La Gestión de Archivos
Contenido:
La gestión de archivos maneja los datos que residen en el almacenamiento secundario
Tipos de Archivos:
Físico.- La información vista desde la perspectiva del hardware
Lógico.- Su significado está definido por el usuario.
El sistema de archivos de un SO lo conforman todas aquellas rutinas encargadas de administrar todos los aspectos relacionados con el manejo de Archivos.
Componentes:
Está formado por:
Métodos de acceso.- Se ocupan de la manera en que se tendrá acceso a la información almacenada en el archivo.
Ejemplo: Secuencial, Directo, indexado, etc.
Administración de archivos.- Se ocupa de ofrecer los mecanismos para almacenar, compartir y asegurar archivos, así como para hacer referencia a ellos.
Administración de almacenamiento secundario.- Se ocupa de asignar espacio para los archivos en los dispositivos de almacenamiento secundario.
Mecanismos de integridad.- Se ocupan de garantizar que no se corrompa la información de un archivo, de tal manera que solo la información que deba estar en el, se encuentre ahí.
Responsabilidades del Sistema de Archivos:
Son responsabilidades del sistema de archivos:
-La transferencia de peticiones de acceso desde el espacio de dirección de archivo lógico al físico
-La transmisión de elementos entre el almacenamiento principal y secundario
-La gestión de almacenamiento secundario
-Brindar soporte para protección y compartimiento
Perspectiva de los usuarios del lenguaje de ordenes
Los usuarios del lenguaje de órdenes invocan los servicios de gestión mediante órdenes del sistema operativo. Pueden listar(List) directorios, copiar (copy) archivos, Crear(Create), borrar(Delete) y cambiar el nombre (Rename) de los archivos.
Categorías de Directorios:
Plano.- Contiene todos los archivos del sistema o de un volumen dado.
Jerárquico.- Agrupa los archivos en subdirectorios. El acceso a los archivos requiere una especificación de vía de Acceso completa.
Ventajas
El directorio jerárquico presenta las siguientes ventajas:
- Nombre único de archivo facilitado
- Soporte para el compartimiento selectivo, protección y uso de alias o enlaces de archivo.
- Manipulación cómoda de directorios.
Los programadores invocan los servicios del sistema mediante llamadas en tiempo de ejecución. Estas sirven para acceder (Open, Read); desplazarse lógicamente(Seek); modificar porciones de archivo (write) y cerrar(close) archivos.
Gestor de archivos
El gestor de Archivos proporciona medios para creación, manipulación y acceso a los archivos con ninguna o poca interpretación: El SO considera los archivos como series de bits. Suelen permitir un acceso secuencial o directo a los archivos.
Organización del Disco.
- Los datos se almacenan en la superficie del disco magnético en círculos concéntricos llamados pistas
- La colección de pistas de todas las superficies que se encuentran a la misma distancia del eje se llama cilindro.
- Un número de bloques de datos llamados sectores se graba en cada pista.
Tipos de Discos
- Extraíbles o fijos si se pueden extraer o no
- De cabeza fija o móvil, según el número de cabezas. Controlador de disco Convierte las órdenes de nivel alto(Seek, read); en secuencias temporizadas de órdenes de unidad (lectura, escritura, etc); proporciona conversión serie/paralela y el control de errores.
Gestión del espacio en Disco
Determina la manera en que un Sistema Operativo controla los lugares del disco ocupados por cada archivo de datos. Se debe controlar básicamente la identificación del archivo, sector de inicio y sector final.
Modos de Asignación de Espacio
Asignación contigua.- Asigna áreas contiguas en disco. Los archivos se colocan en bloques consecutivos de disco. Su ventaja es el acceso secuencial y directo rápido. Su desventaja es que produce mucha fragmentación:
Interna.- Son los bloques libres al final del archivo
Externa.- Son los bloques libres que son muy pequeños para ser asignados.
Estrategias de asignación
El primero que encuadre.- requiere menos búsqueda en disco
El mejor que encuadre.-Busca coincidencia entre el espacio pedido y el espacio asignado. Reduce la fragmentación interna.
Asignación no contigua.- Utiliza dos estrategias básicas:
El Encadenamiento.- Unos pocos bytes de cada bloque de disco se reserva para señalar el próximo bloque en secuencia. El acceso secuencial es bueno, el directo es lento. Su ventaja es que no produce fragmentación externa, su desventaja es que no permite transferencia multisector.
La Indexación.- Reúne punteros en bloques de índices. La n-ésima entrada en el bloque índice apunta al n-ésimo bloque que conforma el archivo. En el directorio se controla la dirección del bloque índice de cada archivo. Sus ventajas son la mejora de velocidad en el acceso directo, y evita la fragmentación externa. Sus desventajas son el acceso a disco necesario para recuperar una dirección y el espacio neceasario para almacenar la información de direccionamiento.
Implementación del gestor de archivos:
Para implantar el gestor de archivos de un SO, los diseñadores utilizan:
Niveles de Abstracción de dispositivo:
Hay tres niveles:
1.- El primero es cómo el usuario ve los archivos: la información es dirigida en archivos en términos de direcciones lógicas.
2.- El segundo considera cada volumen de almacenamiento como un conjunto lineal de bloques lógicos.
3.- La tercera es la proporcionada por las controladoras de dispositivos.
Generalización de los servicios de archivo.-
La E/S independiente de dispositivo ofrece gran comodidad y flexibilidad. Para proporcionar una abstracción común de muchos tipos distintos de dispositivos de E/S, es habitual considerar todos los dispositivos como archivos , en los que se puede escribir y leer bytes en serie y estructurados en bloques, permitiendo que accedan a un mismo grupo de servicios como READ, WRITE, OPEN y CLOSE.
Un sistema de E/S suele incluir una planificadora, que asigna los procesadores y cancales de E/S, un controlador de tráfico, que lleva un control del estado del dispositivo, y un número de conductoras de dispositivo, que convierten las órdenes genéricas de E/S como READ o WRITE en señales de control de dispositivo.
E/S Síncrona.- Cuando una petición de E/S suspende el proceso invocante hasta que se complete la operación.
E/S Asíncrona.- Cuando la petición de E/S permite que procedan paralelamente el proceso invocante y la rutina de E/S llamada.