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Sistemas Operativos
VI. Administración de
Dispositivos (2)
Sergio Fuenlabrada Velázquez
Edna Martha Miranda Chávez
Sergio Fuenlabrada Velázquez
Sistema administrador de archivos
Archivos
• Un archivo es un espacio de memoria que asigna
el sistema operativo para almacenar una serie de
bytes. El tipo archivo define la estructura como se
van almacenando la serie de bytes (formato) lo
que permite su acceso posterior, interpretación,
lectura, despliegue, etc.
• A este espacio se le asigna un nombre, y ese
nombre hace referencia al tipo de archivo o
formato en que se guardo la información.
• Con el nombre el administrador de archivos puede
direccionar al archivo accesarlo, consultarlo,
modificarlo, moverlo y borrarlo.
• Con los nombres de carpetas o directorios
también se pueden identificar los tipos de
archivos almacenados en estas.
• De acuerdo al medio (tipo de memoria) en donde
se almacenan los archivos estos pueden ser
permanentes o temporales.
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Sistema Linux
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Sistema de archivos Windows
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Sistema administrador de archivos
Archivos
• Los archivos a su vez pueden ser organizados en carpetas,
directorios o subdirectorios. Esto proporciona un mapa lógico
por medio del cual se puede localizar al archivo.
• La ruta o path describe ese camino para localizar al archivo,
define las carpetas en donde se encuentra dicho archivo, define
los niveles que hay que pasar para llegar al archivo.
• La ruta contiene todos los nombres de carpetas para llegar al
archivo; desde la carpeta o directorio raíz y el subdirectorio
que contienen a su vez al archivo.
• En una computadora pueden existir miles de directorios o
carpetas que a su ves pueden contener miles de directorios y
archivos.
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Sistema administrador de archivos
Archivos
• Para facilitar el localizar un archivo dentro del sistema
administrador de archivos se encuentra el gestor de directorios,
este proporciona mecanismos para la navegación entre
directorios, y el poder mover, copiar, renombrar y eliminar
archivos.
– El mecanismo controla el acceso a los archivos.
– Distingue entre uso autorizado y no autorizado.
– Especifica los controles de seguridad a realizar.
– Forza el uso de estos mecanismos de protección
•
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Sistema administrador de archivos
Archivos
• Los archivos pueden o no tener una estructura interna.
• Archivo de flujo de bytes - Cuando el archivo no guarda la información con una
estructura interna, los datos se guardan como una serie de bytes. Tienen la
característica de ser una estructura general para el almacenamiento de información,
como ejemplo así almacena la información la memoria primaria.
• Archivo estructurado en registros - Cuando el archivo guarda la información con
una estructura interna estos datos se almacenan en registros. Esto es, un archivo
contendrá “n” registros en donde se almacenan los datos y estos registros a la vez
pueden componerse de “n” campos tipados.
– Ejemplo si se trata de un archivo que contiene datos de una aplicación, por ejemplo de un
sistema de control escolar, se tendrá:
• Un registro por cada alumno
• Dentro del registro un campo para el nombre, otro para el apellido, otro para ...
•
•
La estructura del numero de campos la define el software de aplicación y por lo
tanto su interpretación.
Archivo de estructura compleja - Un archivo puede guardar información en
estructuras más complejas, esto dependerá en mucho del software de aplicación
utilizado.
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Sistema administrador de archivos
Envio de datos de un Archivo
Traducción de registro a flujo
• En el caso del almacenamiento de datos con una estructura de registro, para
poder ser enviados los datos a otro dispositivo, el sistema administrador de
archivos toma el archivo estructurado en registros y lo traduce a un flujo
de bytes, generando un archivo de flujo de bytes.
Traducción de flujo a bloque
• Los dispositivos están conectados por medio de un bus. Este tiene la
limitación de que envía bloques de información (del tamaño del bus),
efectuándose una serie de envíos hasta que todo el mensaje llego a su
destino.
• El sistema administrador de archivos para facilitar este proceso toma el
archivo de flujo de bytes y lo agrupa en bloques (del tamaño del bus)
generando bloques de información que va enviando al bus para su
transmisión.
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Sistema administrador de archivos
Sistema de archivos de estructurado o de alto nivel
• Este sistema de archivos estructurado o de alto nivel provee la
traducción de tipo registro a flujo, esto es el archivo estructurado
en registros lo convierte a un archivo de flujo de bytes y viceversa.
• Este sistema proporciona mecanismos para la administración de
registros. Es un sistema que maneja un nivel superior de abstracción.
• En este tipo de sistemas se apoyan los Sistemas Manejadores de
Bases de Datos (SMBD), se dice incluso que estos los SMBD son
una extensión del sistema de archivos estructurado.
• Algunos sistemas de archivos estructurados sofisticados incluso
proporcionan mecanismos para la recuperación de información.
• Es difícil el establecer la correlación de registros del archivo con
relación a los bloques del dispositivo. En este caso el sistema de
archivos efectúa una conversión para establecer esta
correspondencia.
• Este tipo de sistema lo contienen sistemas operativos sofisticados
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Sistema administrador de archivos
Sistema de archivos de bajo nivel
• Este sistemas provee traducción de archivo de flujo de bytes y
los convierte en bloques (del tamaño del bus) para poder ser
enviados por medio del bus..
• Los flujos de bytes convertidos a bloques proporcionan una
correspondencia natural con los bloque físicos del dispositivo,
puesto que la correspondencia del tamaño del bloque esta en
función al tamaño del bloque del dispositivo y existe una
secuencialidad del archivo con relación a los requerimientos
de secuencialidad del dispositivo.
• Los sistemas operativos “populares” sólo implementan este
tipo de sistema de archivo
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Sistema administrador de archivos
Archivos
• En el sistema operativo Unix los dispositivos
se representan como archivos. Este tipo de
archivos no contienen un flujo de bytes, sino
la descripción de dicho componte, para
poderlo operarlo.
• Este tipo de archivos son almacenados en una
carpeta especial.
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Sistema administrador de archivos
La función de este sistema administrador de archivos es
controlan la creación, borrado y acceso a los archivos.
Para efectuar esta función hace uso de la Tabla de acceso o
asignación de archivos (File Allocation Table, (FAT)).
En esta tabla se establece un registro por cada archivos, en
donde se especifica su nombre, tipo, ubicación física,
controles de acceso (permisos para el acceso y borrado de los
datos), etc.
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EXT2, EXT3, EXT 4
• Ext2 Second extended filesystem o segundo sistema de archivos
extendido. (Third o fourth extended filesystem)
• Sistema manejador de archivos para Linux
• Este sistema de archivos es muy parecido a la tabla FAT, aquí se
almacenan los i-nodos.
• Los i-nodos son una versión mejorada de los archivos de la FAT.
• El ext2 almacena puntero i-nodo almacena información del archivo
(ruta o path, tamaño, ubicación física).
• La ubicación, hace referencia a todos los bloques del archivo
fragmentado (enlace duro), lo cual asegura un buen aprovechamiento
del espacio libre con archivos pequeños.
• Capaz de trabajar con volumens de exbibyte, archivos de 16 Tb
1.000.000.000.000.000.000
• Soporta hasta 1024 PiB .
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EXT2, EXT 3, EXT 4
• El espacio en ext2 está dividido en bloques y estos
organizados en grupos.
• Cada bloque contiene un grupo de superbloque, el
cual contiene información de control para el
arranque del sistema operativo.
• Para su administración cuenta con el grupo
descriptor el cual almacena el grupo de bloques de
mapa de bits, mapa de bits i-nodo, y el comienzo
de la tabla de i-nodos por cada bloque de grupo, el
cual direcciona a los bloques de datos reales
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Sistemas con almacenamiento temporal de E/S
• Los dispositivos tienen una memoria de capacidad menos que el
computador por lo tanto en muchas ocasiones el archivo completo no
puede almacenarse en el dispositivo de salida, para lo cual se hace uso
de los buffers de la memoria primaria.
• Por ejemplo el sistema de almacenamiento temporal asigna 2 buffers al
proceso.
• Un proceso escribe su salida en un área de memoria (buffer 1).
• El monitor residente inicia la salida desde el buffer 1 al disposiivo y el
proceso deposita la segunda salida en el buffer 2.
• La salida desde el buffer 1al dispositivo termina y el cálculo
relacionado también.
• Se inicia la salida desde el buffer 2 al dispositivo y otro nuevo cálculo
dirige la nueva salidad al buffer 1.
• El proceso se puede repetir tantas veces sea necesario para descargar el
archivo.
• El problemas surge cuando el archivo es muy grande y se necesitan
muchas más operaciones de cálculo de E/S limitando al procesador.
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Sistema de archivos en red
• Contempla el acceso a un archivo a través de una
red.
• Se pueden tener dos tipos de acceso: en paralelo y
no en paralelo (simultaneo).
• Pueden incluir soporte para enlaces simbólicos y
enlaces duros (hard links).
• Un enlace simbólico, en sistemas unix o Linux,
indica un acceso a un grupo o directorio que no es
real, sino que a su vez se establece un enlace con
otro.
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Sistema de archivos virtual
• Proporciona una capa de abstracción sobre el sistema
de archivos real. La cual facilita el acceso a archivos
con diferentes métodos de acceso.
• Permite el acceso a archivos de forma uniforme los
cuales se encuentran en diferentes computadoras con
diferentes Sistemas operativos Windows, Mac Os X,
Linux, Unix, Solaris, sin tener que hacer todo un
proceso o saber como operar el sistema de archivos
para cada tipo de sistema operativo.
• Facilita el acceso de la información a las aplicaciones.
Creado por Sun Microsystems.
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Terminal
En
equipos de computo main frame (host) y en las
supercomputadoras, se pueden tener más de mil usuarios
conectados al equipo, estos se conectan a través de terminales
(monitor y teclado o una PC).
El administrador de dispositivos del sistema operativo envía el
mensaje a un controlador de terminales y este a su vez transfiere
el mensaje a la terminal.
Las PC cuentan con un programa que cuando lo activan les permite
emular una terminal tonta (Monitor y teclado conectado al CPU)
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Terminales
• Un terminal es un dispositivo que se utiliza para recibir, introducir o
mostrar datos a o de una computadora.
• Las terminales pueden ser tontas o inteligentes.
• Una terminal tonta sólo podrá recibir, introducir y mostrar datos.
• Una terminal inteligente podrá efectuar las operaciones anteriores pero
además podrá procesar datos y además podrá emular a una terminal tonta
por medio de un programa de emulación.
• Un ejemplo de terminal inteligente es un cajero automático de un banco.
• Un ejemplo de terminal inteligente con emulación de Terminal tonta, es en
un banco el área de atención a cliente. Cuando se necesita hacer un
contrato el ejecutivo opera su terminal como PC y ejecuta sus programas
para ese fin, cuando necesita aclarar saldos, movimientos, ejecuta el
programa de emulación el cual conecta a la PC con el Host y esto permite
el acceso a las bases de datos del sistema de aplicación correspondiente.
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