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Transcripción

1 Teoría de Sistemas Operativos Administración de Sistemas de :: punto de vista del usuario Nombre Consiste en una serie de símbolos (letras y números principalmente). Sirven de referencia para el usuario y para ciertas aplicaciones. 2 Sistemas de :: punto de vista del usuario Estructura Sistemas de :: punto de vista del usuario Estructura :: :: Secuencia de bytes Desde el punto del SO, el archivo es un conjunto de bytes. Este modelo es flexible. La estructura del archivo tiene sentido para el usuario o para los procesos que los crearon. 3 4 Sistemas de :: punto de vista del usuario Estructura :: :: Secuencia de Registros Sistemas de :: punto de vista del usuario Estructura :: :: Árbol Similar al anterior. El archivo está constituído por una serie de registros. Cada registro tiene una estructura determinada y su tamaño no varía. Las operaciones de lectura y escritura trabajan a nivel de registros (recuerdo de las tarjetas perforadas) 5 El archivo está constituido por un árbol de registros. Cada registro tiene una llave, y el tamaño de él tamaño puede variar. El árbol se ordena con respecto a la llave. 6 1

2 Sistemas de :: punto de vista del usuario Tipos regulares Aquellos que contiene información del usuario en ASCII: constan de líneas de texto Binarios: ejecutables, imágenes, etc.., los ejecutables tienen cinco secciones: encabezado, texto, datos, bits de reasignación y tabla símbolos Sistemas de :: punto de vista del usuario Tipos del sistema para el mantenimiento de una estructura del sistema de archivos 7 8 Sistemas de :: punto de vista del usuario Tipos especiales de caracteres Están relacionados con I/O y se utilizan para modelar dispositivos seriales de I/O tales como terminales, impresoras y acceso a redes. Sistemas de :: punto de vista del usuario Tipos especiales de bloques Son utilizados para modelar discos 9 10 Sistemas de Tipos :: :: regulares Encabezado 16 bits Número mágico Tamaño del texto Tamaño delos datos Tamaño de BBS Tamaño tabla símbolos Punto de entrada Banderas Texto Datos Bits de reasignación Sistemas de :: punto de vista del usuario Secuencial - Registros en orden físico - Siguiente registro es el que sigue físicamente al anterior. - Cinta magnética, disco (no todos) Tabla de símbolos 11 Archivo ejecutable 12 2

3 Sistemas de :: punto de vista del usuario Directo - directo (aleatorio) a los registros por su dirección física en un dispositivo de almacenamiento de acceso directo - Los registros se graban en cualquier orden apropiado para una aplicación específica - Hashing 13 Sistemas de :: punto de vista del usuario Secuencial indexado - Se acomodan de acuerdo a una clave contenida en cada registro - Sistema mantiene un índice con las direcciones físicas de ciertos registros principales - a registros por medio de clave o mediante una búsqueda dentro del índice creado por el sistema - Bases de Datos 14 Sistemas de :: punto de vista del usuario Métodos por colas -Se usa cuando es posible anticipar la secuencia en la que se procesarán los registros, (acceso secuencial y sec. indexado) - Llevan a cabo una transferencia anticipada a través buffers. - Procura tener el siguiente registro disponible para ser procesado tan pronto como se procesa el registro anterior. 15 Sistemas de :: punto de vista del usuario Métodos de acceso básico - Utilizados cuando no es posible anticipar el orden en el que se van a procesar los registros, (acceso directo) - Lee y escribe bloques físicos. 16 Sistemas de :: punto de vista del usuario Sistemas de :: punto de vista del usuario Creador Propietario Fecha Creación Fecha Modificación Tamaño Actual Tamaña Máximo 17 Operaciones Manipulación a partir de operaciones: - Abrir - Cerrar - Crear - Eliminar - Leer - Escribir - Agregar - Buscar 18 3

4 Sistemas de :: punto de vista del usuario Sistemas jerárquicos Almacenar todos los datos por archivo en el mismo lugar, (por entrada en el directorio) Sistemas de :: punto de vista del usuario Sistemas jerárquicos Almacenar un apuntador a otra estructura de datos Directorio_1 Directorio_2 Directorio_3 atributos Directorio_1 Directorio_2 Directorio_3 Estructuras de datos Sistemas de :: punto de vista del usuario Ruta de acceso absoluta. Ruta de acceso relativa. Sistemas de :: punto de vista del usuario Ruta de acceso absoluta. /usr/local/bin/apache/bin/apachectl Directorio de trabajo. Directorio Raíz Sistemas de :: punto de vista del usuario Ruta de acceso relativa.../apache/bin/apachectl Sistemas de :: punto de vista del usuario Directorio de trabajo. # cd /home/alm96/cbarkley # pwd # /home/alm96/cbarkley

5 Sistemas de :: punto de vista del usuario Directorio de trabajo. # cd /home/alm96/cbarkley # pwd # /home/alm96/cbarkley Sistemas de :: punto de vista del usuario Operaciones con directorios Crear y eliminar Abrir y cerrar Leer Cambiar de nombre Ligar y desligar Sistemas de :: Implantación Introducción Cómo se realiza el registro de los bloques asociados a cada archivo. El espacio en disco se divide en unidades de asignación, denominadas bloques Cuando un proceso solicita espacio en disco se entregará una cantidad de bloques que satisfaga las necesidades. Sistemas de :: Implantación de Tipos de implantación Asignación adyacente Asignación en forma de lista ligada. Asignación mediante lista ligada y un índice. Nodos índice Sistemas de :: Implantación de Tipos de implantación :: :: Asignación adyacente Los archivos se asignan a zonas contiguas de almacenamiento secundario. Ventajas - Fácil implantación ya que el registro de la localización de un archivo solo implica guardar la dirección donde este inicia y su longitud. - El rendimiento es muy bueno puesto que el archivo se puede leer en una sola operación. Sistemas de :: Implantación de Tipos de implantación :: :: Asignación adyacente Desventajas - Para su implementación se hace necesario conocer el tamaño del archivo al momento de su creación. -Se puede presentar fragmentación externa del disco, lo que requeriría hacer compactaciones frecuentemente. -Dificulta que los archivos puedan variar de tamaño con el tiempo

6 Sistemas de :: Implantación de Tipos de implantación :: :: Lista ligada Se mantiene a cada archivo como una lista ligada de bloques en disco La primera palabra de cada bloque se utiliza como apuntador a la siguiente. El resto del bloque contiene datos Se puede utilizar cada bloque del disco Sistemas de :: Implantación de Tipos de implantación :: :: Lista ligada Es suficiente que la entrada del directorio guarde sólo la dirección en disco del primer bloque. Μ Lectura secuencial directa, pero acceso aleatorio lento. Μ Cantidad espacio para almacenar datos en un bloque ya no es potencia de dos. (menos eficiente) No se pierde espacio debido a la fragmentación31 32 Sistemas de :: Implantación de Tipos de implantación :: :: Lista ligada Sistemas de :: Implantación de Tipos de implantación :: :: Lista ligada con índice Bloque Físico Archivo A Bloque Bloque Bloque Bloque Bloque archivo archivo archivo archivo archivo Archivo B Elimina los problemas de la lista ligada. Toma la palabra del puntero de cada bloque del disco y lo coloca en una tabla o índice de la memoria. Bloque Bloque Bloque Bloque archivo archivo archivo archivo Sistemas de :: Implantación de Tipos de implantación :: :: Lista ligada con índice Sistemas de :: Implantación de Tipos de implantación :: :: Lista ligada con índice aleatorio más sencillo Toda la tabla de estar en la memoria todo el tiempo para que funcione. Es utilizado por MS-DOS y win9x (FAT) 35 Bloque físico El archivo A comienza aquí El archivo B comienza aquí Bloque no utilizado 36 6

7 Sistemas de :: Implantación de Tipos de implantación :: :: Nodos índice Sistemas de :: Implantación de Tipos de implantación :: :: Nodos índice Direcciones Se asocia a cada archivo una pequeña tabla llamada nodo-i. (o nodo índice). La tabla contiene los atributos y direcciones en disco de los bloques del archivo. Primeras direcciones en disco se almacenan en el propio nodo-i. Bloque Bloque simplemente triplemente indirecto Bloque indirecto doblemente Sistemas de :: Implantación de Direcciones indirecto de los bloques de datos Tipos de implantación :: :: Nodos índice 37 En pequeños toda la información está contenida en el nodo-i, el que se traslada del disco a memoria principal al abrir el archivo En grandes, una de las direcciones del nodo-i es la dirección de un bloque en el disco llamado bloque simplemente indirecto y contiene direcciones en discos adicionales. Unix utiliza i-nodos. Sistemas de :: Implantación de Descripción Antes de poder acceder a un archivo, este debe ser abierto. 38 Al abrirlo, el sistema operativo utiliza la ruta de acceso (path) dada por el usuario para localizar el nombre en el directorio. Allí se encuentra la información necesaria para encontrar los bloques en el disco Sistemas de :: Implantación de Descripción Según el tipo de Implementación del Sistema de, esta información puede ser: Sistemas de :: Implantación de en DOS La longitud de cada entrada en el directorio es de 32 bytes. La dirección en disco de todo el archivo asignación adyacente), El número del primer bloque (listas ligadas y listas ligadas con índice) El número del nodo-i

8 Sistemas de :: Implantación de en Unix Cada entrada contiene un nombre de archivo y su nodo-i. Sistemas de :: Implantación de en Unix Toda la información relativa a tamaño, tipo, fecha, hora y bloques de disco está almacenada en el nodo-i Sistemas de :: Implantación de en Unix :: :: Ejemplo :: abrir /usr/bin/ls / bin 14 etc 6 usr Sistemas de :: Implantación de en Unix :: :: Ejemplo :: abrir /usr/bin/ls / bin 14 etc 6 usr i-nodo Se busca el i-nodo del directorio usr en el directorio raíz (/) 45 ==> /usr está asociado el i-nodo 6. ==> Este i-nodo nos dice que el directorio se encuentra en el bloque 132 del disco 46 Sistemas de :: Implantación de en Unix :: :: Ejemplo :: abrir /usr/bin/ls / bin 14 etc 6 usr i-nodo /usr sbin 15 local 61 bin Sistemas de :: Implantación de en Unix :: :: Ejemplo :: abrir /usr/bin/ls i-nodo /usr sbin 15 local 61 bin i-nodo ==> Dicha estructura (/usr) nos dice que el directorio bin tiene asociado el i-nodo ==> /usr/bin está asociado el i-nodo 61. ==> Este i-nodo nos dice que el directorio bin se encuentra en el bloque 87 del disco 48 8

9 Sistemas de :: Implantación de en Unix :: :: Ejemplo :: abrir /usr/bin/ls /usr sbin 15 local 61 bin i-nodo /usr/bin cp 83 rm 91 ls Sistemas de :: Implantación de en Unix :: :: Ejemplo :: abrir /usr/bin/ls i-nodo /usr/bin cp 83 rm 91 ls i-nodo 91 ==> La estructura de /usr/bin nos dice que el archivo ls tiene asociado el i-nodo 91. ==> Finalmente el i-nodo 91 se carga en memoria y se ejecuta el programa