tamaño Fijo: si dispositivo es direccionable, permite acceso directo Variable: sólo es posible acceso secuencial Implica la necesidad de delimitadores o cabeceras de registros No se puede insertar ni borrar registros Para borrar: marcar registro como borrado y reorganizar archivo periódicamente En los archivos de tamaño variable, para saber dónde acaban y terminan los campos se pueden utilizar delimitadores (click), cabeceras con el tamaño (click) (útiles si el dispositivo es direccionable) o dobles cabeceras (click) (útiles para recorrer archivo hacia atrás). Delimitador = marca no confundible con datos de registro Cabecera puede contener otros datos como CRC, por ejemplo Reg1 Reg2 Reg3 Reg4 Reg5 Reg6 … … … T1 T1 Reg1 Reg1 Reg1 T1 T2 T2 Reg2 Reg2 Reg2 T3 T2 Reg3 Reg3 T3 Reg3 T4 Reg4 Reg4 T3 T4 Reg4 T5 Reg5 Reg5 T4 7

2. Organiz. de archivos y modos de acceso Tema 15: Administración de Archivos Registros encadenados Idea: en un archivo organizado como secuencia de registros, podemos añadir a cada registro un enlace al siguiente registro según orden lógico Es necesario que dispositivo sea direccionable Para borrar registro: quitarlo de secuencia Aunque se borre el registro (click para “borrar” R4) sigue estando físicamente en el archivo Reg1 sig Reg2 sig Reg3 sig Reg4 sig Reg5 sig Reg6 sig …

2. Organiz. de archivos y modos de acceso Tema 15: Administración de Archivos Archivos con campo clave Idea: cada registro tiene una clave que lo identifica. Operaciones soportadas: Acceso secuencial por orden de clave Acceso selectivo, por valor de clave Método ISAM = Indexed Sequential Access Method Organización física: archivo consta de tres áreas … cl1 Reg1 cl2 Reg2 cl3 Reg3 cl4 Reg4 cl5 Reg5 Área de datos Área de claves … Reg1 Reg2 Reg3 Reg4 Reg5 cl1 cl2 cl3 cl4 cl5 Área de reserva

2. Organiz. de archivos y modos de acceso Tema 15: Administración de Archivos Archivos con campo clave Área de datos: no es necesario que esté ordenada Si lo está, mejora rendimiento al procesar secuencialmente. Área de claves: ordenada Por estar ordenada, se acelera la búsqueda (dicotomía, etc.) Se puede organizar de forma multinivel: arbol binario, arbol B, etc… Se carga total o parcialmente en memoria (tabla de claves) Si tabla de claves demasiado grande: Almacenar en memoria una clave de cada n Almacenar claves de manera diferencial Ej: García Martínez, tras García Márquez se codificaría {8, artínez} etc.

2. Organiz. de archivos y modos de acceso Tema 15: Administración de Archivos Secuencia de caracteres Idea: archivo consiste en secuencia de bytes que se pueden leer byte a byte o bloque a bloque (de tamaño arbitrario) Si dispositivo direccionable, se permite acceso directo Sobre esta organización, se puede implementar cualquiera de las anteriores Acceso mapeado en memoria: algunos SSOO, al abrir el archivo, le asocian un segmento Se accede al archivo mediante instrucciones de acceso a memoria Ejemplo: MULTICS Esta es la forma en la que se organizan los archivos en la mayoría de los SSOO modernos

3. Organización del directorio Tema 15: Administración de Archivos Directorio = estructura de datos del sistema de archivos que contiene información sobre archivos contenidos en el mismo La estructura de directorios normalmente es jerárquica Un directorio puede contener a otro Todo soporte contiene al menos un directorio raíz Información habitual sobre cada archivo: Nombre Fechas de creación, última modificación, último acceso… Permisos de acceso UID y GID de propietario Tamaño Información que permita localizar físicamente el archivo Muy frecuentemente se implementan los directorios mediante tablas Normalmente (aunque no siempre) una entrada por cada archivo Directorio raíz ocupa una posición predeterminada en soporte 13

3. Organización del directorio Tema 15: Administración de Archivos CP/M Sistema de archivos no jerárquico: sólo directorio raíz Cada entrada tiene espacio para 16 nº de bloques Si hace falta más: cada archivo puede ocupar hasta 3 entradas Contenido Posición Tamaño 1 Código del propietario 2 Nombre del archivo 8 3 Extensión 10 4 Orden de multiplicidad de la entrada 13 5 No usado 14 6 Número de bloques en esta entrada 16 7 Espacio para 16 nº de bloques 17… 16 c/u

3. Organización del directorio Tema 15: Administración de Archivos MS-DOS (sistemas basados en FAT) Directorio raíz en posición fija y con tamaño fijo Subdirectorios pueden crecer (nunca decrecen) Ficheros borrados: marca en primer carácter nombre Nombres largos: varias entradas consecutivas Las dos primeras entradas de cada directorio son especiales: apuntan al propio subdirectorio (.) y al directorio padre (..) Contienen nº de bloque en que empiezan .. contiene cero si se trata de directorio raíz Primer octeto del campo “nombre”: 0x00: entrada no usada aún 0xE5: archivo borrado (el resto se conserva igual) Atributos: Bit 0: sólo lectura Bit 1: Oculto Bit 2: Sistema Bit 3: Etiqueta Bit 4: Directorio Bit 5: Modificado Hora de última modificación: Bits 0-4: segundos/2 (0..29) Bits 5-10: minutos (0..59) Bits 11-16: horas (0.23) Fecha de última modifiación: bits 0-4: día del mes (1..31) bits 5-8: mes (1..12) bits 9-15: año desde 1980 (0..119) Contenido Posición Tamaño 1 Nombre del archivo 8 2 Ampliación o extensión 9 3 Atributos 12 4 Reservado 13 10 5 Hora de última modificación 23 6 Fecha de última modificación 25 7 Número del primer bloque 27 Tamaño del archivo 29

3. Organización del directorio Tema 15: Administración de Archivos DR/DOS Clon de MS-DOS de Digital Research Aprovecha campos reservados en MS-DOS para guardar información adicional Implementa protección Control de acceso: formado por tres grupos de cuatro bits RWED Propietario (bits 3 a 0) Usuarios del grupo del propietario (bits 7 al 4) Usuarios ajenos a grupo del propietario (bits 11 a 8) Si bit = 1: SO debe comprobar la contraseña antes de permitir el acceso Contenido Posición Tamaño 4a Primer carácter de nombre de archivo borrado 13 1 4b Contraseña de acceso a archivo 14 2 4c No se usa 16 4d UID del propietario 18 4e GID del propietario 19 4f Control de acceso 20

3. Organización del directorio Tema 15: Administración de Archivos UNIX En directorio sólo nombre y nº de nodo-i. En nodo-i: Contenido (NODO-I) Posición Tamaño 1 Modo y derechos de acceso 2 Nº de enlaces sobre el archivo 3 UID del propietario 5 4 GID del propietario 7 Tamaño en bytes del archivo 9 6 Fecha de creación 13 Fecha de último acceso 17 8 Fecha de última modificación 21 Números de los 10 primer bloques 25 10x4 10 Número del bloque indirecto simple 65 11 Número del bloque indirecto doble 69 12 Número del bloque indirecto triple 73 Actualmente se suelen admitir nombres largos (hasta 255 caracteres) ocupando varias entradas Los directorios crecen cuando es necesario Dos primeras entradas especiales: “.”: Nº de nodo i de propio directorio “..”: Nº de nodo i de directorio padre. Consecuencia: nº de subdirectorios en un directorio = nº máximo de enlaces que puede soportar un directorio/archivo Nodo i: parte de los bloques del disco se utilizan para almacenar nodos i. Al formatear el disco podemos configurar el nº de nodos–i que queremos crear. Por cada archivo o directorio, hay uno nodo-i.

4. Gestión del espacio del disco Tema 15: Administración de Archivos Asignación de espacio Criterios de asignación Gestión del espacio libre Gestión del espacio ocupado 19

4.1 Asignación de espacio Tema 15: Administración de Archivos Asignación byte a byte: sería muy compleja Idea: asignar espacio de disco en bloques de sectores físicamente consecutivos (clusters) ¿bloques grandes o bloques pequeños? A mayor tamaño del bloque… Ventajas: Hay que manejar menos bloques (gestión más eficiente) Transferencias más eficientes Necesarios menos accesos para procesar un archivo Cada acceso es más eficiente Inconvenientes: Mayor desperdicio interno Mayor tamaño de los buffers Nota: es cierto que a mayor tamaño de bloque, accesos más eficientes pues es transferir varios sectores consecutivos tiene un coste muy inferior a transferir bloques dispersos, pero si sólo se necesitan unos pocos bytes, se transfiere más información de la necesaria. 21

4.1 Asignación de espacio Tema 15: Administración de Archivos Selección del tamaño: dependiendo de Tamaño del dispositivo Tamaño de los archivos Desperdicio interno tiene menor impacto si: Dispositivo grande Archivos grandes Algunos ejemplos: Disco de 200Gb con NTFS: 4Kb Diskette de 1.4Mb con FAT: 1Kb Pendrive de 2Gb con FAT: 4Kb Los valores que se muestran son por defecto 22

4.2 Criterios de asignación Tema 15: Administración de Archivos Asignación contigua: los archivos ocupan bloques consecutivos de disco Asignación dispersa: los archivos ocupan bloques de discos arbitrariamente distribuidos a lo largo del disco Asignación contigua Ventajas: Gestión más simple: por cada archivo, basta conocer Nº de primer bloque Nº de bloques Muy fácil implementar acceso directo No hay fragmentación de los archivos Acceso muy eficiente 24

4.2 Criterios de asignación Tema 15: Administración de Archivos Asignación contigua Inconvenientes: Rigidez: ficheros no pueden crecer Algunos SO permiten ampliaciones no contiguas Fragmentación del espacio libre Desperdicio interno de archivo, si no se usa todo el espacio asignado Ampliaciones no contiguas: Su tamaño está prefijado (por usuario, por SO, por tamaño inicial de archivo...) SO forma una cadena con todas las porciones. Unos guardan una referencia al final de cada porción (MVS) y otros en el directorio (RTE) Muchos SO sólo lo admiten en archivos formados por registros de longitud variable con acceso secuencia, pues dispersión perjudica menos Añadir ampliaciones perjudica tiempo de acceso Asignación dispersa Ventajas: Flexibilidad: archivos pueden crecer decrecer Asignación es fácil: todos los bloques son iguales Siempre es preferible asignar bloques consecutivos si se puede 25

4.2 Criterios de asignación Tema 15: Administración de Archivos Asignación dispersa Inconvenientes: Gestión más complicada Para cada archivo, hay una lista de bloques asignados Acceso directo más complicado ¿En qué bloque de disco está la posición i-ésima del archivo? Fragmentación de los archivos: Accesos más ineficientes Posibilidad de sistemas combinados: Asignación contigua para código Dispersa para datos Sistemas actuales de propósito general: asignación dispersa Ejemplo de sistema que utiliza asignación contigua: sistema de archivos ISO-9660 (sistema de archivo empleado en discos ópticos, pues es sistema de sólo lectura) 26

4.3 Gestión del espacio libre Tema 15: Administración de Archivos Métodos: Mapas de bits y listas de control Gestión integrada con espacio ocupado Listas de control: Ordenada: un nodo por cada bloque, ordenada por nº de bloque Desordenada: ídem, pero sin orden El nodo puede estar en el mismo bloque Compacta: un nodo por cada hueco Dificultad listas: coste de recorrerlas Mapas de bits: Eficiencia del bit mucho mayor que en gestión de memoria Puede ocupar varios bloques 28

4.4 Gestión del espacio ocupado Tema 15: Administración de Archivos Problemas a resolver: ¿Qué bloques componen un archivo? ¿En qué bloque está la posición i-ésima del archivo? Algunos métodos: Encadenamiento de bloques Referencias a bloque en directorio Tabla de asignación de archivos (FAT) Sistemas multinivel (UNIX) 30

4.4 Gestión del espacio ocupado Tema 15: Administración de Archivos Encadenamiento de bloques Idea: de cada bloque, reservar un número suficiente de bits para almacenar el nº del siguiente bloque  Nombre … 1er bloque fich.dat Num. bloq. sig sig sig sig sig Inconveniente: sólo es posible acceso secuencial 31

4.4 Gestión del espacio ocupado Tema 15: Administración de Archivos Referencias a bloque en directorio Idea: cada entrada del directorio tiene espacio para albergar una tabla de n números de bloques Nombre bloques … fich.dat b1 b2 b3 b4 b5 b6 Inconveniente: inviable para archivos grandes 32

4.4 Gestión del espacio ocupado Tema 15: Administración de Archivos Tabla de asignación de archivos (FAT) Idea: Tabla con una entrada por cada bloque de disco Posibles valores para cada entrada: Bloque libre: FREE ( H) Bloque defectuoso: BAD (FFFFFFFF1 – FFFFFFF7) Último bloque de un archivo: EOF (FFFFFFFFH – FFFFFFF8) Cualquier otro número: bloque asignado, y el número es el número del siguiente bloque Entradas 0 y 1: reservadas Organización de un disco FAT: Primer sector: Master Boot Record Segundo sector: Volume ID Dos copias de la FAT Espacio clusterizado: comienza con directorio raíz Tamaño de la entrada: número necesario de bits para representar un nº de bloques en FAT32 los números de bloques tienen 28 bits, los cuatro bits superiores del nº de bloque están “reservados” FAT12 y FAT16: versiones anteriores de FAT con 12 y 16 bits por entrada, respectivamente 33

4.4 Gestión del espacio ocupado Tema 15: Administración de Archivos - Tabla de asignación de archivos (FAT) Ejemplo: F1: Bloques 3, 10 y 12 F2: Bloques 8, 9, 2 y 5 F3: Bloque 6 Bloque 15 defectuoso 1 - 2 5 3 10 4 FREE 5 EOF 6 EOF Entradas reservadas: primer octeto representa tipo de medio, y los demás, son FF (reservados) En apuntes tienen versiones de la FAT 7 FREE Referencia a primer bloque: en directorio 8 9 9 2 Nombre … 1er bloque F1 F2 F3 10 12 11 FREE 3 12 EOF 8 13 FREE 14 FREE 6 15 BAD … … 34

4.4 Gestión del espacio ocupado Tema 15: Administración de Archivos Sistemas Multinivel (UNIX) … B0 B1 B9 Indirecto Simple Indirecto Doble Indirecto Triple … 10 Bloques N Bloques Con bloques de 1K y números de bloque de 4 bytes, caben 256 referencias por bloque … … N2 Bloques … … … … … … … N3 Bloques

5. Archivos compartidos Tema 15: Administración de Archivos En UNIX, archivo viene determinado por nodo-i, no por nombre Un mismo archivo puede aparecer múltiples veces en la estructura de archivos Llamada link: crea un enlace sobre un archivo Llamada unlink: desenlaza un archivo La llamada link crea un enlace (o lo que es lo mismo, una entrada de directorio identificada por un nombre que hace referencia al nodo i del archivo). Al crearse un nuevo enlace, se incrementa el contador de enlaces del nodo i. Este contador de enlaces se utiliza para saber cuándo puede borrarse el nodo-i y los bloques del archivo (cuando no sea referido desde ninguna entrada de directorio) /dir2 link (“/dir1/fich.dat”, “/dir2/otrofich.dat”) unlink (“/dir1/fich.dat”) Nombre Nodo-i … unlink (“/dir2/otrofich.dat”) /dir1 Nombre Nodo-i … nodo-i otrofich.dat numenlaces=0 numenlaces=1 numenlaces=2 fich.dat …

5. Archivos compartidos Tema 15: Administración de Archivos Problemas de enlaces directos: Archivo enlazado debe residir en mismo dispositivo que directorio Problemas si hay cuotas de disco Alternativa: enlace simbólico /dir1 Si hay cuotas de disco: Supongamos que usuario A crea un archivo: se le carga su espacio ocupado a su cuota Supongamos que A permite que B enlace su archivo: el espacio ocupado sigo cargándose al propietario, A A se queda sin cuota de disco: borra archivo Archivo sigue existiendo (pues B lo tiene enlazado): el archivo ya no lo tiene A, y lo tiene B a su costa  Enlace simbólico: consiste en que se crea una archivo especial (marcado como enlace simbólico) que tiene asignado un único bloque. Dicho bloque, contiene el trayecto completo hasta el archivo enlazado. Cuando se recibe una petición de apertura para dicho archivo, el administrador de archivos, al darse cuenta que se trata de un enlace simbólico, abre el archivo enlazado en su lugar. /dir2 Nombre Nodo-i … Nombre Nodo-i … nodo-i nodo-i numenlaces=1 numenlaces=1 (*) fich.dat otrofich.dat /dir1/fich.dat …

5. Archivos compartidos Tema 15: Administración de Archivos Ventajas de enlaces simbólicos: Se puede enlazar cualquier archivo del sistema de archivos No plantea problemas con las cuotas de disco Inconvenientes de enlaces simbólicos: Consume más recursos que enlace directo. Cada enlace simbólico requiere: Un nodo-i Un bloque de disco Si archivo enlazado se borra: incoherencia El enlace simbólico además de consumir más recursos, requiere más operaciones Enlaces directos y simbólicos se complementan

6. Fiabilidad e integridad Tema 15: Administración de Archivos Bloques defectuosos Copias de seguridad Coherencia del sistema de archivos 41

6. Fiabilidad e integridad Tema 15: Administración de Archivos Bloques defectuosos Copias de seguridad Coherencia del sistema de archivos Visto en Tema 14 42

6.2 Copias de seguridad Tema 15: Administración de Archivos Discos Duales Físicamente: dos discos iguales divididos en dos particiones Por encima del administrador sólo se ve un disco Al escribir, se escribe en los dos Al leer sólo se lee de uno La división es para intentar paralelizar lecturas Si uno se daña: siempre queda el otro (¡esperemos!) Comentar que lo que viene en los apuntes sobre copias incrementales y la función regla es responsabilidad del operador. Disco 1 Disco 2 En uso Copia Copia En uso

6.2 Copias de seguridad Tema 15: Administración de Archivos Copias de seguridad automática Idea: al abrir un archivo para modificarlo, se le puede crear una copia de seguridad automáticamente a la versión que se va a cambiar Ejemplo: VMS genera números de versiones: f1.c;1, f1.c;2, etc. Las copias pueden realizarse sobre un disco especializado

6.3 Coherencia del sistema de archivos Tema 15: Administración de Archivos La estructuras de datos del sistema de archivos pueden quedar en un estado incoherente Causas habituales: Fallo de alimentación Errores de programación en sistema operativo Virus u otro tipo de software malintencionado Errores habituales: Contador de enlaces incorrecto (sistemas UNIX) Autorizaciones sin sentido Estados incoherentes de bloques

6.3 Coherencia del sistema de archivos Tema 15: Administración de Archivos Contador de enlaces incorrecto (sistemas UNIX) Descripción: el contador de enlaces de un archivo en nodo-i no se corresponden con el nº real de veces que dicho archivo aparece en sistema de archivos Cómo se detecta: explorando sistema de archivos y contando cuántas veces se hace referencia a cada nodo-i Solución: sustituir valor erróneo en nodo-i por valor calculado durante exploración Posibles causas: Fallo de alimentación o cuelgue del sistema operativo justo antes de actualizar contador de enlaces Durante la exploración no se debe permitir que se puedan crear o destruir nuevos enlaces. Normalmente, se realiza antes de montar el sistema de archivo para su uso.

6.3 Coherencia del sistema de archivos Tema 15: Administración de Archivos Autorizaciones sin sentido Descripción: se detectan archivos con permisos de acceso absurdos como… No pueden ser accesibles por nadie Son accesibles por todo el mundo excepto por su creador etc… Cómo se detecta: explorando sistema de archivos y comprobando permisos de acceso Solución: cambiar permisos, informando posiblemente a operador Posibles causas: Errores de programación de procesos Corrupción de estructura de datos que implementa permisos

6.3 Coherencia del sistema de archivos Tema 15: Administración de Archivos Estados incoherentes de bloques Cada bloque debe debe estar o bien libre, o bien asignado a un archivo, o bien defectuoso Descripción: hay bloques que están En ninguno de estos estados (bloques perdidos) En más de uno de estos estados Asignados, pero a más de un archivo Cómo se detecta: explorando estructuras de gestión del espacio libre y/u ocupado del sistema de archivos. Depende por tanto de sistema operativo Posibles causas: Fallo de alimentación o cuelgue de sistema operativo durante actualización de estructuras de gestión de espacio libre y/u ocupado A continuación, se describe brevemente cada tipo de incoherencia

6.3 Coherencia del sistema de archivos Tema 15: Administración de Archivos Bloques perdidos Descripción: hay bloques que no forman parte de ningún archivo, pero no están libres En sistemas FAT: hay cadenas de bloques en la FAT que no aparecen en ningún archivo En UNIX: hay bloques en el mapa de bits que no están libres, pero no forman parte de ningún archivo Solución: Convertir en archivos y que usuario analice y decida Marcar directamente como libres

6.3 Coherencia del sistema de archivos Tema 15: Administración de Archivos Bloques en más de un estado Descripción: hay bloques en más de un estado. La solución depende de en qué estados se encuentran. Libre y en uso. Solución: Marcarlo como bloque asignado En sistemas FAT: posiblemente haya truncado archivo Defectuoso y en uso. Solución: Si realmente está defectuoso y se asignó erróneamente: catástrofe: truncar archivo. Si no está defectuoso: marcar como asignado (en FAT podría truncar archivo) Defectuoso y libre. Solución: Comprobar si realmente está defectuoso y proceder en consecuencia Bloques libres y en uso en FAT: ¿Cuál sería su siguiente bloque?

6.3 Coherencia del sistema de archivos Tema 15: Administración de Archivos Bloques asignados más de una vez Descripción: hay bloques (o cadenas de bloques) que forman parte de más de un archivo - 3 4 6 FREE 10 8 EOF … 1 En sistemas FAT: se denominan “vínculos cruzados”. Si en la FAT de la ilustración un archivo tiene como primer bloque el 2 y otro el 8, dichos archivos tendrían un vínculo cruzado a partir del bloque 4. 2 2 3 4 6 10 3 4 5 6 7 8 8 9 10 …

6.3 Coherencia del sistema de archivos Tema 15: Administración de Archivos Bloques asignados más de una vez Nodo-i F1 Nodo-i F2 … … … … B0 B0 B1 B1 B2 B2 En sistemas UNIX: pueden haber bloques individualmente asignados a más de un archivo B3 B3 B4 B4 B5 B5 B6 B6 B7 B7 B8 B8 B9 B9 … …

6.3 Coherencia del sistema de archivos Tema 15: Administración de Archivos Bloques asignados más de una vez Cómo se detecta: explorando bloques asignados y contando número de veces que aparecen en un archivo Solución: Mala en todos los casos: Truncar archivos implicados Asignar a uno u otro archivo Muy probablemente, contenido de archivos se haya corrompido Posibles causas: Bloque constaba como libre a la vez que estaba asignado, y se asignó nuevamente

7. Reserva de bloques Tema 15: Administración de Archivos El acceso a los archivos también cumple principio de localidad Idea: podemos mantener en memoria copia de los bloques que se están usando actualmente Reservamos en memoria espacio para albergar: Copias de un número determinado de bloques de disco Identificación y estado de dichos bloques Estructuras de datos que nos permitan localizar fácilmente cada bloque Hay que mantener en memoria: Las copias de los bloques de disco (click) Identificación del bloque (dispositivo y número de bloque con el que se corresponde) (click) y bit de bloque sucio (Dirty) (click) Información de control. Lo más cómodo, una tabla hash que se idexa con el código hash calculado a partir de la identificación del bloque Tabla Hash /dev/hda1, 12 /dev/hda0, 1 /dev/hda1, 8 /dev/hdb0, 33 D D /dev/hdc0, 64 /dev/hda1, 65 /dev/hdb1, 4 /dev/hdc0, 69 1 D 2 /dev/hda0, 21 /dev/hdb1, 66 /dev/hda1, 44 /dev/hdc1, 4 … D D D fhash(“/dev/hdb0”, 33)

7. Reserva de bloques Tema 15: Administración de Archivos Ante la necesidad de leer un bloque: Se comprueba si está en la reserva (buffer de disco) Si está, nos ahorramos lectura Si no está, se lee, y se carga en un bloque libre de la reserva Si la reserva se llena: reemplazo (LRU, NRU…) Hay que añadir las estructuras de datos necesarias para el criterio de reemplazo Tabla Hash /dev/hda1, 12 /dev/hda0, 1 /dev/hda1, 8 /dev/hdb0, 33 D D /dev/hdc0, 64 /dev/hda1, 65 /dev/hdb1, 4 /dev/hdc0, 69 1 D 2 /dev/hda0, 21 /dev/hdb1, 66 /dev/hda1, 44 /dev/hdc1, 4 … D D D más reciente más antiguo

7. Reserva de bloques Tema 15: Administración de Archivos Formas de usar la reserva Reserva de escritura directa Cuando se actualiza un bloque, se actualiza inmediatamente en disco Ventaja: el disco está siempre actualizado Útil en caso de caída del sistema Inconveniente: la escritura no se beneficia de la reserva En estos casos, el software de L/E en espacio de usuario suele crear buffers en espacio de procesos para amortiguar escrituras Nombre alternativo: reserva de lectura. Propio de los sistemas de Microsoft Conveniencia de los buffers en espacio de usuario: de no ser así, un proceso que escribiese byte a byte en un archivo, generaría tantas escrituras de bloque como caracteres escriba en el archivo

7. Reserva de bloques Tema 15: Administración de Archivos Formas de usar la reserva Reserva de escritura diferida Cuando se actualiza un bloque, sólo se actualiza su copia en memoria. El disco se actualiza… Al cerrar el archivo Al reemplazar el bloque en memoria Cuando proceso lo solicita (llamada al systema sync()) Al retirar el dispositivo o el medio Ventaja: La escritura se beneficia de la reserva Inconvenientes: No se pueden extraer discos arbitrariamente No se puede apagar ordenador arbitrariamente Desastre en caso de caída del sistema Nombre alternativo: reserva de lectura y escritura. Propio de UNIX En caso de caída del sistema, además del riesgo de que se pierda información que los procesos creían haber escrito en los archivos, se da el riesgo de que el propio sistema de archivos pueda quedar corrupto al no haberse actualizado nodos-i, directorios, etc. Este último riesgo de puede paliar si el administrador de archivos no aplica la reserva de bloques sobre aquellos bloques que se sabe que contienen información del sistema de archivos.

Vista del Tower Bridge (Londres) desde “The Monument”. Agosto de 2006.

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