Sistemas de gestion de archivos.

Gestión de archivos: es la administración de los archivos esto se realiza a través del sistema operativo permitiendo  que los usuarios tengan acceso directo con los archivos y tengan control de ellos, así como también se puede enviar y compartir archivos con otros usuarios, brindarles seguridad y protección a estos. De modo que le permite al usuario realizar ciertas operaciones con ellos, las cuales son:

1)      Puedes crear un archivo, identificándolo con un nombre y determinar el espacio de este.

2)      Abrir el archivo, aquí se realiza distintas operaciones como su ejecución, leerlo, escribir en el.

3)      Borrarlo de modo que puedes liberar el espacio que ocupa este archivo.

4)      Cerrar el archivo, finaliza la ejecución de este.

5)      Modificarlo permite hacer cambios al archivo como cambiar su nombre.

¿Que es un archivo?

Es un conjunto ordenado  de información de la misma clase o relacionados entre si, este es almacenado en cualquier parte de la computadora y es identificado mediante por un nombre.

¿Que son los directorios?

Es donde se guardan un grupo de información relacionados entre si o “archivos de datos”, en estos directorios se pueden encontrar otros directorios llamados como subcarpeta. Estos sirven para el mejoramiento  organizado de los archivos.

¿Qué es un campo?

Es donde se introduce un elemento  de datos básico y su valor no cambia, estos campos se utilizan para identificar algo, su longitud varia puede ser fija o variable.

¿Qué es un registro?

Son campos unidos y relacionados entre si que representan un mismo conjunto o unidad de un dato.

¿Qué es una base de datos?

Es un conjunto de datos que pertenecen a un mismo contexto y son almacenados sistemáticamente para su posterior uso.

Implementación de sistemas de archivos:

Tenemos al disco duro como una secuencia de bloques, esto bloques son de tamaños fijos muchas veces de 512 bytes, con esto tenemos acceso directo donde se puede leer y escribir a cualquier bloque y a cualquier orden, pero esto consiste en como vamos a guardar el archivo ya que puede ser muy tedioso, en las cuales están:

La asignación contigua: cada archivo se almacena en un conjunto contiguo de bloques, este método es simple para saber el tamaño del bloque que ocupa un archivo y tiene buen rendimiento cuando un archivo se leen enteros o sea de forma secuencial. Pero también tiene desventajas, a medidas que un archivo crece se debería reservar espacio suficiente por eso no es muy recomendable usar este método.

Lista ligada: este método almacena archivos cada uno como una lista ligada de bloques o fila una tras de otra, esto consiste en que los primero bytes de cada bloque se utilizan como iniciador para el siguiente y los restos son para los datos.

Sus ventajas son: sólo debe registrar el primer bloque de cada archivo y no es necesario declarar el tamaño que puede tener a llegar un archivo puede llegar a crecer sin problemas mientras quede bloques libres.

Sus desventajas: es extremadamente lento, los punteros o iniciadores para el siguiente bloque ocupan espacio.

Tabla de asignación de archivos: sirve para eliminar algunas desventajas del método anterior como los punteros, juntándolos a cada puntero y poniéndolo en unta tabla de asignación de archivos.

Sus ventajas son: como la de la lista ligada pero si mantenemos una tabla en memoria se agiliza enormemente.

Sus desventajas: puede ser muy grande y hay que mantenerla en memoria.

Nodos-I: mantiene juntos a todos los punteros de cada archivo en una tabla asociada a estos y se guarda en un bloque y si un archivo es muy grande  se guardar en una lista ligada de bloques.

Ventajas: es rápido para archivos pequeños.

Desventajas: cada archivo por pequeño que sea, necesita al menos dos bloques y es muy complicado para archivos grandes.

Administración de espacio libre: esto consiste en que registra todos los bloques del disco duro que están libres y no están asignados a archivos o directorios.

¿Qué es caché?

Es un componente que almacena datos para cuando se vaya a usar  un requerimiento, los datos puedan ser servidos rápidamente, por lo general estos datos son temporales.

Manejador de dispositivos en general: se refiere cuando un proceso de un usuario requiere de una operación de entrada y salida, el sistema operativo prepara la operación  y luego bloquea la operación solicitada hasta que llegue una interrupción del controlador del dispositivo indicando que la operación ya esta completa o finalizada. Todos los manejadores tienen una lista de peticiones pendientes por dispositivo donde se encolan las peticiones que llegan de niveles superiores.

Mecanismos de protección de los archivos: los sistemas operativos tiene unas políticas de protección las cuales definen que hay que hacer con los datos y los recursos como deben protegerse. Estos sistemas tiene una colección de objetos las cuales pueden ser procesos, segmentos de memoria, archivos, y cada uno de ellos debe de tener un nombre único para que puedan ser identificados y varios números de operaciones limitadas que los procesos pueden efectuar sobre él como leer y escribir los archivos, estos procesos no debe poder accesar objetos sobre los que no tenga autorización.

Mecanismo control de acceso de los archivos: esto permite accesar a los archivos las entidades autorizadas y negando el acceso a los no autorizados. Esto es un control de sistema especializado que detecta los intentos de acceso a un archivo, esto involucra los medios técnicos del usuario y los procedimientos del sistema operativo.

Organización y accesos a los archivos.

Es la estructura lógica de cada registro por la cual se acceden a ellos, esto significa que su almacenamiento secundario  depende de la agrupación y la asignación de cada uno de los archivos.  En la organización de estos archivos hay varias reglas importantes como: acceso rápido para recuperar la información de este, fácil de actualizar el archivo, economía de almacenamiento, mantenimiento simple, confianza para asegurar los datos. Estas reglas se utilizan dependiendo de las tareas que va a usar el archivo; las estructuras utilizadas para estos manejos de archivos son diversas y puede implementarse como una combinación como: pilas, archivos secuenciales, archivos secuenciales indexados y archivos directos o de dispersión. La cual cada una de ellas definiremos mas adelante.

¿Que es una pila?

Es una estructura que ordenada la cual los datos acceden por un solo extremo de la pila, de modo que los datos de los archivos se almacenan y ordenan uno detrás del otro. El objetivo de esta estructura es acumular los datos de los archivos y guardarlos, el acceso de estos registros es completo si quieres entrar a ellos debes buscar el archivo entero.

¿Que son los archivos secuenciales?

Los registros se almacenan por posición, cada registro tiene el mismo tamaño y el mismo numero de campos. El primero de cada registro de un campo se lee como campo clave, para leer un archivo el sistema comienza al principio del archivo y lee un registro a la vez hasta llegar al registro deseado. 

¿Que son los archivos secuenciales indexados?

Posee varias características que el archivo secuencial ya que se organizan en campos. Este método supera las desventajas del otro método. Este tiene un índice del archivo que permite llegar rápidamente a un registro deseado, esto se le llama archivo de desbordamiento, y se ejecuta a través de la dirección de punteros donde están ubicados en los registros deseados.

¿Que es un archivo indexado?

Se utilizan múltiples índices uno para cada campo y todo lo que pueda ser parte de la búsqueda en estos se utiliza dos tipos de índices. Uno para cada registro del archivo principal y otro índice que contendrá entradas a los registros donde este el campo que se va a utilizar. 

¿Que son archivos directos o de dispersión?

Aprovecha la capacidad de los discos para entrar a cualquier bloque de dirección que se va a utilizar y eso requiere de un campo clave para cada registro como los métodos anteriores. A diferencia que su ordenamiento no es secuencial.

Funcionamiento del directorio.

¿Que son directorios de archivos?

Forman parte de una colección de archivos. Este contiene todo lo relacionado a los archivos como información, sus atributos, donde están localizados o guardados y quien es su propietario.

¿Que es estructura?

Se refiere al almacenamiento de un registro asociado al archivo en el  directorio. La cual la estructuración mas fácil seria una lista de entrada para cada archivo. Con esta estructura se puede ejecutar varias operaciones básica como: buscar un archivo, crearlo, borrarlo y puede solicitar todo el directorio o una parte.

¿Que es designación?

Cada archivo se identifica con un nombre único para que estos sean localizados desde el directorio.

Compartir archivos: En los sistemas operativos multiusuario, se puede desarrollar este tipo de actividad que e permitir a otros usuarios a accesar a los archivos que otro usuario distribuye. Siempre que tengan los derechos de acceso.

Agrupación de registros: La ejecución de entradas y salidas, los registros se ubican en tres bloques:

-Bloque fijo: los registros son guardados en un bloque por su longitud fija y por un número entero de registros, puede haber espacios sin utilizar en cada bloque.

-Bloque de longitud variable por tramos: los registros son variables por su longitud yse agrupan en bloques no se dejan espacios.

-Bloque de longitud variable sin tramos: se usan registros de longitud variable pero no se dividen en tramos. Casi todos los bloques hay un espacio desperdiciado ya que no se aprovechan el espacio libre de este.

Gestión de almacenamiento secundario: Es responsable de asignar los bloques a los archivos, pero esto crea dos problemas, uno es que el espacio del almacenamiento secundario se le asigna a los archivos, segundo, es la necesidad de dejar espacios libres para asignar de modo que estas dos tareas se relacionan entre si, ya que esto influye en el método de gestión del espacio libre.