Sistemas de archivos Atziri Salmeron

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Definicion de los Sistemas de archivos

Es el componente del sistema operativo encargado de administrar y facilitar el uso de las memorias periféricas, ya sean secundarias o terciarias. Sus principales funciones son la asignación de espacio a los archivos, la administración del espacio libre y del acceso a los datos resguardados. 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.¹

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.^[

En general, los sistemas operativos tienen su propio sistema de archivos. En ellos, 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.

Ventajas y desventajas De los Sistemas De Archivos

Redundancia e inconsistencia de datos. Existen datos que pueden repetirse en diferentes lugares o archivos, esto provoca que, teniendo esa duplicidad de datos, el almacenamiento y el costo (en recursos del sistema) de acceso sean más altos. Inconsistencia de datos se presentará porque las copias de los mismos datos en diferentes archivos pueden no coincidir, pues si en un archivo se hicieron cambios de los datos, en los otros archivos donde estaban los mismos datos no son modificados automáticamente.
Dificultad en el acceso a los datos. Cuando se requiere de ciertos datos diferentes de archivos diferentes, la obtención, consulta y modificación de los datos no puede hacerse dirtectamente de forma práctica y eficiente. Tendrían que desarrollarse sistemas de recupración de datos para realizar esa operación específica, o desarrollar un sistema de recuperación de datos para uso general y ajustarlo de acuerdo a las necesidades.
Aislamiento de datos. Debido a que los datos están dispersos en varios archivos, y los archivos pueden estar en diferentes formatos, es difícil escribir nuevos programas de aplicación para recuperar los datos apropiados.
Problemas de integridad. Los valores de los datos almacenadosen la BD deben satisfacer ciertas restricciones de consistencia. Los desarrolladores hacen cumplir estas restricciones en el sistema añadiendo código apropiado en las diversas aplicaciones. Sin embargo, cuando se añaden nuevas restricciones es difícil cambiar los programas para hacer que se cumplan. Esto se complica cuando las restricciones implican diferentes elementos de datos de diferentes archivos.
Problemas de atomicidad. En muchas aplicaciones es crucial asegurar que, cuando ocurra un fallo y sea detectado, se restauren los datos a un estado de consistencia que existía antes del fallo. Es difícil asegurar esta propiedad en un sistema de archivos tradicional.
Anomalías en el acceso concurrente. en estos sistemas un entorno en el que permita a múltiples usuarios actualizar los datos de un mismo archivo simultáneamiente puede dar lugar a datos inconsistentes o un estado incorrecto.Problemas de seguridad. No todos los usuarios de un sistema de bases de datos deberían poder acceder a todos los datos. En estos sistemas es difícil garantizar tales restricciones de seguridad.

Forma de trabajo de los sistemas de archivos

Los usuarios deben poder crear, modificar y borrar archivos.

Se deben poder compartir los archivos de una manera cuidadosamente controlada [7, Deitel].

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.

Atziri Salmeron

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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.¹ 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.^[ En general, los sistemas operativos tienen su propio sistema de archivos. En ellos, 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. Ventajas y desventajas De los Sistemas De Archivos Redundancia e inconsistencia de datos. Existen datos que pueden repetirse en diferentes lugares o archivos, esto provoca que, teniendo esa duplicidad de datos, el almacenamiento y el costo (en recursos del sistema) de acceso sean más altos. Inconsistencia de datos se presentará porque las copias de los mismos datos en diferentes archivos pueden no coincidir, pues si en un archivo se hicieron cambios de los datos, en los otros archivos donde estaban los mismos datos no son modificados automáticamente. Dificultad en el acceso a los datos. Cuando se requiere de ciertos datos diferentes de archivos diferentes, la obtención, consulta y modificación de los datos no puede hacerse dirtectamente de forma práctica y eficiente. Tendrían que desarrollarse sistemas de recupración de datos para realizar esa operación específica, o desarrollar un sistema de recuperación de datos para uso general y ajustarlo de acuerdo a las necesidades. Aislamiento de datos. Debido a que los datos están dispersos en varios archivos, y los archivos pueden estar en diferentes formatos, es difícil escribir nuevos programas de aplicación para recuperar los datos apropiados. Problemas de integridad. Los valores de los datos almacenadosen la BD deben satisfacer ciertas restricciones de consistencia. Los desarrolladores hacen cumplir estas restricciones en el sistema añadiendo código apropiado en las diversas aplicaciones. Sin embargo, cuando se añaden nuevas restricciones es difícil cambiar los programas para hacer que se cumplan. Esto se complica cuando las restricciones implican diferentes elementos de datos de diferentes archivos. Problemas de atomicidad. En muchas aplicaciones es crucial asegurar que, cuando ocurra un fallo y sea detectado, se restauren los datos a un estado de consistencia que existía antes del fallo. Es difícil asegurar esta propiedad en un sistema de archivos tradicional. Anomalías en el acceso concurrente. en estos sistemas un entorno en el que permita a múltiples usuarios actualizar los datos de un mismo archivo simultáneamiente puede dar lugar a datos inconsistentes o un estado incorrecto.Problemas de seguridad. No todos los usuarios de un sistema de bases de datos deberían poder acceder a todos los datos. En estos sistemas es difícil garantizar tales restricciones de seguridad. Forma de trabajo de los sistemas de archivos Los usuarios deben poder crear, modificar y borrar archivos. Se deben poder compartir los archivos de una manera cuidadosamente controlada [7, Deitel]. 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.
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