INFORMATICA
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Archivos Compartidos

 

Frecuentemente conviene que los archivos compartidos aparezcan simultáneamente en distintos directorios de distintos usuarios.

El propio sistema de archivos es una gráfica dirigida acíclica en vez de un árbol [23,

Tanenbaum] .

La conexión entre un directorio y un archivo de otro directorio al cual comparten se

denomina enlace.

Si los directorios realmente contienen direcciones en disco:

• Se debe tener una copia de las direcciones en disco en el directorio que accede al

archivo compartido al enlazar el archivo.

• Se debe evitar que los cambios hechos por un usuario a través de un directorio no sean

visibles por los demás usuarios, para lo que se consideraran dos soluciones posibles.

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Implantación de Archivos

 

El aspecto clave de la implantación del almacenamiento de archivos es el registro de los

bloques asociados a cada archivo [7, Deitel].

Algunos de los métodos utilizados son los siguientes:

• Asignación contigua o adyacente:

— Los archivos son asignados a áreas contiguas de almacenamiento secundario.

— Las principales ventajas son:

∗ Facilidad de implantación, ya que solo se precisa el número del bloque de

inicio para localizar un archivo.

∗ Rendimiento excelente respecto de la e / s.

— Los principales defectos son:128 CAPÍTULO 4. SISTEMAS DE ARCHIVOS

∗ Se debe conocer el tamaño máximo del archivo al crearlo.

∗ Produce una gran fragmentación de los discos.

• Asignación no contigua:

— Son esquemas de almacenamiento más dinámicos, destacándose los siguientes:

— Asignación encadenada orientada hacia el sector:

∗ El disco se considera compuesto de sectores individuales.

∗ Los archivos constan de varios sectores que pueden estar dispersos por todo

el disco.

∗ Los sectores que pertenecen a un archivo común contienen apuntadores de

uno a otro formando una “lista encadenada”.

∗ Una “lista de espacio libre” c o n t i e n e e n t r a d a s p a r a t o d o s l o s s e c t o r e s l i b r es

del disco.

∗ La bido a la posible dispersión en el disco, la recuperación de registros

lógicamente contiguos puede significar largas búsquedas.

• El mantenimiento de la estructura de “listas encadenadas” s i g nifica

una sobrecarga en tiempo de ejecución.

• Los apuntadores de la estructura de lista consumen espacio en disco.

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Operaciones con Directorios

 

Las llamadas al sistema permitidas para el manejo de los directorios tienen variación de

sistema a sistema [23, Tanenbaum].

Las más comunes son las siguientes:

• Create (crear): se crea un directorio vacío.

• Delete (eliminar): se elimina un directorio, que debe estar vacío.

• O p e n d i r ( a b r i r d i r e c t o r i o ): se pueden leer los directorios:

— Antes de poder leer un directorio, éste debe ser abierto.

• Closedir (cerrar directorio): cuando se ha leído un directorio, éste debe ser cerrado

para liberar el espacio correspondiente de la tabla interna.

• Readdir (leer directorio): regresa la siguiente entrada en un directorio abierto, sin

importar el tipo de estructura de directorios que se utilice.

• Rename (cambiar de nombre): cambia el nombre de un directorio de manera similar

al cambio para archivos.

• Link (ligar): es una técnica que permite que un archivo aparezca en más de un

directorio:

— Especifica un archivo existente y el nombre de una ruta de acceso.

— Crea un enlace del archivo ya existente con el nombre especificado en la ruta

de acceso.

• Unlink (desligar): se elimina una entrada del directorio:4.6. IMPLANTACIÓN DEL SISTEMA DE ARCHIVOS 127

— Si el archivo que se desea desligar aparece solo en un directorio (el caso normal):

∗ Se elimina del sistema de archivos.

— Si el archivo que se desea desligar, está presente en varios directorios:

∗ Solo se elimina la ruta de acceso especificada.

∗ Las demás rutas permanecen.

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Archivos Mapeados a Memoria

 

Algunos S. O. permiten asociar los archivos con un espacio de direcciones de un proceso

en ejecución [23, Tanenbaum].

Se utilizan las llamadas al sistema “map” y“unmap”:

• “Map”: utiliza un nombre de archivo y una dirección virtual y hace que el S. O.

asocie al archivo con la dirección virtual en el espacio de direcciones, por lo cual

las lecturas o escrituras de las áreas de memoria asociadas al archivo se efectúan

también sobre el archivo mapeado.4.5. DIRECTORIOS 123

• “Unmap”: elimina los archivos del espacio de direcciones y concluye la operación de

asociación.

El mapeo de archivos elimina la necesidad de programar la e / s directamente, facilitando la programación.

Los principales problemas relacionados son:

• Imposibilidad de conocer a priori la longitud del archivo de salida, el que podría

superar a la memoria.

• Dificultad para compartir los archivos mapeados evitando inconsistencias, ya que

las modificaciones hechas en las páginas no se verán reflejadas en el disco hasta que

dichas páginas sean eliminadas de la memoria.

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Atributos de Archivo

Cada archivo tiene:

• Su nombre y datos.

• Elementos adicionales llamados atributos, que varían considerablemente de sistema

a sistema.

Algunos de los posibles atributos de archivo son [23, Tanenbaum]:

• “Protección”: quién debe tener acceso y de qué forma.

• “Contraseña”: contraseña necesaria para acceder al archivo.

• “Creador”: identificador de la persona que creó el archivo.

• “Propietario”: propietario actual.

• “Bandera exclusivo - para - lectura”: 0 lectura / escritura, 1 para lectura exclusivamente.

• “Bandera de ocultamiento”: 0 normal, 1 para no exhibirse en listas.

• “Bandera de sistema”: 0 archivo normal, 1 archivo de sistema.

• “Bandera de biblioteca”: 0 ya se ha respaldado, 1 necesita respaldo.

• “Bandera ascii / binario”: 0 archivo en ascii, 1 archivo en binario.

• “Bandera de acceso aleatorio”: 0 solo acceso secuencial, 1 acceso aleatorio.

• “Bandera temporal”: 0 n o r m a l ,  1 e l i m i n a r a l s a l i r  d e l p r o c e s o.

• “Banderas de cerradura”: 0 no bloqueado, distinto de 0 bloqueado.

• “Longitud del registro”: número de bytes en un registro.

• “Posición de la llave”: ajuste de la llave dentro de cada registro.

• “Longitud de la llave”: número de bytes en el campo llave.

• “Tiempo de creación”: fecha y hora de creación del archivo.

• “Tiempo del último acceso”: fecha y hora del último acceso al archivo.

• “Tiempo de la última modificación”: fecha y hora de la última modificación al archivo.

• “Tamaño actual”: número de bytes en el archivo.

• “Tamaño máximo”: tamaño máximo al que puede crecer el archivo.122 CAPÍTULO 4. SISTEMAS DE ARCHIVOS

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Implantación de Directorios

 

Para abrir un archivo el S. O. utiliza información del directorio:

• El directorio contiene la información necesaria para encontrar los bloques en el

disco.                             

• El tipo de información varía según el sistema.

La principal función del sistema de directorios es asociar el nombre del archivo

con la información necesaria para localizar los datos.

Un aspecto íntimamente ligado con esto es la posición de almacenamiento de los atributos:

• Una posibilidad es almacenarlos en forma directa dentro del dato del directorio.

• Otra posibilidad es almacenar los atributos en el nodo-i en vez de utilizar la entrada

del directorio.

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Implantación del Sistema de Archivos y sus Relaciones

 

c o n l a  A s i g n a c i ó n y L i b e r a c i ó n d e E s p a c io

Se consideran aspectos tales como [7, Deitel]:

• La forma de almacenamiento de archivos y directorios.

• La administración del espacio en disco.

• La forma de hacerlo de manera eficiente y confiable.

Se deben tener presentes problemas t a l e s c o m o l a “fragmentación” creciente del espacio en disco:

• Ocasiona problemas de performance al hacer que los archivos se desperdiguen a

través de bloques muy dispersos.

• Una técnica para aliviar el problema de la “fragmentación” consiste en realizar

periódicamente:

— “Condensación”: se pueden “reorganizar” los archivos expresamente o automáticamente según algún criterio predefinido.

— “Recolección de basura o residuos”: se puede hacer fuera de línea o en línea,

con el sistema activo, según la implementación.

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Directorios

 

Generalmente son utilizados por los S. O. para llevar un registro de los archivos.

En muchos sistemas son a su vez también archivos.


 Sistemas Jerárquicos de Directorios

 

El directorio contiene un conjunto de datos por cada archivo referenciado.

Una posibilidad es que el directorio contenga por cada archivo referenciado :

 

• El nombre.

• Sus atributos.

• Las direcciones en disco donde se almacenan los datos.

Otra posibilidad es que cada entrada del directorio contenga:

• El nombre del archivo.

• Un apuntador a otra estructura de datos donde se encuentran los atributos y las

direcciones en disco.

Al abrir un archivo el S. O.:

• Busca en su directorio el nombre del archivo.

• Extrae los atributos y direcciones en disco.

• Graba esta información en una tabla de memoria real.

• Todas las referencias subsecuentes al archivo utilizarán la información de la memoria

principal.

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Operaciones con Archivos

 

Las llamadas más comunes al sistema relacionadas con los archivos son [23, Tanenbaum]:

• Create (crear): el archivo se crea sin datos.

• Delete (eliminar): si el archivo ya no es necesario debe eliminarse para liberar espacio

en disco. Ciertos S. O. eliminan automáticamente un archivo no utilizado durante

“n” días.

• Open (abrir): antes de utilizar un archivo, un proceso debe abrirlo. La finalidad es

permitir que el sistema traslade los atributos y la lista de direcciones en disco a la

memoria principal para un rápido acceso en llamadas posteriores.

• Close (cerrar): cuando concluyen los accesos, los atributos y direcciones del disco ya

no son necesarios, por lo que el archivo debe cerrarse y liberar la tabla de espacio

interno.

• Read (leer): los datos se leen del archivo; quien hace la llamada debe especificar la

cantidad de datos necesarios y proporcionar un buffer para colocarlos.

• Write (escribir): los datos se escriben en el archivo, en la posición actual. El tamaño

del archivo puede aumentar (agregado de registros) o no (actualización de registros).

• Append (añadir): es una forma restringida de “write”. Solo puede añadir datos al

final del archivo.

• Seek (buscar): especifica el punto donde posicionarse. Cambia la posición del apuntador a la posición activa en cierto lugar del archivo.

• Get attributes (obtener atributos): permite a los procesos obtener los atributos del

archivo.

• Set attributes (establecer atributos): algunos atributos pueden ser determinados por

el usuario y modificados luego de la creación del archivo. La información relativa al

modo de protección y la mayoría de las banderas son un ejemplo obvio.

• Rename (cambiar de nombre): permite modificar el nombre de un archivo ya existente.

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Acceso a un Archivo

Los tipos de acceso más conocidos son:

• Acceso Secuencial: el proceso lee en orden todos los registros del archivo comenzando por el principio, sin poder:

— Saltar registros.

• Acceso Aleatorio: el proceso puede leer los registros en cualquier orden utilizando

dos métodos para determinar el punto de inicio de la lectura:

— Cada operación de lectura (read) da la posición en el archivo con la cual iniciar.

— Una operación especial (seek) establece la posición de trabajo pudiendo luego

leerse el archivo secuencialmente.

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