SISTEMA  DE  GESTIÓN  DE  ARCHIVOS  

                       

 Hecho  por:  

Bermudez  Dominguez  Mishelle  Eduardo  Flores  Saldívar  Miguel  Ángel    

García  Mezner  Iván  Juárez  Albarrán  Hector  Alfredo  Romero  Moreno  Mauro  Abraham  

 

OBJETIVO    Se  van  a  examinar  elementos  básicos  acerca  de  gestión  de  archivos.      Se  comenzará  con  una  visión  general  de  los  archivos  y  de  los  sistemas  de  gestión  de  archivos.  Se  seguirá  con  una  visión  de  las  alternativas  de  organización  de  los  archivos.      Aunque   la   organización   de   los   archivos   se   sale   generalmente   del  alcance   del   sistema   operativo,   es   esencial   tener   una   compresión  general  de   las  alternativas  con  el  objeto  de  apreciar  algunos  aspectos  de  diseño  implicados  en  la  gestión  de  archivos.        INTRODUCCION    En  la  mayoría  de  las  aplicaciones,  el  archivo  es  el  elemento  central.  Los  archivos   tienen   vida   fuera   de   cualquier   aplicación   individual   que   los  utilice  para  entrada  y  salida.  Los  usuarios  desean  poder  acceder  a   los  archivos,  guardarlos  y  mantener  la  integridad  de  su  contenido.      Como   ayuda   a   estos   objetivos,   todos   los   sistemas   de   computadores  proporcionan  sistemas  específicos  de  gestión  de  ficheros.    Normalmente,   cada  sistema  dispone  de  programas  de  utilidad  que  se  ejecutan  como  aplicaciones  privilegiadas.  Sin  embargo,  un  sistema  de  gestión  de  archivos  necesita  como  mínimo  algunos  servicios  especiales  del  sistema  operativo.      Como   máximo,   el   sistema   de   gestión   de   archivos   por   completo   se  considerará   parte   del   sistema  operativo.  De   este  modo,   es   apropiado  considerar  por  lo  menos  en  el  libro  los  elementos  básicos  de  la  gestión  de  archivos.    Cuando  se  habla  de  archivos,  se  utilizan  cuatro  términos  comunes:    

• Campo  • Registro  • Archivo  • Base  de  Datos  

 Un   campo   es   el   elemento   de   datos   básico.   Un   campo   individual  

contiene  un  valor  único,  como  el  apellido  de  un  empleado,  una  fecha  o  el  valor  leído  por  un  sensor.  Se  caracteriza  por  su  longitud  y  por  el  tipo  de   datos   (por   ejemplo,   una   cadena   ASCI1   o   un   número   decimal).   El  contenido   de   un   campo   es   proporcionado   por   un   usuario   o   por   un  programa.  Dependiendo  del  diseño  del  archivo,  los  campos  pueden  ser  de  tamaño  fijo  o  variable.  En  el  último  caso,  el  campo  consta  a  menudo  de   dos   o   tres   subcampos:   el   valor   real   a   almacenar,   el   nombre   del  campo   y,   en   algunos   casos,   la   longitud   del   campo.   En   otros   casos   de  campos   de   longitud   variable,   la   longitud   del   campo   se   indica   usando  símbolos  de  referencia  especiales  entre  los  campos.  La  mayoría  de  los  sistemas  de  archivos  no  soportan  campos  de  longitud  variable.    Un   registro   es   una   colección   de   campos   relacionados   que   pueden  tratarse   como   una   unidad   en   algunos   programas   de   aplicación.   Por  ejemplo,   un   registro   "empleado"   contendría   campos   tales   como  nombre,  número  de  DNI,  categoría  salarial,   fecha  de  contratación,  etc.  También  dependiendo  del  diseño,  los  registros  pueden  ser  de  longitud  fija   o   variable.   Un   registro   es   de   longitud   variable   si   algunos   de   sus  campos   son   de   longitud   variable   o   si   el   número   de   campos   puede  variar.  En  el  último  caso,  cada  campo  se  acompaña  normalmente  de  un  nombre   de   campo.   En   cualquier   caso.   el   registro   entero   incluye   un  campo  de  longitud.    Un  archivo  es  una  colección  de  registros  similares.  Los  usuarios  y  las  aplicaciones  tratan  al  archivo  como  una  entidad  única  y  se  refieren  a  él  por  un  nombre.  Los  archivos  tienen  nombres  únicos  y  pueden  crearse  y   borrarse.   Las   restricciones   al   control   de   accesos   suelen   aplicarse   a  nivel  de  archivo.  Es  decir,  en  un  sistema  compartido,  el  acceso  de   los  usuarios  y  los  programas  se  garantiza  o  deniega  a  archivos  completos.  En  sistemas  mas  sofisticados,  dicho  control  se  aplica  a   los  registros  o  incluso  a  los  campos.    Una  base  de  datos  es  una  colección  de  datos  relacionados.  El  aspecto  fundamental   de   una   base   de   datos   es   que   las   relaciones   que   existen  entre  los  elementos  de  datos  son  explícitas  y  que  la  base  de  datos  está  diseñada  para   ser   usada  por   varias   aplicaciones   diferentes.  Una  base  de   datos   puede   contener   toda   la   información   relativa   a   una  organización  o  proyecto,  como  un  estudio  científico  o  de  mercado.  La  base  de  dalos  consta  de  una  o  más  clases  de  archivos.  Generalmente,  se  dispone  de  un  sistema  de  gestión  de  bases  de  datos  separado,  aunque  dichos  sistemas  puedan  hacer  uso  de  algunos  programas  de  gestión  de  archivos.  

 Los   usuarios   y   las   aplicaciones   hacen   uso   de   los   archivos.   Las  operaciones  típicas  que  deben  aportarse  incluyen  las  siguientes:    •   Recuperar_Todo:  Recuperar   todos   los   registros   de   un   archivo.   Esta  operación  será  necesaria  para  una  aplicación  que  deba  procesar   toda  la  información  del  archivo  de  una  sola  ve/.  Esta  operación  se  considera  equivalente  al  término  proceso  secuencial.  porque  se  accede  a  todos  los  registros  secuencialmente.    •  Recuperar  _U  110:  Esta  operación  implica  la  recuperación  de  un  único  registro.  Las  aplicaciones   interactivas  de   transacciones  necesitan  esta  operación.    •   Recuperar   _Siguiente:   Esta   operación   implica   la   recuperación   del  registro   "siguiente",   según   una   secuencia   lógica,   al   recuperado   hace  menos  tiempo.      •   Recuperar_Previo:   Similar   a   la   recuperación   del   siguiente,   pero   en  este  caso  se  recupera  el  registro  anterior  al  que  se  está  accediendo  en  el  momento  actual.      •   Insertar_Uno:   Inserta   un   registro   nuevo   en   el   archivo.   Puede   ser  necesario  que  el  registro  nuevo  deba  ajustarse   a   una   posición   determinada   para   mantener   el  secuenciamiento  del  archivo.      •   Borrar_Uno:   Suprimir   un   registro   existente.   Se   puede   necesitar  actualizar  ciertos  enlaces  u  otras  estructuras  de  datos  para  mantener  el  secuenciamiento  del  archivo.      •  Actualizar_Uno:  Recuperar   un   registro,   actualizar   uno   o  más  de   sus  campos  y  volver  a  escribir  el  registro  actualizado  en  el  archivo.  De  nuevo,  puede  ser  necesario  mantener  el  secuenciamiento  al   usar   esta  operación.   Si   la   longitud  del   registro  ha  cambiado,  la  operación  de  actualización  es,  en  general,  más  difícil  que  si  se  mantiene  la  longitud.    •   Recuperar_Varios:  Recuperar   un   número   determinado   de   registros.  Por  ejemplo,  una  aplicación  o  un  usuario  puede  desear  recuperar  todos  los  registros  que  satisfagan  unos  ciertos  criterios.    

SISTEMAS  DE  GESTIÓN  DE  ARCHIVOS    Un   sistema   de   gestión   de   archivos   es   aquel   sistema   software   que  proporciona   a   los   usuarios   y   aplicaciones   unos   servicios   relativos   al  empleo  de  archivos.  Normalmente,  la  única  forma  en  que  un  usuario  o  aplicación   puede   acceder   a   los   archivos   es   mediante   el   sistema   de  gestión   de   archivos.   Esto   acaba   con   la   necesidad,   para   el   usuario   o  programador,   de   desarrollar   software   de   propósito   específico   para  cada   aplicación   y   proporciona   al   sistema   un   medio   de   controlar   su  ventaja   más   importante.   Se   sugiere   los   siguientes   objetivos   para   un  sistema  de  gestión  de  archivos:    •  Cumplir  con  las  necesidades  de  gestión  de  datos  y  con  los  requisitos  del  usuario,  que  incluyen  el  almacenamiento  de  datos  y  la  capacidad  de  realizar  las  operaciones  antes  expuestas.    •  Garantizar,  en  la  medida  de  lo  posible,  que  los  datos  de  los  archivos  son  válidos.      •  Optimizar  el  rendimiento,  tanto  desde  el  punto  de  vista  del  sistema,  en  términos  de  productividad  global,  como  desde  el  punto  de  vista  del  usuario,  en  términos  de  tiempo  de  respuesta.    •  Ofrecer  soporte  de  E/S  para   la  variedad  de   tipos  de  dispositivos  de  almacenamiento.    •   Minimizar   o   eliminar   la   posibilidad   de   pérdida   o   destrucción   de  datos.    •  Ofrecer  un  conjunto  estándar  de  rutinas  de  interfaz  de  E/S.    •   Proporcionar   soporte   de   E/S   para  múltiples   usuarios   en   el   caso   de  sistemas   multiusuario.   Con   respecto   al   primer   punto,   sobre   el  cumplimiento   de   los   requisitos   del   usuario,   el   alcance   de   dichos  requisitos  depende  de  la  variedad  de  aplicaciones  y  el  entorno  en  que  el  sistema  va  a  utilizarse.      Para   un   sistema   interactivo,   de   propósito   general,   los   siguientes  requisitos  mínimos  deben  cumplirse:    1.  Cada  usuario  debe  ser  capaz  de  crear,  borrar  y  cambiar  los  archivos.      

2.  Cada  usuario  puede  tener  acceso  controlado  a  los  archivos  de  otros  usuarios.    3.   Cada   usuario   puede   controlar   qué   tipos   de   acceso   estarán  permitidos  a  sus  archivos.      4.   Cada   usuario   debe   poder   reestructurar   sus   archivos   de   manera  adecuada  al  problema.    5.  Cada  usuario  debe  ser  capaz  de  mover  datos  entre  los  archivos.      6.  Cada  usuario  debe  ser  capaz  de  guardar  copia  de  reserva  y  recuperar  sus  archivos  en  caso  de  que  haya  desperfectos.    7.  Cada  usuario  debe  ser  capaz  de  acceder  a  sus  archivos  mediante  un  nombre  simbólico.    Arquitectura  de  los  Sistemas  de  Archivos    Una  manera  de  hacerse  una  idea  del  alcance  de  la  gestión  de  archivos  es   observar   una   representación   de   una   organización   típica   del  software.   Por   supuesto,   sistemas   diferentes   se   organizan   de   forma  diferente,  pero  esta  organización  es  razonablemente  representativa.      En  el  nivel  más  bajo,  los  manejadores  de  dispositivos  (device  drivers)  se   comunican   directamente   con   los   dispositivos   periféricos   o   sus  controladores  o  canales.  Cada  manejador  de  dispositivo  es  responsable  de   comenzar   las   operaciones   de   E/S   en   un   dispositivo   y   procesar   la  terminación  de  una  petición  de  E/S.  En  operaciones  con  archivos,   los  dispositivos   típicos   controlados   son   discos   y   unidades   de   cinta.   Los  manejadores   de   dispositivos   son   considerados   generalmente   como  parte  del  sistema  operativo.  El  siguiente  nivel  es  conocido  con  el  nombre  de  sistema  de  archivos  básico  o  nivel  de  E/S  física,  que  constituye  la  interfaz  primaria  con  el  entorno  exterior  al  computador.  Este  nivel  trata  con  bloques  de  datos  que  son  intercambiados  con  sistemas  de  disco  o  cinta.  De  este  modo,  se  preocupa   de   ubicar   dichos   bloques   en   el   dispositivo   de  almacenamiento   secundario   y   del   almacenamiento   intermedio   de   los  mismos  en  memoria  principal.  Este  nivel  no  comprenderá  el  contenido  de   los  datos  o   la  estructura  de   los  archivos   implicados.  El   sistema  de  archivos  básico  se  considera  a  menudo  parte  del  sistema  operativo.    El   supervisor   básico   de   E/S   es   el   responsable   de   la   iniciación   y  

terminación   de   toda   la   E/S   con   archivos.   En   este   nivel   se  mantienen  unas   estructuras   de   control   que   se   encargan   de   la   E/S   con   los  dispositivos,   la  planificación  y  el  estado  de   los  archivos.  El  supervisor  básico   de   E/S   se   ocupa   de   la   selección   del   dispositivo   donde   va   a  realizarse   la   E/S   con   los   archivos,   dependiendo   del   archivo  seleccionado.   También   se   ocupa   de   la   planificación   de   los   accesos   a  disco  y  cinta  para  optimizar  el  rendimiento.  En  este  nivel  se  asignan  los  buffers   de   E/S   y   se   reserva   la   memoria   secundaria.   El   supervisor  básico  de  E/S  es  parte  del  sistema  operativo.    La   E/S   lógica   es   la   parte   del   sistema   de   archivos   que   permite   a  usuarios  y  aplicaciones  acceder  a  los  registros.  Así,  mientras  el  sistema  de   archivos   básico   trabaja   con   bloques   de   datos,   el   módulo   de   E/S  lógica  lo  hace  con  registros.  La  E/S  lógica  ofrece  una  capacidad  de  E/S  de  registros  de  propósito  general  y  mantiene  unos  datos  básicos  sobre  los  archivos.  Finalmente,  el  nivel  del  sistema  de  archivo  más  cercano  al  usuario  es,  generalmente,   el  método   de   acceso.   Cada   método   proporciona   una  interfaz   estándar   entre   las   aplicaciones   y   los   sistemas   de   archivos   y  dispositivos   que   guarden   datos.   Los   diferentes   métodos   de   acceso  reflejan  las  distintas  estructuras  de  archivos  y  las  formas  diferentes  de  acceder  y  procesar  los  datos.    

     Funciones  de  la  Gestión  de  Archivos    Otra  manera  de  contemplar  las  funciones  de  un  sistema  de  archivos  es  

la   de   la   siguiente   figura.   Examínese   este   diagrama   de   izquierda   a  derecha.  Los  usuarios  y  los  programas  de  aplicación  interactúan  con  el  sistema  de  archivos  por  medio  de  órdenes  de  creación  y  eliminación  de  archivos  y  realizando  operaciones  sobre  los  archivos.      Antes   de   realizar   ninguna   operación,   el   sistema   de   archivos   debe  identificar  y  ubicar  el  archivo  en  cuestión.  Esto  requiere  el  uso  de  algún  tipo  de  directorio  que  describa  la  ubicación  de  todos  los  archivos  y  sus  atributos.      Además,  la  mayoría  de  los  sistemas  compartidos  aplican  algún  control  de   acceso   de   los   usuarios:   Sólo   a   los   usuarios   autorizados   se   les  permite  acceder  de  una   forma  determinada  a  determinados  archivos.  Las   operaciones   básicas   que   un   usuario   o   aplicación   puede   realizar  sobre   un   archivo   tienen   lugar   a   nivel   de   registros.   El   usuario   o   la  aplicación   contempla   al   archivo   con   una   estructura   que   organiza   los  registros,   como   una   estructura   secuencia!   (por   ejemplo,   registros  personales  almacenados  alfabéticamente  por  apellido).  De  este  modo,  para   traducir   las   órdenes   del   usuario   a   órdenes   específicas   de  manipulación   de   archivos,   debe   emplearse   el   método   de   acceso  apropiado  para  esta  estructura  de  archivo.    Mientras  que  los  usuarios  y  las  aplicaciones  se  ocupan  de  los  registros,  la  E/S  se   lleva  a  cabo  con  bloques.  De  esta   forma,   los   registros  de  un  archivo  deben  bloquearse  para  salida  y  desbloquearse  tras  la  entrada.  Para   respaldar   la  E/S  de  bloques   se  necesitan  varias   funciones.  Debe  gestionarse  el   almacenamiento   secundario.  Esto   incluye   la   asignación  de  archivos  a  los  bloques  libres  de  memoria  secundaria  y  la  gestión  del  espacio  libre,  de  manera  que  se  conozca  qué  bloques  están  disponibles  si   se  crean  archivos  nuevos  o  crecen   los  archivos  existentes.  Además,  deben  planificarse  las  peticiones  de  bloques  individuales.    

   ORGANIZACION  Y  ADMINISTRACION  DE  ARCHIVOS    Un  archivo  es  una   colección  de   registros,  Uno  de   los   elementos   clave  del   diseño   sistema   de   archivos   es   la   forma   en   que   estos   registros   se  organizan,   el   termino   organización   de   archivos   se   refiere   a   la  estructura  lógica  de  la  forma  en  que  se  accede  a  los  registros.        Criterios  para  la  organización  de  archivos    

• Acceso  rápido  para  la  recuperación  eficaz  de  información.    

• Facilidad  de  actualización  para  ayudar  a  mantener  la  información  al  día.  

 • Economía  de  almacenamiento  para  reducir  costes.  

 • Mantenimiento   sencillo   para   reducir   costes   y   la   posibilidad   de  errores.  

 • Fiabilidad  para  asegurar  la  confianza  en  los  datos.  

 La   prioridad  dependerá   de   las   aplicaciones   que   usara   el   archivo,   por  ejemplo  si  es  batch  (lotes),  accediendo  a  todos   los  registros,  entonces  el   acceso   rápido   para   la   recuperación   de   un   único   registro   es   una  preocupación  mínima.  

 Un  archivo  guardado  en  CD-­‐ROM  nunca  ser·  actualizado  y   la   facilidad  de  actualizaciÛn  no  se  considera.      ORGANIZACION  DE  ARCHIVOS    

• Pilas.    

• Archivos  secuenciales.    

• Archivos  secuenciales  indexados  .    

• Archivos  indexados.    

• Archivos  directos  o  de  dispersión  (hash).    PILAS    La   forma  menos  complicada,  ya  que   los  datos   se   recogen  en  el  orden  que   llegan.  La  finalidad  de   la  pila  es  simplemente  acumular  una  masa  de  datos  y  guardarla.  Los  registros  pueden  tener  campos  diferentes  o  pueden   tener   campos   similares   en   un   orden   distinto.   La   longitud   de  cada  campo  debe  indicarse  implícitamente  mediante  delimitadores.    Como   no   hay   una   estructura   para   el   archivo   de   la   pila,   el   acceso   a  registros   se   hace   por   búsqueda   exhaustiva.   Es   decir,   si   se   quiere  encontrar  un  registro  que  contiene  un  campo  particular  con  un  valor  determinado,  es  necesario  examinar  cada  registro  de  la  pila  hasta  que  se   encuentre   el   registro   deseado   o   se   haya   recorrido   el   archivo  completo.  Si  se  quieren  encontrar  todos  los  registros  que  contienen  un  campo  particular  o  que  tienen  un  valor  determinado  para  ese  campo,  debe  buscarse  en  el  archivo  entero.    Los   archivos   de   la   pila   se   aplican   cuando   los   datos   se   recogen   y  almacenan  antes  de  procesarlos  o  cuando  no  son  fáciles  de  organizar,  estos   archivos   aprovechan   bien   el   espacio,   son  muy   adecuados   para  búsquedas  exhaustivas  y  son  fáciles  de  actualizar.    

     ARCHIVOS  SECUENCIALES      Se  usan  en  aplicaciones  de  proceso  por  lotes,  es  la  única  que  se  puede  guardar   tanto   en   cinta   como   en   disco,   para   aplicaciones   interactivas  ofrecen   rendimiento   pobre   ya   que   el   acceso   requiere   la   búsqueda  secuencial   en   el   archivo   con   una   clave,   si   el   archivo   entero   puede  traerse   a  memoria   principal   de   una   sola   vez   es   posible   usar  mejores  técnicas  de  búsqueda.    Pero  si  el  archivo  es  muy  grande  se  produce  un  proceso  adicional  y  por  lo  cual  un  retardo  considerable,  normalmente  el  archivo  secuencial  se  almacena  en  bloques  en  un  orden  simple,  es  decir  la  organización  física  corresponde  a  la  organización  lógica.      En  este  caso,  el  procedimiento  habitual  es  ubicar  los  nuevos  registros  en  un  archivo  de  pila  separado,  llamado  archivo  de  registro  (log  file)  o  archivo  de  transacciones.  Periódicamente,  se  realiza  una  actualización  por  lotes  que  mezcla  el  archivo  de  registro  con  el  archivo  maestro  para  producir  un  nuevo  archivo  en  secuencia  correcta  de  claves.    Una   alternativa   es   organizar   el   archivo   como  una   lista   enlazada   cada  bloque   físico   almacena   uno   o   mas   registros.   Cada   bloque   del   disco  contiene  un  puntero  al  siguiente  bloque.      

 ARCHIVOS  SECUENCIALES  INDEXADOS    Contienen   las  características  básicas  de   los  archivos  secuenciales.  Los  registros   se   organizan   en   una   secuencia   basada   en   un   campo   clave  pero   se   añaden   dos   características   nuevas   un   índice   aleatorio   para  soportar   los   accesos   aleatorios   y   un   archivo   de   desbordamiento  (overflow).   El   índice   proporciona   una   capacidad   de   búsqueda   para  llegar  rápidamente  a  las  proximidades  de  un  registro  deseado.    El   archivo  de  desbordamiento  es   similar  al   archivo  de   registro  usado  en   un   archivo   secuencial,   pero   está   integrado   de   forma   que   los  registros  del  archivo  de  desbordamiento  se  ubican  en   la  dirección  de  un  puntero  desde  su  registro  precedente.    La  estructura  secuencial  indexada  más  simple  utiliza  un  único  nivel  de  indexación.  El  Ìndice  en  este  caso  es  un  archivo  secuencial  simple.  Cada  registro  del  archivo  Índice  consta  de  dos  campos:    *   Un   campo   clave,   que   es   el   mismo   que   el   campo   clave   del   archivo  principal.    *  Un  puntero  al  archivo  principal.    Para   encontrar   un   campo   específico,   se   busca   en   el   Índice   hasta  encontrar   el   valor  mayor   de   la   clave   que   es   igual   o   precede   al   valor  deseado   de   la   clave.   La   búsqueda   continúa   en   el   archivo   principal   a  partir  de  la  posición  indicada  por  el  puntero.    Añadir  datos  al  archivo  se  maneja  de  la  forma  siguiente.  Cada  registro  del   archivo   principal   contiene   un   campo   adicional   no   visible   para   la  aplicación,  que  es  un  puntero  al  archivo  de  desbordamiento.  Cuando  se  inserta   un   nuevo   registro   al   archivo,   se   añade   al   archivo   de  desbordamiento.   El   registro   del   archivo   principal   que   precede  inmediatamente   al   nuevo   registro,   según   la   secuencia   lógica,   se  actualiza  con  un  puntero  al  registro.    desbordamiento.  Si  el  registro  inmediatamente  anterior  esta·  también  en   el   archivo   de   desbordamiento,   se   actualizar·   el   puntero   en   dicho  registro.    Estos   archivos   reducen   el   tiempo  para   acceder   a   un   solo   registro   sin  

sacrificar  la  secuencia.  Para  procesar  un  archivo  completo  los  registros  del   archivo   principal   se   procesan   en   secuencia   hasta   encontrar   un  puntero  al  archivo  de  desbordamiento.  El  acceso  continua  en  el  archivo  de  desbordamiento  hasta  que  se  encuentre  un  puntero  nulo.      

   ARCHIVOS  INDEXADOS    La  eficacia  en  el  procesamiento  se  limita  en  un  único  campo  del  archivo  clave.    Para   alcanzar   flexibilidad   se   necesita   una   estructura   de   múltiples  índices   uno   para   cada   tipo   de   campo   que   pueda   ser   objeto   de   la  búsqueda.   En   los   archivos   generales   indexados   se   abandonan   los  conceptos   de   secuencialidad   y   clave   única.   Los   registros   solo   se  acceden  a  través  de  sus  índices.    El  resultado  es  que  no  hay  restricción  a  la  ubicación  de  los  registros  en  tanto   que   al   menos   un   Índice   contiene   un   puntero   a   cada   registro.  Además,  pueden  emplearse  registros  de  longitud  variable.    Los   archivos   indexados   son   muy   usados   en   aplicaciones   donde   es  critica  la  oportunidad  de  la  información  y  donde  los  datos  rara  vez  son  procesados  de  forma  exhaustiva.      A   continuación   mostraremos   una   tabla   dándonos   una   explicación   y  panorama  de  que  algoritmo  de  organización  es  mejor.    

   ARCHIVOS  DIRECTOS  O  DISPERSION    Explotan   la   capacidad   de   los   discos   para   acceder   directamente   a  cualquier  bloque  de  dirección  conocida,  se  requiere  de  un  campo  clave  en  cada  registro.    Los   archivos   directos   son   usados   donde   se   necesita   un   acceso   muy  rápido,  con  registros  de  longitud  fija    y  donde  se  accede  a  los  registros  una  vez.              

                                                         

DIRECTORIO  DE  ARCHIVOS    El   directorio   contiene   información   sobre   los   archivos,   incluyendo  atributos,  ubicación  y  propietario.    El   directorio   es   propiamente   un   archivo,   poseído   por   el   sistema  operativo   y   accesible   a   través   de   diversas   rutinas   de   gestión   de  archivos.    

   Desde  el  punto  de  vista  del  usuario,  el  directorio  ofrece  una  traducción  entre  los  nombres  de  archivo  conocidos  para  usuarios  y  aplicaciones  y  los   archivos,   propiamente   dicho.   Por   tanto,   cada   entrada   incluirá   el  nombre  del  archivo.    Operaciones  

• Buscar:   Cuando   un   usuario   o   aplicación   referencia   a   un   archivo,  debe   buscarse   en   el   directorio   la   entrada   correspondiente   al  archivo  

• Crear   archivo:   Al   crear   un   nuevo   archivo,   debe   añadirse   una  entrada  al  directorio.    

• Listar  directorio:  Puede  solicitarse  todo  el  directorio  o  una  parte.  Generalmente,   esta   petición   la   hace   un   usuario   y   el   resultado   es  una  lista  de  todos  los  archivos  poseídos  por  dicho  usuario,  junto  a  algunos   de   los   atributos   de   cada   archivo   (tipo,   información   de  control  de  acceso,  información  de  uso,  etc.)    

 Estructura    Parte   de   la   información   puede   guardarse   en   un   registro   de   cabecera  asociado  al  archivo:  esto  reduce  la  cantidad  de  espacio  necesario  para  el  directorio,  haciendo  mas  fácil  mantener  todo  el  directorio  o  parte  en  memoria  principal  para  mejorar  la  velocidad.    La  forma  más  simple  de  estructuración  de  un  directorio  es  una  lista  de  entradas,  una  para  cada  archivo.  Esta  estructura  puede  representarse  con  un  simple  archivo  secuencial,  con  el  nombre  del  archivo  haciendo  las  veces  de  clave.    Este   tipo   de   estructura   es   comúnmente   utilizada   en   Sistemas  Monousuario.  El   principal   problema   se   presenta   cuando   el   usuario   puede   tener  muchos   tipos   de   archivos,   incluyendo   documentos   de   texto,   archivos  gráficos,   hojas   de   cálculo,   etc.   El   usuario   puede   querer   tenerlos  organizados   por   proyecto,   tipo   o   de   otra   manera   conveniente.   Si   el  directorio  es  una  simple   lista  secuencial,  no  ofrecerá  ayuda  alguna  en  la  organización  de  los  archivos  y  obligará  al  usuario  a  tener  cuidado  de  no   usar   el   mismo   nombre   para   dos   tipos   diferentes   de   archivo.   El  problema   es   mucho   peor   en   un   sistema   compartido.   Los   nombres  únicos  se  convierten  en  un  problema  serio.  Además,  es  difícil  ocultar  a  los  usuarios  determinadas  partes  del  directorio  global  cuando  no  hay  una  estructura  inherente  en  el  mismo.    Esquema  de  dos  niveles    Hay   un   directorio   para   cada   usuario   y   un   directorio   maestro.   El  directorio   maestro   dispone   de   una   entrada   para   cada   directorio   de  usuario,  incluyendo  una  dirección  e  información  de  control  de  acceso.  Cada   directorio   de   usuario   es   una   simple   lista   de   los   archivos   del  usuario.   Esta   disposición   significa   que   los   nombres   deben   ser   únicos  sólo   dentro   de   la   colección   de   archivos   de   cada   usuario   y   que   el  sistema  de  archivos  puede  hacer  cumplir  fácilmente  unas  restricciones  

de   acceso   a   los   directorios.

     Directorio  estructurado  en  árbol    Existe  un  directorio  maestro  que  contiene  un  número  determinado  de  directorios  de  usuario.  Cada  uno  de  estos  directorios  puede  tener  a  su  vez   subdirectorios   y   archivos   como   entradas.   Esto   se   cumple   en  cualquier   nivel.   Es   decir,   en   cualquier   nivel,   un   directorio   puede  constar  de  entradas  para  subdirectorios  y/o  entradas  para  archivos.    

   Designación  El  uso  de  directorios  estructurados  en  árbol  minimiza   la  dificultad  de  asignar  nombres  únicos.    Cualquier   archivo   del   sistema   puede   ser   localizado   siguiendo   un  camino   desde   el   directorio   raíz   o   maestro,   descendiendo   por   varias  ramas  hasta  que  se  alcance  el  archivo.  La  serie  de  nombres  de  directorios,  terminados  con  el  propio  nombre  del  archivo,  constituye  el  nombre  de  camino  del  archivo.  Normalmente,   cada   usuario   interactivo   o   proceso   tiene   asociado   un  directorio  actual,  conocido  a  menudo  como  directorio  de  trabajo.  Cuando  un  usuario  interactivo  se  conecte  o  cuando  se  cree  un  proceso,  el  valor  por  defecto  para  el  directorio  de  trabajo  será  el  directorio  del  usuario.  Durante  la  ejecución,  el  usuario  puede  navegar  por  el  árbol  y  así  definir  directorios  de  trabajo  diferentes.    COMPARTICION  DE  ARCHIVOS    En   un   sistema   multiusuario   casi   siempre   existe   la   necesidad   de  permitir  a  los  usuarios  compartir  archivos.      

Derechos  de  Acceso  El   sistema   de   archivos   debe   ofrecer   una   herramienta   flexible   para  permitir   la   compartición   general   de   archivos   entre   los   usuarios,   así  como   un   conjunto   de   opciones   de   forma   que   se   pueda   controlar   la  manera  en  que  se  accede  a  cada  archivo  en  particular.    Normalmente,   a   los   usuarios   o   grupos  de   usuarios   le   son   concedidos  ciertos   derechos   de   acceso   a   cada   archivo.   La   lista   siguiente   es  representativa   de   los   derechos   de   acceso   que   pueden   asignarse   a   un  usuario  particular  para  un  archivo  específico:    •   Ninguno:   El   usuario   no   puede   siquiera   conocer   la   existencia   del  archivo,  ni  mucho  menos  acceder  al  mismo.      •   Conocimiento:  El   usuario   puede   determinar   que   el   archivo   existe   y  quién  es  su  propietario.      •  Ejecución:  El  usuario  puede   cargar   y   ejecutar  un  programa  pero  no  puede  copiarlo.      •   Lectura:  El   usuario   puede   leer   el   archivo   para   cualquier   propósito,  incluyendo  copia  y  ejecución.      •  Adición:  El   usuario   puede   añadir   datos   al   archivo,   generalmente   al  final,  pero  no  puede  modificar  o  borrar  el  contenido  del  mismo.      •  Actualización:  El   usuario   puede  modificar,   borrar   y   añadir   datos   al  archivo.      •   Cambio   de   protección:   El   usuario   puede   cambiar   los   derechos   de  acceso  otorgados  a  otros  usuarios.      •  Borrado:  El  usuario  puede  borrar  el  archivo  del  sistema  de  archivos.      Un   usuario   es   designado   como   propietario   de   un   archivo   dado.  Normalmente   será   la   persona   que   creó   el   archivo   al   principio.   El  propietario  dispone  de   los  derechos  de  acceso   listados  antes  y  puede  otorgar   derechos   a   los   otros.   Puede   ofrecerse   acceso   a   las   siguientes  clases  de  usuarios  :    •   Usuario   específico:   Usuarios   individuales   designados   por   su   ID   de  usuario.    

 •   Grupos   de   usuarios:   Un   conjunto   de   usuarios   no   definidos  individualmente.      •  Todos:  Todos  los  usuarios  que  tengan  acceso  al  sistema.        Accesos  Simultáneos    Cuando  se  otorga  acceso  para  añadir  o  actualizar  un  archivo  a  más  de  un   usuario,   el   sistema   operativo   o   el   sistema   de   gestión   de   archivos  debe  hacer  cumplir  una  disciplina.      Un   método   de   fuerza   bruta   consiste   en   permitir   a   los   usuarios  bloquear  el  archivo  entero  cuando  lo  vaya  a  actualizar.    Un   mejor   control   es   bloquear   los   registros   individuales   durante   la  actualización.      AGRUPACIÓN  DE  REGISTROS    Los   registros   son   la   unidad   lógica   de   acceso   a   los   archivos,  mientras  que  los  bloques  son  la  unidad  de  E/S  para  almacenamiento  secundario.      En  la  mayoría  de  los  sistemas,  los  bloques  son  de  longitud  fija.      Esto   simplifica   la   E/S,   la   asignación   de  memoria   intermedia   (buffers)  en   memoria   principal   y   la   organización   de   los   bloques   en   memoria  secundaria.      Cuanto   mayor   sea   el   bloque,   más   registros   se   pasarán   en   una  operación  de  E/S.  Esto  es  una  ventaja  si  el  archivo  se  está  procesando  secuencialmente,  porque  el  número  de  operaciones  de  E/S   se   reduce  usando  bloques  mayores,  acelerando  así  el  procesamiento.      Dado   un   tamaño   de   bloque,   pueden   seguirse   los   siguientes   tres  métodos  de  agrupación  en  bloques:    •  Bloques  fijos:  Se  usan  registros  de  longitud  fija,  guardándose  en  cada  bloque  un  número  entero  de  registros.      •  Bloques  de  longitud  variable  por  tramos:  Se  usan  registros  de  longitud  

variable  que  se  agrupan  en  bloques  sin  dejar  espacio  sin  usar.      •  Bloques  de  longitud  variable  sin  tramos:  Se  usan  registros  de  longitud  variable,  pero  no  se  dividen  en  tramos.      Los   bloques   de   tamaño   fijo   son   el   modo   mas   común   de   archivos  secuenciales  con  registros  de  longitud  variable.    Los   bloques   de   longitud   variable   por   tramos   constituyen   un  almacenamiento  eficaz  y  no  ponen  límites  al  tamaño  de  los  registros.      Los   registros   que   ocupan   dos   bloques   necesitan   dos   operaciones   de  E/S  y  los  archivos  se  hacen  difíciles  de  actualizar,  sin  tener  en  cuenta  la  organización.    Los  bloques  de   longitud  variable  sin   tramos  producen  un  desperdicio  de  espacio  y  limitan  el  tamaño  del  registro  al  tamaño  del  bloque.    

     GESTION  DE  ALMACENAMIENTO  SECUNDARIO    En  memoria  secundaria,  un  archivo  consta  de  un  conjunto  de  bloques.  El  sistema  operativo  o  el  sistema  de  gestión  de  archivos  es  responsable  de  la  asignación  de  los  bloques  a  archivos.  Esto  suscita  dos  cuestiones  sobre  la  gestión.  En  primer  lugar,  debe  asignarse  el  espacio  de  memoria  secundaria  a  los  archivos  y,  en  segundo  lugar,  es  necesario  guardar  constancia  del  espacio  disponible  para  asignar.  Se  comprobará  que  estas  dos  tareas  están  relacionadas;  es  decir,  el  método  tomado  para  asignar  los  archivos  puede  influir  en  el  método  de  gestión  del  espacio  libre.    

 Asignación  de  Archivos    En  la  asignación  de  archivos  surgen  varias  cuestiones:      1.  Cuando  se  crea  un  nuevo  archivo,  ¿se  asigna  de  una  sola  vez  el  máximo  espacio  que  necesite?  2.  El  espacio  se  asigna  a  un  archivo  en  forma  de  una  o  más  unidades  contiguas,  que  se  llaman  secciones.  El  tamaño  de  una  sección  puede  variar  desde  un  único  bloque  a  un  archivo  entero.  ¿.Qué  tamaño  de  sección  debería  usarse  para  asignar  archivos?  3.  ¿Qué  tipo  de  estructura  de  datos  o  tabla  se  usará  para  guardar  constancia  de  las  secciones  asignadas  a  un  archivo?  Dicha  tabla  se  conoce  normalmente  como  tabla  de  asignación  de  archivos  (FAT).    Tamaño  de  sección    Al  elegir  el  tamaño  de  sección,  debe  haber  un  equilibrio  relativo  a  la  eficiencia  desde  el  punto  de  vista  de  un  solo  archivo  frente  al  del  sistema  global.      Se  consideran  los  siguientes  elementos  en  esta  elección:    1.  Disponer  de  un  gran  número  de  secciones  pequeñas  aumenta  el  tamaño  de  las  tablas  necesarias  para  gestionar  la  asignación    de  información.  2.  Disponer  de  secciones  de  tamaño  fijo  (por  ejemplo,  bloques)  simplifica  la  reasignación  del  espacio.  3.  Disponer  de  secciones  de  tamaño  variable  o  secciones  pequeñas  de  tamaño  fijo  minimiza  la  pérdida  de  espacio  no  usado  provocada  por  la  sobreasignación.    Métodos  de  asignación  de  archivos.    Son  de  uso  común  3  métodos:  contiguo,  encadenado  e  indexado.    Asignación  contigua:  Cuando  se  crea  un  archivo  se  le  asigna  un  único  conjunto  contiguo  de  bloques.    Asignación  encadenada:  Cada  bloque  contendrá  un  puntero  al  siguiente  bloque  de  la  cadena.  

 Asignación  indexada:  La  tabla  de  asignación  de  archivos  contiene  un  índice  separado  de  un  nivel  para  cada  archivo.    

   

   

   

   

   REFERENCIAS    “Sistemas  Operativos”  William  Stallings    Año  2000    2da  Edición    724  Páginas  ISBN:  8489660220