Administración de Archivos

INTRODUCCIÓN

En el siguiente recopilado de información se dará a conocer los temas de la VI unidad de la materia de Sistemas Operativos, que trata sobre la Administración de archivos en la cual se habla sobre su creación, su jerarquía, el tipo de archivo, métodos de seguridad, etc. Dando ejemplo de los diferentes casos, para poder facilitar si comprensión.

Contenido: ¿Qué es un ARCHIVO?6.1 Sistema de Archivos 6.2 Jerarquía de Datos 6.3 Tipos de Archivos 6.4 Interface con Usuario 6.4.1 El Sistema de Archivo visto por el usuario 6.4.2 Diseño del Sistema de Archivos 6.4.3 Servidor de Archivos 6.4.4 Seguridad en Archivos 6.4.5 Mecanismos de Protección de Archivos 6.4.6 Implementación Sistemas de Archivos 6.5 Llamadas al Sistema System Calls 6.6 Tipos de Interfaz 6.7 Lenguaje de Comunicación (comandos de control) y pipelines o conductos.

ADMINISTRADOR DE ARCHIVOS UNIDAD VI.-

Primero se definirá que es un archivo:

ARCHIVO: Colección de información relacionada y almacenada enun dispositivo de almacenamiento secundario

Estructura interna (lógica)o secuencia de bytes: el tipo del archivo determina su estructura (texto à caracteres, líneas y páginas, código fuente à secuencia de subrutinas y funciones)o secuencia de registros de longitud fijao secuencia de registros de longitud variable

6.1 SISTEMA DE ARCHIVOS.

El “Sistema de Archivos” es la parte del sistema de administración del almacenamiento

responsable, principalmente, de la administración de los archivos del

almacenamiento secundario.

Funciones del Sistema de Archivos.

Los usuarios deben poder crear, modificar y borrar archivos.

Se deben poder compartir los archivos de una manera cuidadosamente controlada.

El “Sistema de Archivos” es un componente importante de un S. O. y suele contener:

• “Métodos de acceso”: relacionados con la manera de acceder a los datos almacenados en archivos.

• “Administración de archivos” :referida a la provisión de mecanismos para que los archivos sean almacenados, referenciados, compartidos y asegurados.

•“Administración del almacenamiento auxiliar”: para la asignación de espacio a los archivos en los dispositivos de almacenamiento secundario.

•“Integridad del archivo”: para garantizar la integridad de la información del archivo.

Una forma de organización de un sistema de archivos puede ser la siguiente:

• Se utiliza una “raíz” para indicar en qué parte del disco comienza el “directorio raíz”.

• El “directorio raíz” apunta a los “directorios de usuarios”. • Un “directorio de usuario” contiene una entrada para cada

uno de los archivos del usuario. • Cada entrada de archivo apunta al lugar del disco donde

está almacenado el archivo referenciado.

El sistema de archivos debe brindar una interfaz 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: – 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.

Ejemplos de sistemas de archivos son:

FAT UMSDOS NTFS UDF Ext2, ext3, ext4 ReiserFS, XFS, etc.

6.2 JERARQUIA DE DATOS.

Diagramas de Warnier/Orr.Los diagramas de Warnier/Orr son un tipo de diagramas

jerárquicos que se utilizan para describir tanto la organización de datos como de procedimientos.

Hay cuatro construcciones básicas utilizadas en los diagramas de W/O: jerarquía, secuencia, repetición, y selección. También hay dos conceptos avanzados que ocasionalmente son necesarios: concurrencia y recursión.

Ejemplo:

Ejemplo de diagrama de W-O

Jerarquía

La jerarquía es la construcción más importante. Consiste simplemente en un grupo anidado de conjuntos y subconjuntos representados por un conjunto de llaves anidadas.

El siguiente es un ejemplo de una jerarquía sencilla:

Tópico A Sección 1 Tópico B

Documento Sección 2 Tópico C Tópico D Sección 3 Tópico E Tópico F

Cada llave en el diagrama representa un nivel de la jerarquía.El diagrama puede ser utilizado para representar una jerarquía de

datos, o de procedimiento.

Ejemplo de diagrama de jerarquía de datos:

Primer nombre Nombre Segundo nombre ApellidoRegistro de Cliente Calle y # domicilio Ciudad, código postal País

6.3 TIPOS DE ARCHIVOS.

En computación existen básicamente dos tipos de archivos:• los archivos ASCII y • los archivos BINARIOS

Archivos binarios:

• De imagen: .jpg, .gif, .tiff, .bmp (Portable bitmap), .wmf (Windows Meta File), .png (Portable Network Graphics), .pcx (Paintbrush); entre muchos otros.

• De video: .mpg, .mov, .avi, .gif • Comprimidos o empaquetados: .zip, .Z, .gz, .tar, .lhz • Ejecutables o compilados: .exe, .com, .cgi, .o, .a • Procesadores de palabras: .doc

Archivos ascii • Archivos fuente: .f, .c, .p • Formatos de texto: .tex, .txt, .html • Formatos de intercambio: .rtf, .ps, .uu

Dentro de los archivos ASCII de uso común por los programas de bioinformática están los siguientes:

• De secuencias: .seq• De secuencias múltiples: .aln, .msf (Multiple Sequence Format,

secuencias alineadas), .rsf (Rich Sequence Format, estos archivos pueden incluir una o más secuencias relacionadas o no).

6.4 INTERFAZ CON EL USUARIO.

Lewis y Rieman [1993] definen las interfaces hombre computadora como: las interfaces básicas de usuario son aquellas que incluyen cosas como menús, ventanas, teclado, ratón, los "beeps" y algunos otros sonidos que la computadora hace, en general, todos aquellos canales por los cuales se permite la comunicación entre el hombre y la computadora.

La interfaz de usuario.Es el medio con que el usuario puede comunicarse con una

máquina, un equipo o una computadora, y comprende todos los puntos de contacto entre el usuario y el equipo, normalmente suelen ser fáciles de entender y fáciles de accionar.

6.4.1 EL SISTEMA DE ARCHIVO VISTO POR EL USUARIO.

La parte más visible de un sistema operativo es el sistema de archivo. La mayoría de los programas leen o escriben cuando menos un archivo y los usuarios siempre tienen conocimiento de la existencia de archivos y sus propiedades. Para muchas personas, la comodidad y utilidad del sistema operativo depende principalmente de la interfaz, estructura y confiabilidad del sistema de archivo.

Desde el punto de vista del usuario, el aspecto más importante de un sistema de archivo es la forma en que él lo concibe, es decir, lo que constituye un archivo, la forma en que los archivos se nominan y protegen, las operaciones que se permiten con los archivos.

Los detalles de si las listas enlazadas o mapas de bits se utilizan papa llevar el control del almacenamiento libre y de cuántos sectores hay en un bloque lógico son de menos interés, aunque son de importancia considerable para los diseñadores del sistema de archivo.

….

6.4.2 DISEÑO DE SISTEMA DE ARCHIVOS

Para llevar a cabo el diseño de un sistema de archivos se tienen que seguir una serie de pasos:

•Inventario Preliminar: Relevamiento sin mucho detalle para ver el volumen de la tarea a realizar.

•Etapa de Análisis: (crítica y detallado de la organización) (Análisis de Sistemas: usando herramientas, encuestas, estadísticas, etc., arman una carpeta que marca la organización actual de la empresa con las modificaciones propuestas para organizar el sistema).

•Etapa de Diseño: Cuál es la mejor solución informática en función de la carpeta (Ingeniería de Sistemas) (Diagnósticos). Esto nos llevará a una carpeta técnica con instructivo, manual de funciones, etc., para llegar a la última etapa. •Programación e Implementación: Se elige el lenguaje y programadores.

•Puesta en Marcha.

•Mantenimiento: Se lo mantiene con actualizaciones, con el tiempo, la performance del sistema decrece por lo que se requiere más mantenimiento. Cuando este tiempo es muy grande se intenta renovarlo.

Para el diseño de un sistema de archivos se siguen algunas metodologías o pasos como Lineal, Estructurada o Modular, Diseño Orientado a Objetos, Metodologías CASE.

Un servidor de archivos es un equipo de computo exclusivo para almacenar la información de todos los usuarios y grupos, con la ventaja de que se tiene acceso controlado a los recursos por medio de contraseñas, para mantener la privacidad de los archivos deseados, pero también con la posibilidad de compartir recursos entre varios usuarios o tener un repositorio público de archivos en donde todos puedan almacenar información, todo depende de las necesidades.

6.4.3 SERVIDOR DE ARCHIVOS

6.4.4 SEGURIDAD EN ARCHIVOS

Los sistemas de archivos generalmente contienen información muy valiosa para sus usuarios, razón por la que los sistemas de archivos deben protegerla.

Básicamente consiste en proporcionar un acceso controlado a los archivos• lo que puede hacerse• por quién

Tipos de acceso•Leer• Escribir• Ejecutar• Añadir• Borrar• Listar

Dado que los sistemas de computo se han venido haciendo cada vez más sofisticados, la necesidad de proteger su integridad, también ha crecido. Los aspectos principales de protección de los mismos son:

1. Protección de los procesos del sistema contra los procesos de usuario. 2. Protección de los procesos de usuario contra los de otros procesos de usuario. 3. Protección de Memoria. 4. Protección de los dispositivos.

6.4.5 MECANISMOS DE PROTECCIÓN DE ARCHIVOS

Muchos objetos del sistema necesitan protección, tales como la CPU, segmentos de memoria, unidades de disco, terminales, impresoras, procesos, archivos, bases de datos, etc.

6.4.6 IMPLEMENTACIÓN DE SISTEMAS DE ARCHIVOS

Un sistema de archivos posee dos problemas de diseño diferentes:1. Definir cómo debe ver el usuario el sistema deArchivos.

– definir un archivo y sus atributos– definir las operaciones permitidas sobre unarchivo– definir la estructura de directorios

2. Definir los algoritmos y estructuras de datos que deben crearse para establecer la correspondencia entre el sistema de archivos lógico y los dispositivos físicos donde se almacenan.

Ejemplo:

Un modelo de protección puede ser visto abstractamente como una matriz, llamada matriz de derecho.

Los renglones de la matriz representan dominios y las columnas representan objetos. Cada entrada en la matriz contiene un conjunto de derechos de acceso. Dado que los objetos son definidos explícitamente por la columna, se puede omitir el nombre del objeto en el derecho de acceso. La entrada "Matriz[i, j]" define el conjunto de operaciones que un proceso ejecutándose en el dominio "Dj" puede realizar sobre el objeto "Oj".

6.5 LLAMADAS AL SISTEMA

• Es el mecanismo usado por una aplicación para solicitar un servicio al sistema operativo.

MECANISMOS: LLAMADAS AL SISTEMA

• Usan una instrucción especial de la CPU, así el procesador transfiere el control a un código privilegiado, especificado por el mismo código.

EJEMPLO DE UNA LLAMADA AL SISTEMA EN C: READ

…

• El administrador de memoria (MM) ejecuta todas las llamadas al sistema que

• intervienen en la administración de memoria como fork, exec y brk.

LLAMADAS EN LA ADMINISTRACION DE ARCHIVOS

DE USUARIOS

• Los procesos de usuario realizan sus solicitudes, por medio de llamadas al sistema, a los procesos servidores tales como MM o FS

LLAMADA- ESQUEMA

EJEMPLO:

6.6 TIPOS DE INTERFAZ

• INTERFAZ DE USUARIOINTERFAZ DE USUARIO MODO CONSOLA INTERFAZ DE USUARIO MODO GRÁFICO

INTERFAZ DE USUARIO

• El interfaz de usuario es un canal comunicativo entre el usuario y el ordenador.

EL INTERFAZ DE USUARIO DEBE PERMITIR

• El interfaz debe ser consistente (en situaciones similares se debe emplear la misma secuencia de acciones).

• Debe permitir accesos rápidos. • Debe ofrecer una respuesta a toda acción del usuario. • Debe permitir deshacer acciones.• Debe permitir nemotécnicos.

RECOMENDACIONES• Para diseñar una buena interfaz enfocada hacia el usuario es necesario

tener claros los objetivos del hipertexto, teniendo en cuenta no sólo lo que se persigue ofreciendo información, sino las necesidades que van a tener los usuarios a la hora de consultarlo.

INTERFAZ DE USUARIO MODO CONSOLA

• En los sistemas basados en UNIX/Linux, es normal hacer una traducción de las llamadas gráficas a las llamadas de consola. El programador dedicado a los comandos de consola puede mejorar las capacidades de éstos sin preocuparse por la interfaz gráfica.

…• Los programadores de front-ends o interfaces gráficas en

cambio, se dedican a proporcionar una interfaz gráfica agradable sin preocuparse por los detalles internos de las órdenes de líneas de comandos y solamente interactúan con ellos vía parámetros.

INTERFAZ DE USUARIO MODO GRAFICO• Los sistemas operativos comerciales hacen uso de

una interfaz gráfica intuitiva de modo que sea relativamente de usar para los usuarios nuevos. Muchas de las tareas que pueden hacer a nivel consola también se pueden hacer en modo gráfico.

6.7 LENGUAJE DE COMUNICACIÓN (COMANDOS DE CONTROL) Y PIPELINES O CONDUCTOS

• INTRODUCCIÓN A LOS SHELLS • TIPOS DE SHELL • TUBERÍAS Y REDIRECCIONAMIENTO DE

ENTRADA/SALIDA

INTRODUCCIÓN A LOS SHELLS • El intérprete de órdenes (shell en inglés) se está ejecutando cuando

vemos en la pantalla un símbolo de espera que puede ser ``$'' o un ``#'', donde se pueden escribir órdenes.

• Windows al intérprete de órdenes se le conoce como símbolo del sistema.

SHELLEl intérprete de órdenes es un programa que recibe nuestra orden

(comando), realiza tareas como: • Autentificar al usuario antes de poder entrar en sesión. • Reemplazar nombres de archivos y variables. • Redireccionamiento de entrada-salida, u operaciones de

tuberías. • Localizar el archivo ejecutable e iniciar el programa.

TIPOS DE SHELL

UNIX ofrece diferentes tipos de shell o modos de interpretación de comandos Si el usuario utiliza siempre el mismo sistema operativo, posiblemente utiliza también el mismo shell. Es importante recordar que existen otras opciones: • Bourne Shell(/bin/sh). • /bin/bash • Korn Shell(bin/ksh). • C Shell(csh). • /bin/zsh.

TUBERÍAS Y REDIRECCIONAMIENTO DE ENTRADA/SALIDA

• El intérprete de órdenes también puede redirigir la entrada/salida de un proceso a otro. A esta función se le conoce como tuberías o redireccionamiento.

FIN DE LA SEXTA UNIDAD.