Interfaz de Sistema de Archivos. Operating System Concepts 8th Edition

Transcripción

1 Interfaz de Sistema de Archivos

2 Interfaz de Sistema de Archivos Concepto de Archivo Métodos de Acceso Estructura de Directorio Montando un Sistema de Archivos Compartir Archivos Protección 10.2

3 Objetivos Explicar la función de un sistema de archivos Describir interfaces hacia un sistema de archivos Discutir patrones de diseño del sistema de archivos, como métodos de acceso y estructura de directorios Explorar la protección del sistema de archivos 10.3

4 Concepto de Archivo Definición: datos/instrucciones relacionadas que son guardadas en un dispositivo de almacenamiento secundario. Espacio de direcciones lógicas contiguas Sistema operativo debe mapear un archivo a un dispositivo físico. Tipos: Datos Caracteres (ASCII) Binarios Programas Binarios 10.4

5 Estructura de un Archivo Ninguna secuencia de palabras, bytes Estructura simple Líneas (archivo de texto) Largo fijo Largo variable Estructura compleja Documentos con formato (archivo pdf) Se puede simular la estructura simple o la compleja utilizando la primera, mediante la inserción de caracteres de control Quién decide la estructura?, el que crea el archivo: Sistema operativo Programa 10.5

6 Atributos de un Archivo Nombre información en formato humano Identificador etiqueta (número) que lo identifica en el sistema de archivo Tipo necesario para sistemas que soportan diferentes tipos de archivos Ubicación puntero a la ubicación del archivo en el dispositivo Tamaño tamaño actual del archivo Protección controla quien puede leer, escribir y ejecutar el archivo Hora, fecha e identificación del usuario datos para protección, seguridad y monitoreo de su uso 10.6

7 Atributos de un Archivo 10.7

8 Operaciones sobre Archivos Archivo es un tipo de datos abstractos Crear Escribir Leer Reposicionar dentro del archivo Eliminar Truncar Open(Fi) busca en la estructura de directorio la entrada F, y mueve el contenido de la entrada a la memoria Close (Fi) mueve el contenido de la entrada F en memoria al disco Qué pasa si el archivo pesa 100 MB y tengo 64 MB de memoria principal? 10.8

9 Abrir archivos Varias piezas de datos son necesarias para manejar un archivo abierto: Puntero de archivo: apunta a la última ubicación donde se leyo escribio en el archivo, por proceso que tiene el archivo abierto Contador de apertura: cuenta el número de veces que el archivo es abierto permite remover los datos de la tabla de archivos abiertos una vez el último proceso cierra el archivo Ubicación en el disco del archivo: información de acceso Permisos de acceso: información respecto al modo de acceso por proceso al archivo 10.9

10 Abrir archivos 10.10

11 Bloqueo de apertura de archivos Provista por algunos sistemas operativos y sistemas de archivos Se encarga de mediar el acceso al archivo Obligatorio o Aviso: Obligatorio acceso es denegado en caso de estar bloqueado Aviso proceso sabe que el archivo esta bloqueado y puede determinar que hacer (ej: abrirlo como solo lectura) 10.11

12 Tipos de archivo 10.12

13 Métodos de acceso Acceso secuencial read next write next reset Acceso directo read n write n position to n 10.13

14 Acceso secuencial 10.14

15 Simulando acceso secuencial en directo 10.15

16 Estructura de directorios Una colección de nodos conteniendo información acerca de todos los archivos Directorio Archivos F1 F2 F3 F4 Fn Tanto la estructura de directorio como los archivos residen en el disco Un respaldo debe incluir las dos (estructura y archivos) 10.16

17 Estructura del disco Disco puede ser dividido en particiones Discos o particiones pueden ser protegidos ante fallas usando RAID Disco o partición puede ser usado como raw sin un sistema de archivo, o formateado con un sistema de archivos (ext4, reiserfs, jfs, xfs, fat, ntfs) Particiones también son conocidas como minidisks o slices (FreeBSD) La entidad conteniendo un sistema de archivos es conocida como un volumen Cada volumen lleva un historial de la información del sistema de archivos en una tabla de contenido del volumen Así como hay sistemas de archivos de propósito general hay aquellos que son sistemas de archivo de propósito especial o específico, frecuentemente relacionados a un sistema operativo 10.17

18 Organización de sistemas de archivos 10.18

19 Operaciones sobre directorios Buscar un archivo Crear un archivo Borrar un archivo Listar el contenido de un directorio Renombrar un archivo Navegar por el sistema de archivos 10.19

20 Organizar lógicamente el directorio para Eficiencia ubicar un archivo rápidamente Nombres conveniente a los usuarios Dos usuarios pueden tener el mismo nombre para diferentes archivos El mismo archivo puede tener muchos nombres Agrupar agrupar los archivos por propiedades, (ej: programas en C, juegos,...) 10.20

21 Nivel simple de directorio Un solo directorio para todos los usuarios Problema de nombres Problema de agrupamiento 10.21

22 Dos niveles de directorio Directorios separados para cada usuario Nombres de rutas Se puede tener el mismo nombre de archivo para diferentes usuarios Búsqueda eficiente No hay capacidades de agrupar 10.22

23 Estructura en árbol 10.23

24 Estructura en árbol Búsqueda eficiente Capacidades de agrupar Directorio actual cd /tmp pwd ls 10.24

25 Estructura en árbol Rutas absolutas o relativas: si no se indica una de ellas se trabaja en el directorio actual Crear un nuevo archivo touch <file-name> Borrar un archivo rm <file-name> Crear un nuevo directorio mkdir <dir-name> mail prog copy prt exp count Borrar mail borrará todo lo contenido por mail (borrado recursivo) 10.25

26 Compartición Directorios y archivos compartidos 10.26

27 Compartición Nombres diferentes (alias) Nuevo tipo de entrada en el directorio Enlace otro nombre (puntero) a un archivo existente Resolver el enlace seguir el puntero para localizar el archivo Si w borra list dangling pointer o puntero colgado Soluciones: Borrar todos los punteros cuando se borra uno Conteo de cada una de las referencias, borrando el archivo solo cuando la referencia es 1 (enlaces duros)

28 Compartición Enlaces simbólicos Apunta a una ruta en el sistema de archivos Tamaño del enlace, tamaño de la ruta hacia el archivo Puede ser utilizado entre diferentes sistemas de archivos Enlaces duros Apunta al dispositivo de almacenamiento Tamaño del enlace, tamaño del archivo Solo puede ser utilizado en un mismo sistema de archivo 10.28

29 Compartición 10.29

30 Ciclos 10.30

31 Ciclos Cómo garantizar que no habrán ciclos? Permitir solo enlaces a archivos, no a directorios Cada vez que un nuevo enlace será creado usar un algoritmo para detección de ciclos y corroborar que esta bien 10.31

32 Montaje Un sistema de archivos debe ser montado antes de ser accesado Un sistema de archivos no montado es montado en un punto de montaje 10.32

33 (a) Existente (b) No montado 10.33

34 Una vez montado en directorio /users 10.34

35 Compartiendo archivos Compartir archivos en un sistema multi usuario es una tarea deseable Compartición puede ser llevada a cabo mediante un esquema de protección En sistemas distribuídos, archivos pueden ser compartidos a través de la red Network File System (NFS) es un método común para distribuir archivos mediante la red 10.35

36 Compartiendo archivos User ID identifica al usuario, permitiendo que permisos y protecciones puedan ser por usuario Group ID permite a los usuarios estar en grupos, permitiendo permisos de acceso grupales 10.36

37 Sistemas de archivo remotos Usar la red para permitir que sistemas de archivos puedan ser accedidos Manualmente via programas como FTP Automaticamente, usando sistemas de archivos distribuidos Semi automático vía la world wide web (WWW) Modelo cliente-servidor permite a los clientes montar sistema de archivos remotos desde los servidores Servidor puede servir a múltiples clientes NFS es el protocolo estándar en sistemas like Unix CIFS (ex SMB) es el protocolo estándar en Windows Llamadas al sistema de archivo son traducidas a llamadas remotas 10.37

38 Protección Propietario del archivo debe ser capaz de controlar: Que puede ser hecho Por quien Tipos de acceso básicos Lectura / Read Escritura / Write Ejecución / Execute 10.38

39 Protección 10.39