5.- GESTION DE ARCHIVOS


Introducción

Esta encargada de gestionar los datos que residen en almacenamiento secundario. Los datos lógicamente relacionados ubicados en almacenamiento secundario se organizan generalmente en colecciones caracterizadas .


El sistema de gestión de archivos debe ocultar a los usuarios todos los aspectos específicos de dispositivos necesarios para la manipulación de archivos y proporcionarles una abstracción de un espacio simple y uniforme de archivos con nombre.

Un archivo puede aparecer ante los usuarios como un array lineal de caracteres o de tipo registro, otra abstracción lógica pero no muy implementada consiste en considerar los archivos como extensión del espacio de direcciones virtuales. La idea es liberar a los usuarios de tener que trasladar explícitamente datos entre memoria principal y almacenamiento secundario y tener que manejar los datos de forma diferente dependiendo de donde están físicamente almacenado.

Las responsabilidades mas comunes del sistema de gestión de archivos son:

Traducción de las peticiones de acceso desde el espacio lógico de direcciones de archivo físico.

Trasmisión de elementos de archivo entre almacenamiento principal y secundario.

Gestión del almacenamiento secundario, por ejemplo: llevar control del estado, asignación y designación del espacio.

Soporte para protección y comparticion de archivos, recuperación y posiblemente restauración de archivos después de caídas del sistema.

El subsistema de gestión e archivos puede implementarse como una o mas capas del SO. Sus servicios básicos, tales como la transmisión de bloques de datos, son necesarios para soportar la gestión de memoria virtual y el intercambio (swapping), estas funciones se sitúan entre el núcleo y el gestor de memoria, otros servicios e archivos tales como la gestión de directorios la traducción de peticiones de acceso lógico a físico, los proporciona el sistema de archivos(capa 4).

Los archivos de una instalación informática pueden ser almacenados en una variedad de dispositivos físicos como unidades de disco, cintas magnéticas o memorias de semiconductores.


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5.1.- Categorias de los ususarios de Archivos.

Según el tipo y el método de invocación de los servicios de archivo, los usuarios de los archivos pueden quedar divididos en dos categorías:

  • 5.1.1.- El sistema de Archivos desde la perspectiva del lenguaje de ordenes

    Esta categoría incluyen los usuarios que invocan los servicios de gestión de archivos por medio del lenguaje de ordenes del SO.

    Un ejemplo típico lo proporcionan los usuarios interactivos que teclean ordenes en sus terminales, aunque servicios similares pueden también ser invocados en modo lote. En la mayoría e de los SO, los usuarios pueden LISTAR el contenido de un directorio de archivos (un catalogo de nombre de archivos ),COPIAR archivos entre volúmenes o dispositivos. CREAR, ELIMINAR y RENOMBRAR archivos, etc.

    Estos servicios pueden ser invocados directamente, mediante la escritura de la orden asociada, o indirectamente por medio de un programa de sistema intermedio.

    Por ejemplo la creación de un archivo puede ser efectuada invocando el editor de texto, el cual a su vez utiliza el servicio CREAR_ARCHIVO en tiempo de ejecución para transferir la petición de usuario al sistema de gestión de archivos.

    Los archivos de usuario y sistema disponibles están catalogados en :

    Directorios de archivo son esencialmente tablas de símbolos de archivos, el contenido de un archivo puede ser visualizado sobre un terminal o por medio de una impresora en una orden como LISTAR, DIR, CATLIST, LS, etc. Los directorios de archivos en sistemas informaticos pertenecen generalmente a una de dos categorías:

    Directorio de nivel único también llamado directorio plano contiene todos los archivos de un sistema o de un volumen dado, su comparativa simplicidad y facilidad de implementación hace que los directorios planos sean frecuentes en sistemas monousuarios.

    Directorios jerárquicos Los usuarios pueden agrupar los archivos relacionados en subdirectorios.


     
  • 5.1.2.- El sistema de Archivos desde la perspectiva del programador de sistemas.

    La segunda clase de usuarios de los SO se los denomina programadores de aplicaciones y sistemas, que se caracterizan por los servicios desde sus programas por medio la llamadas al SO en tiempo de ejecución.

    Cuando los programas de aplicación y del sistema están siendo, se utiliza las llamadas en tiempo ejecución para obtener los servicios requeridos relacionados con archivos las llamadas en tiempo de ejecución permiten manipulaciones de archivos y directorios las que incluyen la lectura y escritura de partes de los archivos.

    El subsistema de gestión de archivos de un SO no proporciona medios para la creación, manipulación y acceso de los archivos con información almacenada dentro de ellos.

    Los sistemas de control de archivos suelen permitir a el acceso a los elementos del archivo secuencialmente o al azar. Estos dos métodos de acceso se suelen denominar acceso secuencial y acceso aleatorio el SO puede proporcionar servicios tales como:

    Leer: Lee un byte o un bloque de bytes desde la posición lógica designada dentro del archivo y lo lleva al área designada del espacio de direcciones virtuales del usuario. La actualización y ampliación de un archivo puede conseguirse por medio de una operación escribir.

    Escribir: Acepta argumentos similares pero transmite cadenas de bytes desde le espacio de memoria del usuario al archivo como se indica solo se especifican las áreas del espacio de direcciones del usuario BUFFER_ENT, BUFFER_SAL para lectura y escritura.

    Para acceso secuensial, el SO dirige la primera lectura o escritura al comienzo del archivo. Después de transmitir un byte o un bloque de archivo, el SO avanza el puntero de archivo (o marcador) para que apunte el siguiente byte a procesar.

    En caso de acceso aleatorio el marcador se posiciona en el desplazamiento lógico deseado dentro del archivo mediante la orden buscar.

    Buscar: Es una operación lógica que produce ninguna transferencia de datos.
     


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5.2.- Operaciones típicas sobre archivos.


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5.3.- Distinción de tipos de archivos.

Se refiere a la capacidad de los archivos de texto y archivos binarios.

Un método para codificar un tipo de archivo es según su extensión.

Otro método es el tipo de archivo dentro del cuerpo del propio archivo.

Una desventaja de la distinción de tipos de archivos es que puede restringir la libertad de los usuarios para interpretar los archivos de manera arbitraria.

Otra es el recargo adicional que la distinción de tipos suele imponer sobre el SO.


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5.4.- La gestión de archivos desde la perspectiva del Sistema Operativo.

CAPAS SISTEMAS DE ARCHIVOS

Los cambios dinámicos en el número y el tamaño de los archivos necesitan frecuentes asignaciones y designaciones de espacio de disco. El sistema de archivos contabiliza generalmente el espacio de disco no utilizado por medio de un depósito de bloques libres.

El sistema de gestión de archivos es generalmente uno de los módulos más grandes de un SO, esto método daría lugar aun diseño complicado y nada estructurado. Quizás un problema más acuciante es la falta de flexibilidad que haría extremadamente difícil incorporar nuevos tipos de unidades al sistema después de terminar de diseñar la capa de gestión de archivos.

Con el fin de evitar estos problemas, los diseñadores de SO siguen generalmente un método más estructural. En particular el sistema de archivo se implemente habitualmente en forma de varias capas, cada una de las cuales proporciona su propia abstracción de los dispositivos de almacenamiento secundarios. Las capas inferiores de esta estructura, tal como las rutinas de dispositivos , conoce explícitamente las características físicas de los dispositivos.

Las capas superiores operan con dispositivos virtuales abstractos que incorporan las características comunes de los dispositivos de almacenamiento real, tales como direccionabilidad y transferencia de datos orientadas a bloque

Aunque puedan variar los tres niveles siguientes de abstracción de dispositivo y direccionamiento de almacenamiento de disco son identificables en implementaciones del sistema de gestión de archivos:

1. Direccionamiento lógico relativo a archivo:

En el nivel más elevado de la abstracción, el sistema de almacenamiento se completa con una colección de archivos con nombres.

2. Direccionamiento lógico relativo a volumen

Las partes independientes de dispositivo del sistema de archivos utilizan esta forma de direccionamiento(sector, desplazamiento).

3. Direccionamiento físico relativo a unidad.

Este nivel utiliza las direcciones físicas de tres componentes de la forma (cilindro, cabeza, sector ).


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