5.1 CONCEPTO

5.1-CONCEPTO

 

Los sistemas de archivos o ficheros (en inglés: filesystem), estructuran la información guardada en una unidad de almacenamiento (normalmente un disco duro de una computadora), que luego será representada ya sea textual o gráficamente utilizando un gestor de archivos. La mayoría de los sistemas operativos manejan su propio sistema de archivos.[]

Lo habitual es utilizar dispositivos de almacenamiento de datos que permiten el acceso a los datos como una cadena de bloques de un mismo tamaño, a veces llamados sectores, usualmente de 512 bytes de longitud (También denominados clústers). El software del sistema de archivos es responsable de la organización de estos sectores en archivos y directorios y mantiene un registro de qué sectores pertenecen a qué archivos y cuáles no han sido utilizados. En la práctica, un sistema de archivos también puede ser utilizado para acceder a datos generados dinámicamente, como los recibidos a través de una conexión de red (sin la intervención de un dispositivo de almacenamiento).

Los sistemas de archivos tradicionales proveen métodos para crear, mover, renombrar y eliminar tanto archivos como directorios, pero carecen de métodos para crear, por ejemplo, enlaces adicionales a un directorio o archivo (enlace duro en Unix) o renombrar enlaces padres (".." en Unix).

El acceso seguro a sistemas de archivos básicos puede estar basado en los esquemas de lista de control de acceso o capacidades. Las listas de control de acceso hace décadas que demostraron ser inseguras, por lo que los sistemas operativos experimentales utilizan el acceso por capacidades. Los sistemas operativos comerciales aún funcionan con listas de control de acceso.

 

 

Concepto 1:
Son los algoritmos y estructuras lógicas utilizadas para poder acceder a la información que tenemos en el disco. Cada uno de los sistemas operativos crea estas estructuras y logaritmos de diferente manera independientemente del hardware.

El desempeño de nuestro disco duro, la confiabilidad, seguridad, capacidad de expansión y la compatibilidad, estará en función de estas estructuras lógicas.

Fat 12:
Es el sistema de archivos de DOS, y es con el que formateamos los disquetes. Fue muy utilizado en las primeras PCs.

Fat 16:
Este sistema de archivos tenia muchas limitaciones, por ejemplo si el disco duro era mayor de 2 GB, era imposible particionarlos y no usaba nombre largos en los archivos, solo 8 caracteres.

Fat 32:
Fue utilizado a partir de 1997, y pudo ser utilizado en Windows 98, pero a medida que el tamaño de los discos duros se incrementaba, surgieron nuevas limitaciones. Se llamo Fat32, por que utiliza números de 32 bits para representar a los clusters en lugar de los 16 en los sistemas anteriores.

NTFS

Especialmente creado para usarlo en Windows NT, es mas complejo que los FAT. El propósito era satisfacer la demanda y necesidades de de seguridad y eficacia para servidores y otras aplicaciones en red. No tiene limitaciones de tamaño clusters y en general en el disco. Una ventaja de este sistema de archivos es que tiene un sistema antifragmentación.

LINUX

Este sistema de archivos trabaja de manera totalmente distinta, las particiones del disco se colocan en el directorio raíz. Podemos incluso tener diferentes particiones y cada una de ellas tener su propio sistema de archivos.

Concepto 2 :
En computación, un sistema de archivos es un método para el almacenamiento y organización de archivos de computadora y los datos que estos contienen, para hacer más fácil la tarea encontrarlos y accederlos. Los sistemas de archivos son usados en dispositivos de almacenamiento como discos duros y CD-ROM e involucran el mantenimiento de la localización física de los archivos.

Más formalmente, un sistema de archivos es un conjunto de tipo de datos abstractos que son implementados para el almacenamiento, la organización jerárquica, la manipulación, el acceso, el direccionamiento y la recuperación de datos. Los sistemas de archivos comparten mucho en común con la tecnología de las bases de datos.
Los sistemas de archivos pueden ser representados de forma textual (ej.: el shell de DOS) o gráficamente (ej.: Explorador de archivos en Windows) utilizando un gestor de archivos.

El software del sistema de archivos se encarga de organizar los archivos (que suelen estar segmentados físicamente en pequeños bloques de pocos bytes) y directorios, manteniendo un registro de qué bloques pertenecen a qué archivos, qué bloques no se han utilizado y las direcciones físicas de cada bloque.
Los sistemas de archivos pueden ser clasificados en tres categorías: sistemas de archivo de disco, sistemas de archivos de red y sistemas de archivos de propósito especial.

Ejemplos de sistemas de archivos son: FAT, UMSDOS, NTFS, UDF, ext2, ext3, ext 4, ReiserFS, XFS, etc.

 

Concepto 3:

Los archivos son administrados por el sistema operativo como se muestra en la Fig. 5.1.3. Su estructura, nombre, forma de acceso, uso, protección e implantación son temas fundamentales en el diseño de un sistema operativo. Aquella parte del sistema operativo que trabaja con los archivos se conoce, como un todo, como el sistema de archivos.

Concepto 4 :
Debido a su importancia, es necesario que un sistema operativo tenga la capacidad de leer, escribir, acceder y mantener la integridad de un sistema de archivos. Un sistema de archivos provee al usuario con una abstracción que le permitirá crear con facilidad colecciones de datos llamados archivos. Estas colecciones deberán tener los siguientes requisitos o propiedades:

  • Existencia a largo tiempo: Los archivos deberán ser almacenados sobre una unidad de almacenamiento y deberán permanecer allí aun cuando el usuario apague el ordenador.
  • Deberán tener la capacidad de ser compartidos: Los archivos tendrán nombres que los identifique y deberán poseer permisos de acceso los cuales permitirán el compartimiento controlado entre procesos.
  • Deberán poseer una estructura definida: Dependiendo del tipo de sistema de archivos, un archivo deberá poseer una estructura definida y conveniente; permitiendo que los archivos puedan ser organizados en orden jerárquico o en cualquier otro orden para reflejar su relación con otros archivos.

El sistema de archivos como hemos dicho, posee una abstracción que permite realizar varias operaciones sobre los archivos. Entre estas operaciones tenemos:

  • Crear un archivo: El usuario o un proceso podrá crear un nuevo archivo el cual tomará una posición dentro de la estructura del sistema de archivos.
  • Borrar un archivo: Un archivo podrá ser borrado de la estructura.
  • Abrir un archivo: Un proceso podrá abrir un archivo permitiendo el acceso a la información contenida por dicho archivo. El proceso podrá ejecutar varias funciones sobre la información del archivo como leer, escribir, reemplazar, etc.
  • Cerrar un archivo: Un proceso puede cerrar el archivo dejando atrás los privilegios de acceder a dicho archivo.
  • Leer: Un proceso podrá leer parte de la información contenida en un archivo
  • Escribir: Un proceso podrá añadir o reemplazar información en un archivo.

Los sistemas de archivos también mantienen una estructura de atributos asociada con cada uno de los archivos la cual provee información sobre la situación actual de un archivo, quien es su dueño, el tamaño del archivo, cuando fue creado, cuando fue modificado, privilegios de acceso, entre otros.

 

FUNCIONES DE LOS SISTEMAS DE ARCHIVOS

Los usuarios deben poder crear, modificar y borrar archivos como se muestra en la Fig. 5.1.4.
Se deben poder compartir los archivos de una manera cuidadosamente controlada.
El mecanismo encargado de compartir los archivos debe proporcionar varios tipos de acceso controlado:

  • Ej.: “Acceso de Lectura” , “Acceso de Escritura” , “Acceso de Ejecución” , varias combinaciones de estos, etc.

Se debe poder estructurar los archivos de la manera más apropiada a cada aplicación.
Los usuarios deben poder ordenar la transferencia de información entre archivos.
Se deben proporcionar posibilidades de “respaldo” y “recuperación” para prevenirse contra:

  • La pérdida accidental de información.
  • La destrucción maliciosa de información.

Se debe poder referenciar a los archivos mediante “Nombres Simbólicos” , brindando “Independencia de Dispositivos” .
En ambientes sensibles, el sistema de archivos debe proporcionar posibilidades de “Cifrado” y “Descifrado”.
El sistema de archivos debe brindar una interfase favorable al usuario:

  • Debe suministrar una “visión lógica” de los datos y de las funciones que serán ejecutadas, en vez de una “visión física”.
  • El usuario no debe tener que preocuparse por:
    • Los dispositivos particulares.
    • Dónde serán almacenados los datos.
    • El formato de los datos en los dispositivos.
    • Los medios físicos de la transferencia de datos hacia y desde los dispositivos.