Introduccion

Es de suma importancia en el estudio de los sistemas operativos, el poder comprender como se manejan los archivos, y comprender la estructura general de un sistema de archivos, puesto que en un principio, uno de sus usos será el administrar diversa cantidad de ficheros, además de procesarlos, debemos comprender cómo el sistema operativo realiza estas funciones, cómo los ordena y se abordarán conceptos tales como: gestor de archivos y archivos virtuales y reales, todo esto nos llevará a una mejor comprensión del sistema operativo.

Además de esto otro punto importante a tratar es el de protección y seguridad, se abordarán temas en los cuáles comprenderemos los objetivos, funciones y técnicas de protección y seguridad. Todo esto con el fin de comprender cada vez mejor el funcionamiento y los procesos que se llevan a cabo en un sistema operativo y que muchas veces pasan desapercibidos.

5.1 Concepto

Tanenbaum y Woodhull (1997) Describen en su investigación:

• Los sistemas de archivos (filesystem en inglés), 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 poseen su propio sistema de archivos.
• 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.

5.2 Noción de Archivo Real y Virtual

Tanenbaum y Woodhull (1997) Describen en su investigación:

• La mayoría de usuarios de computadoras comprenderán con mucha facilidad el término archivo relacionándolo directamente con ejemplos tales como los archivos de texto que se pueden generar con cualquier procesador de texto.
• Una característica de este tipo de archivos es que a mayor texto que almacena el archivo, mayor es el espacio en disco que consume dicho archivo. Por ejemplo, una línea corta de texto ocupa menos espacio en disco que esa misma línea copiada cien veces. Sin embargo al hablar de “archivos virtuales”las cosas son diferentes, pues este tipo de archivos no consumen espacio en el disco duro, sino que se almacenan en la memoria volátil, es decir la aquel tipo de memoria cuya información se pierde al interrumpirse el flujo de corriente eléctrica, esto es, la memoria RAM.

5.3 Componentes de un Sistema de Archivos

Tanenbaum y Woodhull (1997) Abarcan los siguientes Componentes de Archivos en su investigación:

• En general, un Sistema de Archivos está compuesto por: Métodos De Acceso, Administración De Archivos, Administración De Almacenamiento Secundario, Mecanismos de Integridad.
• Métodos De Acceso. Se ocupan de la manera en que se tendrá acceso a la información almacenada en el archivo. Ejemplo: Secuencial, Directo, indexado, etc.
• Administración De Archivos. Se ocupa de ofrecer los mecanismos para almacenar, compartir y asegurar archivos, así como para hacer referencia a ellos.
• Administración De Almacenamiento Secundario. Se ocupa de asignar espacio para los archivos en los dispositivos de almacenamiento secundario.
• Mecanismos De Integridad. Se ocupan de garantizar que no se corrompa la información de un archivo, de tal manera que solo la información que deba estar en el, se encuentre ahí.

5.4 Organización Lógica Y Física de los Sistemas De Archivos

Tanenbaum y Woodhull (1997) Describen en su investigación:

• Un sistema de archivos garantiza la organización lógica de los datos en los discos duros y proporciona al sistema operativo las rutinas necesarias para que puedan ser accedidos, modificados y eliminados.
• Cualquier sistema operativo suele tener soporte para varios sistemas de archivos, aunque sólo sea en modo lectura. Los sistemas de archivos de la familia Microsoft que podemos encontrarnos son: FAT (FAT16 y FAT32) y NTFS (NTFS4, NTFS5). NTFS (New Technology File System) fue diseñado para NT e incorporaba un sistema de seguridad integrado que nos permitía asignar permisos a archivos y directorios a nivel de usuarios y grupos. Definiciones relacionadas con un sistema de archivo:
• Unidad física: El propio disco duro, sin más.
• Unidad lógica: Fragmento que se comporta como una partición y que está dentro de una partición extendida.
• Partición: Puede ser el total del tamaño del disco o una parte.
• Partición primaria: Partición que el sistema marca como iniciable o arrancable.
• Partición extendida: partición que no es de inicio y que a su vez puede contener unidades lógicas. Sólo puede haber una por disco.
• RAID (matriz redundante de discos independientes): Utilizar varias unidades físicas en una matriz para ofrecer mayor tamaño, tolerancia a fallos y mayor rendimiento. Hay varios niveles, RAID-0, RAID-1, RAID-5,etc. La numeración no indica mejor rendimiento o tolerancia a fallos, tan solo diferencias de métodos.

5.5 Mecanismos De Acceso a Los Archivos

Tanenbaum y Woodhull (1997) Abarcan los siguientes mecanismos en su investigación:

• Método de Acceso Secuencial: El acceso secuencial significa que un grupo de elementos es accedido en un predeterminado orden secuencial. El acceso secuencial es a veces la única forma de acceder a los datos, por ejemplo en una cinta de cassette.
• Método de Acceso Secuencial Indexado: Método de acceso secuencial indexado. Método común de acceso a disco que almacena datos en forma secuencial, al tiempo que mantiene un índice de campos claves para todos los registros en el archivo para acceso directo.
• Método de Acceso Directo o de Dispersión (Hashed): Los archivos directos explotan la capacidad de los discos para acceder directamente a cualquier bloque de dirección conocida. Como en los archivos secuenciales y secuenciales indexados, se requiere un campo clave en cada registro. Sin embargo, aquí no hay concepto de ordenamiento secuencial.

5.6 Manejo Espacio Memoria Secundaria

Tanenbaum y Woodhull (1997) Abarcan los siguientes conceptos en su investigación:

• La memoria secundaria requiere que la computadora use sus canales de entrada/salida para acceder a la información y se utiliza para almacenamiento a largo plazo de información persistente. Sin embargo, la mayoría de los sistemas operativos usan los dispositivos de almacenamiento secundario como área de intercambio para incrementar artificialmente la cantidad aparente de memoria principal en la computadora. La memoria secundaria también se llama "de almacenamiento masivo".
• Habitualmente, la memoria secundaria o de almacenamiento masivo tiene mayor capacidad que la memoria primaria, pero es mucho más lenta. En las computadoras modernas, los discos duros suelen usarse como dispositivos de almacenamiento masivo. El tiempo necesario para acceder a un byte de información dado almacenado en un disco duro es de unas milésimas de segundo (milisegundos). En cambio, el tiempo para acceder al mismo tipo de información en una memoria de acceso aleatorio se mide en mil-millonésimas de segundo (nanosegundos).