Interfaz del Sistema de Archivos

Capítulo 10: Interfaz del sistema de archivos El sistema de archivos está dividido en dos partes: la colección de archivos  y la estructura de directorios que organiza todos los archivos y proporciona información acerca de los mismos. Concepto de archivo Es la mínima unidad lógica de almacenamiento. La misma es proporcionada por el S como una vista lógica uniforme que te a!strae de las propiedades "sicas de las unidades de almacenamiento. Es el S quien se encarga de mapearlos so!re estas unidades "sicas. Es una secuencia de !its# que sim!olizan una serie de información relacionada relacionada que de$ne su creador. creador. La estructura del mismo depende de su %po &te'to# o!(eto# fuente# etc.). *am!i+n *am!i+n se lo puede considerar como un %po a!stracto de datos. Los archivos cuentan con propiedades que son almacenadas en la e structura de directorios# a sa!er: 

,om!re: -nica información que man%ene un formato legi!le por las personas. Si el archivo se crea con



un S y se a!re con otro# el nom!re no cam!ia. den%$cador: iden%$ca al archivo dentro del S. ,o legi!le para las personas. *ipo: en general se indican al $nal del nom!re del archivo# como e'tensión# para que el S reconozca reconozca el



%po y pueda operar el archivo de manera correcta. Cada %po de archivo de!e seguir una estructura    

de$nida por el S para poder operar ese %po de archivo. /!icación: puntero a la u!icación del archivo en un disposi%vo. *ama0o: e'presa el tama0o actual# y posi!lemente el má'imo permi%do. 1rotección: determina permisos. 2echa# hora e iden%$cación del usuario: tam!i+n se usan para sa!er modi$caciones y -l%mas veces a!ierto.

peraciones con los archivos 

Creación: es necesario encontrar espacio li!re en disco e incluir en e l directorio una entrada para el



nuevo archivo. Escritura: se de!e realizar una llamada al sistema con el nom!re y la información a escri!ir en el archivo. /na vez conseguido eso# se de!e mantener un puntero donde se de!e escri!ir. escri!ir. El mismo hay



que actualizarlo a medida que se escri!e. Lectura: se realiza una llamada al sistema que dice el nom!re y en qu+ dirección de memoria principal de!e colocarse el siguiente !loque a leer. *am!i+n *am!i+n se de!erá mantener un puntero que indique donde se está leyendo. /na vez $nalizado# se actualiza el puntero de lectura. Las operaciones de lec tura y

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 

escritura u%lizan el mismo puntero# y está relacionado al proceso en cues%ón. 3eposicionamiento 3eposicionamiento o !-squeda: se e'plora el directorio para !uscar el archivo y se apunta el puntero con el nuevo valor deseado. ,o necesariamente signi$que una E4S. 5orrado: se li!era todo el espacio ocupado por el archivo y se !orra la entrada del directorio. *runcado: *runcado: se reinicializa el archivo poni+ndole una longitud igual a cero. Se man%enen las propiedades.

La mayoría de e stas operaciones primi%vas &com!inándolas se pueden o!tener más) requieren una !-squeda en el directorio y una apertura mediante el m+todo open&). 1ara evitar estas constantes constantes !-squedas# el S cuenta con una tabla de archivos abiertos que con%ene información acera de todos los archivos a!iertos. En vez de !uscar en e l directorio# cada operación indica un índice de esta ta!la. Cuando el archivo de(a de ser u%lizado se cierra el proceso y se elimina la entrada de la ta!la. 6 su vez# cada proceso %ene %e ne su propia ta!la de archivos a!iertos &donde se guarda# entre otras cosas# el

puntero de u!icación)# así que cada vez que el proceso e(ecute una llamada open&)# si el archivo ya fue a!ierto por otro proceso# solo se agrega un puntero a la ta!la glo!al de archivos a!iertos# y se incrementa en uno la can%dad de aperturas del archivo. 6l cer rarse un archivo# este contador de la ta!la glo!al se decrementa en uno# al llegar a ce ro# la entrada es !orrada de la ta!la. Los archivos tam!i+n pueden ser !loqueados. Estructura interna de un archivo 6sí como los discos "sicos están divididos en !loques# los archivos tam!i+n se dividen en !loques lógicos para poder manipular las operaciones de E4S. 7arios !loques lógicos pueden ser guardados en un !loque "sico# dependiendo del tama0o lógico que se le d+ a los !loques. 8eneralmente se desperdiciara una parte del -l%mo !loque de un archivo# a lo que se lo llama fragmentación interna# cuanto más grande sea el tama0o de !loque# más espacio será desperdiciado. 9+todos de acceso  Acceso secuencial 

Se procesa un registro despu+s de otro. /na operación de lectura lee la siguiente porción del archivo e incrementa automá%camente el valor del puntero# de la misma manera la escritura a0ade información al $nal del archivo y hace que el puntero avance hasta el $nal. Los archivos pueden ser reinicializándolos para que el puntero vuelva a cero.  Acceso directo

Se !asa en el modelo de los discos magn+%cos# de los cuales se puede acceder a cualquier sector sin ning-n pro!lema. Se divide al archivo en !loques y se lee a par%r de ellos# sin ning-n %po de orden. Cuando se reci!e una consulta rela%va a un tema concreto# es posi!le calcular en que !loque puede estar esa información sin necesidad de recorrer todo el archivo. Con este m+todo de acceso# las operaciones a realizar so!re el archivo de!en modi$carse para poder incluir el n-mero de !loque como parámetro# en vez de u%lizar leer siguiente  o escribir siguiente # usa leer n# donde n es el n-mero de !loque. Este n-mero es rela%vo al archivo en cues%ón y no %ene que ver con su posición en el disco. Como los registros lógicos %enen un tama0o $(o# se hace más fácil leer o escri!ir en el mismo.  Acceso por índice

Se construye un índice que con%ene punteros a los dis%ntos !loques del archivo# entonces para !uscar algo primero se !usca en el índice y luego se va al !oque lógico del archivo. e esta manera se puede e'plorar un archivo grande con pocas operaciones de E4S# aunque si el archivo es muy grande# el índice tam!i+n lo será# por lo que se puede implementar un índice del índice. Estructura de directorios /n directorio es un archivo pero que se trata de forma diferente# %enen todos el mismo formato interno# donde ara cada entrada del mismo hay un !it que de$ne si se trata de otro directorio &;) o de un archivo &colgado?# normalmente será un directorio vacío. /na vez proporcionado todo# el S veri$ca que todo sea válido y registra en su estructura de directorios que hay un sistema de archivo montado en el punto de monta(e especi$cado. Cada S de$ne sus polí%cas de monta(e# algunos no permiten que se monte so!re un directorio que %ene archivos# otros inha!ilitan los archivos que están previos a que se monte el sistema de archivos# alguno permiten que se monte el mismo sistema muchas veces# otros no# etc. Compar%ción de archivos Múlples usuarios

El sistema de!e mantener más atri!utos de los archivos de los que de!ería mantener en un sistema monousuario# por e(emplo el  propietario del archivo es quien decide todo# como ser que grupo puede acceder4modi$car al archivo. Sisteas de archivos reotos

1or e(emplo# la @orld @ide @e!# que u%liza un sistema 2*1 anónimo# donde no es necesario auten%carse para ver los archivos alo(ados en otro servidor. tro sistema es 2S &distri!uted $le system) donde los directorios remotos son visi!les desde una maquina local. Modelo cliente-servidor

La máquina que con%ene los archivos es el servidor# mientras la que los pide es el cliente. El servidor pu!lica que archivos %ene disponi!le# y puede dar servicio a m-l%ples usuarios# así como los usuarios pueden acceder a m-l%ples servidores. Sistemas de información distribuidos

1roporcionan un acceso uni$cado a la información necesaria para la informá%ca remota# como el ,S. Modos de fallo

Cada sistema de archivos de$ne su semán%ca de fallo# que es como act-a ante un fallo# sea e'terno &hardAare) o interno &error de alg-n usuario). En general# ante un fallo de hardAare# se retarda las operaciones que se estuvieran realizando en el alg-n host remoto# para así poder retomarlas luego. 1ara poder lograr esto se man%ene algo de información de estado tanto en el cliente como en servidor# si los dos man%enen información so!re sus ac%vidades y archivos a!iertos# se recuperara más fácilmente. Seánca de coherencia

Especí$ca como pueden acceder simultáneamente a un archivo los m-l%ples usuarios del sistema# en general# determina cuando las modi$caciones hechas por alguien serán visi!les por otro. En /,B# los cam!ios hechos por un usuario son inmediatamente visi!les por el otro# tam!i+n# el puntero del archivo es el mismo para todos# si un usuario lo aumenta# el mismo será aumentado para todos. *am!i+n hay una semán%ca de coherencia que dice que todo archivo compar%do no puede ser modi$cado ni renom!rado# se la llama semán%ca de archivos compar%dos inmuta!les. 1rotección La necesidad de proteger los archivos son consecuencia directa de la posi!ilidad de acceder a ellos# ya que# los archivos que no permiten el acce so a los sistemas de otros usuarios no necesitan seguridad. En este caso# se mane(a un acceso controlado# que %ene que ver con limitar los %pos de acce so a los archivos por parte de los usuarios. Los accesos son de los siguientes %pos:      

Lectura Escritura E(ecución: cargar el archivo en memoria y e(ecutarlo 6dición: escri!ir más información so!re el archivo 5orrado Listado: listar el nom!re y los atri!utos del archivo.

!ontrol de acceso

La t+cnica más fácil para aplicar la protección es hacer que el acceso dependa de la iden%dad del usuario. 1ara esto se aplica a cada archivo una lista de control de acceso  &6CL) que especi$que quien y que puede hacer cada cosa. 1ara que esta lista no sea enorme# se listan en ella el propietario y los dis%ntos grupos que pueden acceder# en vez de listar usuario por usuario. tra t+cnica consiste en asignar una contrase0a para cada archivo.