sistema de gestión de archivos

Sistema de Gestión de Sistema de Gestión de ArchivosArchivos

FUNDAMENTOS TEORICOSFUNDAMENTOS TEORICOS

Ing. Jorge Gutiérrez D

Universidad Nacional de Colombia

Catedrático - I Sem 2009

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Que es un ArchivoQue es un Archivo

Es una colección de información relacionada, con un nombre asignado, que se graba en almacenamiento secundario.Desde la perspectiva del usuario, es la porción más pequeña de almacenamiento secundario lógico.Es una secuencia de bits, bytes, líneas o registros cuyo significado es definido por el creador y el usuario del mismo.Un archivo tiene una estructura definida de acuerdo a su tipo.

Atributos de ArchivosAtributos de Archivos

Nombre: El nombre simbólico del archivo es la única información que se mantiene en forma legible para los humanos. En algunos SO hacen distinción e mayúsculas y minúsculas

Tipo: Esta información es necesaria para aquellos sistemas que se soportan diferentes tipos.

Ubicación: Es un apuntador a un dispositivo y a la ubicación del archivo en dicho dispositivo.

Tamaño: Este atributo se incluyen el tamaño actual del archivo y posiblemente el tamaño máximo permitido.

Protección: Información de control de acceso que determina quien puede leer, escribir, ejecutar, etc. el archivo.

Hora: Esta información se puede mantener para 1) la creación, 2) la última modificación y 3) el último uso. Estos datos pueden ser útiles para protección, seguridad y control de acceso.

Definición de un SGADefinición de un SGA

Es aquel sistema que proporciona a los usuarios y aplicaciones administration de la información (acceso, verificación y manipulación). Normalmente, es la única forma en que una aplicación puede acceder a un archivo; los usuarios acceden a la aplicación y esta a los archivos a través del SGA

Objetivos del SGAObjetivos del SGAAlmacenamiento de datosAlmacenamiento de datosGarantizar el almacenamiento de archivos válidosGarantizar el almacenamiento de archivos válidosOptimizar rendimiento de recursos físicosOptimizar rendimiento de recursos físicosOfrecer soporte de E/S para la variedad de tipos de dispositivos Ofrecer soporte de E/S para la variedad de tipos de dispositivos de almacenamientode almacenamiento

Minimizar la pérdida de datosMinimizar la pérdida de datosProporcionar soporte para E/S Proporcionar soporte para E/S para sistemas multiusuariopara sistemas multiusuarioAtender requerimientos de Atender requerimientos de usuarios y aplicacionesusuarios y aplicaciones

Requisitos para el usuarioRequisitos para el usuarioCrear, borrar y cambiar (truncar) archivosCrear, borrar y cambiar (truncar) archivosTener acceso controlado a los archivos de otros usuariosTener acceso controlado a los archivos de otros usuariosControlar qué tipos de accesos estarán permitidos a sus Controlar qué tipos de accesos estarán permitidos a sus archivosarchivosReestructura sus archivos de manera adecuada al problemaReestructura sus archivos de manera adecuada al problema

Guardar copia de reserva y Guardar copia de reserva y recuperar sus archivos en casos recuperar sus archivos en casos de que haya desperfectosde que haya desperfectosMover datos entre los archivosMover datos entre los archivosAcceder a los archivos mediante Acceder a los archivos mediante nombres simbólicos.nombres simbólicos.

Arquitectura de un SGAArquitectura de un SGA

Métodos de Acceso

Programa de Usuario

Manejadores de Dispositivos

Sistema de Archivo Básico

(Nivel de E/S Básico)

Supervisor Básico de E/S

E/S Lógica

Comunicación directa con los dispositivos

Transfiere entre la memoria principal y los dispositivos

Controla el acceso al archivo (selección dispositivo, asignación de buffers, memoria secundaria); trabaja con bloques de datos

Controla el acceso de las aplicaciones y trabaja con registros

Pilas, Archivos Secuenciales, Archivos Secuenciales Indexados, Archivos Indexados, Archivos Directos (De dispersión)

Directorio de ArchivosDirectorio de Archivos

Contiene información Contiene información de los archivos como: de los archivos como: atributos, ubicación y atributos, ubicación y propietario.propietario.

Cualquier SGA suele Cualquier SGA suele tener un directorio de tener un directorio de archivosarchivos

Es propiamente un Es propiamente un archivo y hace parte archivo y hace parte del sistema operativodel sistema operativo

Operaciones de un DAOperaciones de un DABuscar: cuando un usuario o Buscar: cuando un usuario o aplicación requiere un aplicación requiere un archivo, se busca en el archivo, se busca en el directorio la entrada directorio la entrada correspondiente al archivocorrespondiente al archivo

Crear: se añade una entrada Crear: se añade una entrada al directorioal directorio

Borrar: se elimina la entrada Borrar: se elimina la entrada al directorioal directorio

Listar: se puede solicitar todo Listar: se puede solicitar todo o una parte, obteniendo o una parte, obteniendo atributos de los archivosatributos de los archivos

Tipos de Organización de Tipos de Organización de Directorios de ArchivosDirectorios de Archivos

Directorio de un nivel.Directorio de dos niveles.Estructura jerárquica en árbol

ProtecciónProtecciónProtecciónProtección puede puede proporcionarse de varias proporcionarse de varias formas:formas: Remover físicamente los Remover físicamente los

discos flexibles.discos flexibles. MedianteMediante el tipo de el tipo de acceso acceso

controlado controlado Limitando los tipos de Limitando los tipos de

acceso que se pueden hacer acceso que se pueden hacer a los archivos.a los archivos.

ProtecciónProtección asignando asignando contraseña a cada archivocontraseña a cada archivo

Confiabilidad: Confiabilidad: se se poporciona mediante poporciona mediante copias duplicadas de copias duplicadas de archivos.archivos.

ProtecciónProtecciónControlar las operaciones de: Leer, Escribir, Controlar las operaciones de: Leer, Escribir, Ejecutar, Anexar, Borrar y ListarEjecutar, Anexar, Borrar y Listar

Administrar el Acceso:Administrar el Acceso: Prohibir completamente el accesoProhibir completamente el acceso Proporcionar un acceso libre Proporcionar un acceso libre Acceso controladoAcceso controlado

Identificar Usuarios: Identificar Usuarios: Listas y gruposListas y grupos

PropietariosPropietarios

GruposGrupos

UniversoUniverso

Inconvenientes de un SGAInconvenientes de un SGARedundancia e inconsistencia de los datosRedundancia e inconsistencia de los datosDependencia de datos física-lógicaDependencia de datos física-lógicaDificultad para tener acceso a los datosDificultad para tener acceso a los datos

Separación y aislamiento de Separación y aislamiento de datosdatosDificultad para el acceso Dificultad para el acceso concurrenteconcurrenteDependencia de la Dependencia de la estructura del archivo con el estructura del archivo con el lenguaje de programaciónlenguaje de programaciónProblemas en al seguridad Problemas en al seguridad de los datosde los datosProblemas de integridad de Problemas de integridad de datosdatos

Sistema de Archivos en Sistema de Archivos en Windows 2000Windows 2000

Los diseñadores de Windows 2000 diseñaron un nuevo sistema de archivos, el sistema de archivos de W2K (NTFS), que cumple requisitos de estaciones de trabajo y servidores.

NTFS (New Technology File System) es un sistema de archivos diseñado específicamente para Windows NT (incluyendo las versiones Windows 2000, 2003, XP y Vista, con el objetivo de crear un sistema de archivos eficiente, robusto y con seguridad incorporada desde su base.


También admite compresión nativa de ficheros, cifrado (esto último sólo a partir de Windows 200) e incluso transacciones (sólo a partir de Windows Vista). Está basado en el sistema de archivos HPFS (High Performance File System) de IBM/Microsoft usado en el sistema operativo OS/2, y también tiene ciertas influencias del formato de archivos HFS (Hierarquical File System) diseñado por Apple.

Características claves de NTFS

Recuperabilidad: Ante las caídas del sistema y fallos del disco, NTFS es capas de reconstruir los volúmenes de disco y devolverlos a un estado consistente.Seguridad: NTFS utiliza el modelo de objetos de W2K para imponer la seguridad. Un archivo abierto se implementa como un objeto archivo con un descriptor de seguridad que define sus atributos de seguridad.


Características claves de NTFS

Discos grandes y archivos grandes: NTFS soporta discos muy grandes y archivos muy grandes mas eficientemente que la mayoría de los sistemas de archivos, incluyendo FAT.

Serie de datos múltiples: el contenido de un archivo se trata como una serie de bytes, en NTFS es posible definir múltiples series de datos para un solo archivo.

Capacidad de indexación general: NTFS asocia un conjunto de atributos con cada archivo. El conjunto de descripciones de archivo en un sistema de gestión de archivos se organiza como una base de datos relacional, así los archivos de pueden indexar por cualquier atributo.


Estructura de archivos y volúmenes NTFS

NTFS hace uso de los siguientes conceptos de almacenamiento en disco:Sector: la unidad de almacenamiento físico mas pequeña sobre el disco.

Agrupamiento (cluster): uno o mas sectores contiguos , siguientes uno al otro en la misma pista.


Estructura de archivos y volúmenes NTFS

Volumen: una partición lógica sobre el disco, que consta de uno o mas agrupamientos y que el sistema de archivos utiliza para asignar el espacio.

En un instante dado, un volumen consta de la información del sistema de archivos, un conjunto de archivos y cualquier espacio libre adicional en el resto del volumen que se pueda asignar a los archivos. Un volumen puede ser todo o una parte de un único disco o puede extenderse a través de múltiples discos. El uso de agrupamientos par asignación hace independiente a NTFS del tamaño del sector físico.

Investigación ComplementariaInvestigación Complementaria

Realizar un ensayo con los siguientes Realizar un ensayo con los siguientes

temas:temas:

Métodos de acceso de un SGAMétodos de acceso de un SGA

Inconvenientes de un SGAInconvenientes de un SGA

Tipos de organización de directorios de Tipos de organización de directorios de archivosarchivos

Gestión de archivos en SOGestión de archivos en SO

BibliografíaBibliografía

STALLINGS W,STALLINGS W,Sistemas Operativos, 2edSistemas Operativos, 2edPRENTICE HALL, Madrid, 1997PRENTICE HALL, Madrid, 1997

Ma. J Ramos, A. Ramos, F. MonteroMa. J Ramos, A. Ramos, F. MonteroSistemas Gestores de Bases de DatosSistemas Gestores de Bases de DatosMcBGraw Hill, ISBN: 84-481-4879-7McBGraw Hill, ISBN: 84-481-4879-7

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