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Silberschatz, Galvin and Gagne ©2009Operating System Concepts – 8th Edition

Interfaz de Sistema de Archivos

10.2 Silberschatz, Galvin and Gagne ©2009Operating System Concepts – 8th Edition

Interfaz de Sistema de Archivos

Concepto de Archivo

Métodos de Acceso

Estructura de Directorio

Montando un Sistema de Archivos

Compartir Archivos

Protección


Objetivos

Explicar la función de un sistema de archivos

Describir interfaces hacia un sistema de archivos

Discutir patrones de diseño del sistema de archivos, como métodos de acceso y estructura de directorios

Explorar la protección del sistema de archivos


Concepto de Archivo

Definición: datos/instrucciones relacionadas que son guardadas en un dispositivo de almacenamiento secundario.

Espacio de direcciones lógicas contiguas

Sistema operativo debe mapear un archivo a un dispositivo físico.

Tipos:

Datos

Caracteres (ASCII)

Binarios

Programas

Binarios


Estructura de un Archivo

Ninguna – secuencia de palabras, bytes Estructura simple

Líneas (archivo de texto)

Largo fijo

Largo variable Estructura compleja

Documentos con formato (archivo pdf) Se puede simular la estructura simple o la compleja utilizando la primera, mediante la

inserción de caracteres de control ¿Quién decide la estructura?, el que crea el archivo:

Sistema operativo Programa


Atributos de un Archivo

Nombre – información en formato “humano”

Identificador – etiqueta (número) que lo identifica en el sistema de archivo

Tipo – necesario para sistemas que soportan diferentes tipos de archivos

Ubicación – puntero a la ubicación del archivo en el dispositivo

Tamaño – tamaño actual del archivo

Protección – controla quien puede leer, escribir y ejecutar el archivo

Hora, fecha e identificación del usuario – datos para protección, seguridad y monitoreo de su uso


Atributos de un Archivo


Operaciones sobre Archivos

Archivo es un tipo de datos abstractos

Crear

Escribir

Leer

Reposicionar dentro del archivo

Eliminar

Truncar

Open(Fi) – busca en la estructura de directorio la entrada F, y mueve el contenido de la entrada a la memoria

Close (Fi) – mueve el contenido de la entrada F en memoria al disco

¿Qué pasa si el archivo pesa 100 MB y tengo 64 MB de memoria principal?


Abrir archivos

Varias piezas de datos son necesarias para manejar un archivo abierto:

Puntero de archivo: apunta a la última ubicación donde se leyo escribio en el archivo, por proceso que tiene el archivo abierto

Contador de apertura: cuenta el número de veces que el archivo es abierto – permite remover los datos de la tabla de archivos abiertos una vez el último proceso cierra el archivo

Ubicación en el disco del archivo: información de acceso

Permisos de acceso: información respecto al modo de acceso por proceso al archivo


Abrir archivos


Bloqueo de apertura de archivos

Provista por algunos sistemas operativos y sistemas de archivos

Se encarga de mediar el acceso al archivo

Obligatorio o Aviso:

Obligatorio – acceso es denegado en caso de estar bloqueado

Aviso – proceso sabe que el archivo esta bloqueado y puede determinar que hacer (ej: abrirlo como solo lectura)


Tipos de archivo


Métodos de acceso

Acceso secuencialread nextwrite next reset

Acceso directoread nwrite nposition to n


Acceso secuencial


Simulando acceso secuencial en directo


Estructura de directorios

Una colección de nodos conteniendo información acerca de todos los archivos

F 1 F 2F 3

F 4

F n

Directorio

Archivos

Tanto la estructura de directorio como los archivos residen en el discoUn respaldo debe incluir las dos (estructura y archivos)


Estructura del disco

Disco puede ser dividido en particiones

Discos o particiones pueden ser protegidos ante fallas usando RAID

Disco o partición puede ser usado como raw – sin un sistema de archivo, o formateado con un sistema de archivos (ext4, reiserfs, jfs, xfs, fat, ntfs)

Particiones también son conocidas como minidisks o slices (FreeBSD)

La entidad conteniendo un sistema de archivos es conocida como un volumen

Cada volumen lleva un historial de la información del sistema de archivos en una tabla de contenido del volumen

Así como hay sistemas de archivos de propósito general hay aquellos que son sistemas de archivo de propósito especial o específico, frecuentemente relacionados a un sistema operativo


Organización de sistemas de archivos


Operaciones sobre directorios

Buscar un archivo

Crear un archivo

Borrar un archivo

Listar el contenido de un directorio

Renombrar un archivo

Navegar por el sistema de archivos


Organizar lógicamente el directorio para

Eficiencia – ubicar un archivo rápidamente

Nombres – conveniente a los usuarios

Dos usuarios pueden tener el mismo nombre para diferentes archivos

El mismo archivo puede tener muchos nombres

Agrupar – agrupar los archivos por propiedades, (ej: programas en C, juegos, ...)


Nivel simple de directorio

Un solo directorio para todos los usuarios

Problema de nombres

Problema de agrupamiento


Dos niveles de directorio

Directorios separados para cada usuario

Nombres de rutas

Se puede tener el mismo nombre de archivo para diferentes usuarios

Búsqueda eficiente

No hay capacidades de agrupar


Estructura en árbol



Búsqueda eficiente

Capacidades de agrupar

Directorio actual

cd /tmp

pwd

ls



Rutas absolutas o relativas: si no se indica una de ellas se trabaja en el directorio actual

Crear un nuevo archivo

touch <file-name> Borrar un archivo

rm <file-name> Crear un nuevo directorio

mkdir <dir-name>

mail

prog copy prt exp count

Borrar “mail” ⇒ borrará todo lo contenido por “mail” (borrado recursivo)


Compartición

Directorios y archivos compartidos


Compartición

Nombres diferentes (alias)

Nuevo tipo de entrada en el directorio

Enlace – otro nombre (puntero) a un archivo existente

Resolver el enlace – seguir el puntero para localizar el archivo

Si w borra list ⇒ “dangling pointer” o “puntero colgado”

Soluciones:

Borrar todos los punteros cuando se borra uno

Conteo de cada una de las referencias, borrando el archivo solo cuando la referencia es 1 (enlaces duros).


Compartición

Enlaces simbólicos

Apunta a una ruta en el sistema de archivos

Tamaño del enlace, tamaño de la ruta hacia el archivo

Puede ser utilizado entre diferentes sistemas de archivos

Enlaces duros

Apunta al dispositivo de almacenamiento

Tamaño del enlace, tamaño del archivo

Solo puede ser utilizado en un mismo sistema de archivo


Compartición


Ciclos


Ciclos

¿Cómo garantizar que no habrán ciclos?

Permitir solo enlaces a archivos, no a directorios

Cada vez que un nuevo enlace será creado usar un algoritmo para detección de ciclos y corroborar que esta bien


Montaje

Un sistema de archivos debe ser montado antes de ser accesado

Un sistema de archivos no montado es montado en un punto de montaje


(a) Existente (b) No montado


Una vez montado en directorio /users


Compartiendo archivos

Compartir archivos en un sistema multi usuario es una tarea deseable

Compartición puede ser llevada a cabo mediante un esquema de protección

En sistemas distribuídos, archivos pueden ser compartidos a través de la red

Network File System (NFS) es un método común para distribuir archivos mediante la red


Compartiendo archivos

User ID identifica al usuario, permitiendo que permisos y protecciones puedan ser por usuario

Group ID permite a los usuarios estar en grupos, permitiendo permisos de acceso grupales


Sistemas de archivo remotos

Usar la red para permitir que sistemas de archivos puedan ser accedidos

Manualmente via programas como FTP

Automaticamente, usando sistemas de archivos distribuidos Semi automático vía la world wide web (WWW)

Modelo cliente-servidor permite a los clientes montar sistema de archivos remotos desde los servidores

Servidor puede servir a múltiples clientes

NFS es el protocolo estándar en sistemas like Unix

CIFS (ex SMB) es el protocolo estándar en Windows

Llamadas al sistema de archivo son traducidas a llamadas remotas


Protección

Propietario del archivo debe ser capaz de controlar:

Que puede ser hecho

Por quien

Tipos de acceso básicos

Lectura / Read Escritura / Write Ejecución / Execute


Protección

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