Tarea 5


ARCHIVOS

Campo son los datos básicos contiene un valor único, registro conjunto de campos.

12.2 Cuál es la diferencia entre un archivo y una base de datos

Archivo conjunto de datos similares.

Las bases de datos son muchos datos unidos y relacionados y pueden ser de distintos tipos y contener varios archivos.

12.3 Qué es un sistema de gestión de archivos

Es aquel encargado de de ofrecer los servicios de de gestión de los archivos brinda a los usuarios la forma de modificar los distintos tipos de archivos por medio de el se accede a dichos los archivos.

12.4 Qué criterios son importantes en la elección de una organización de archivos

Ø Acceso Rápido

Ø Facilidad de actualización

Ø Economía de almacenamiento

Ø Mantenimiento sencillo

12.5 Enumere y defina brevemente cinco organizaciones de archivos.

1. Pilas los datos se recogen en el orden en que llegan. Su finalidad es acumular una masa de datos y guardarlos.

2. Archivos secuenciales un formato fijo es usado para los registros. Todos los registros tienen el mismo tamaño, constan del mismo número de campos de tamaño fijo en un orden particular. Ya que se conocen la longitud y la posición de cada campo, solamente los valores de los campos se necesitan almacenarse; el nombre del campo y longitud de cada campo son atributos de la estructura de archivos.

3. Archivos secuenciales indexados mantiene las características básicas de los archivos secuenciales, y se agregan un índice del archivo para soportar los accesos aleatorios y un archivo de desbordamiento (overflow). El índice provee una capacidad de búsqueda para llegar rápidamente a las proximidades de un registro deseado. El archivo de desbordamiento (overflow) es similar al archivo de registro usado en un archivo secuencial, pero esta integrado de forma que los registros del archivo de desbordamiento se ubican en la dirección de un puntero desde su registro precedente.

4. Archivos indexados  retienen la limitación del archivo secuencial: la eficacia en el procesamiento se limita al basado en un único campo del archivo. Cuando es necesario buscar un registro basándose en algún otro atributo distinto del campo clave ambas formas de archivo secuencial no son adecuadas.

5. Archivos directos o de dispersión 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.

12.6 Por qué es el tiempo medio de búsqueda de un registro menor en un archivo secuencial indexado que en un archivo secuencial

 Porque en el archivo secuencial tendría que hacer el recorrido uno a uno hasta llegar al registro deseado, mientras que en un archivo secuencial indexado se cuenta con los índices de acceso aleatorio que ayudan a llegar al registro deseado más pronto.

12.7 Cuáles son las operaciones típicas que se pueden realizar sobre un directorio

1. Buscar

2. Crear archivo

3. Borrar archivo

4. Enumerar directorio

5. Actualizar directorio

12.8 Cuál es la relación entre un nombre de ruta y un directorio de trabajo

Nombre de ruta es una serie de directorios que podríamos ver como un árbol y un directorio de trabajo es una de las ramas de nuestro árbol, es decir donde el usuario se encuentra en determinado momento.

12.9 Cuáles son los derechos de acceso típicos que se pueden conceder o denegar a un usuario sobre un archivo

1. Ejecución

2. Lectura

3. Adición

4. Actualización

5. Cambio de protección

6. Borrado

12.10 Enumere y defina brevemente tres métodos de agrupamiento.

1.      Bloques de longitud variable con tramos: registros de longitud variable que se agrupan en bloques sin dejar espacio sin usar. De este modo, algunos registros deben abarcar dos bloques, indicando el tramo de continuación con un puntero al bloque siguiente.

2.      Bloques Fijos: se usan registros de longitud fija, guardándose en cada bloque un número entero de registros. Puede existir espacio sin usar al final de cada bloque. Esto se denomina fragmentación interna.

3.      Bloques de longitud variables sin tramos: registros de longitud variable, pero que no están divididos en tramos. En la mayoría de los bloques habrá un espacio desperdiciado, debido a la imposibilidad de aprovechar el resto del bloque si el registro siguiente es mayor que el espacio sin usar restante.

12.11 Enumere y defina brevemente tres métodos de asignación de archivos.

1. Asignación Contigua se crea un archivo y se le asigna un único conjunto contiguo de bloques  emplea secciones de tamaño variable, la tabla de asignación de archivos solo necesita de la longitud del archivo y que muestre el bloque de comienzo.

2. Asignación Indexada la tabla de asignación de archivos tiene un índice separado de un nivel para cada archivo; el índice posee una entrada para cada sección asignada al archivo. El índice del archivo se guarda en un bloque aparte. La asignación puede darse por bloques de tamaño fijo (elimina la fragmentación externa) o en secciones de tamaño variable (mejora la cercanía).

3. Asignación Encadenada (opuesto a la asignación contigua) la asignación se hace en bloques individuales. Cada bloque tendrá un puntero al siguiente bloque de la cadena. La tabla de asignación de archivos solo requiere la longitud del archivo y que muestre el bloque de comienzo, los demás bloques se elegirán de entre los libres.

Problemas

12.4 Los directorios pueden implementarse como “archivos especiales” a los que solo se puede acceder de manera limitada o como archivos ordinarios de datos ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de cada método?

Los directorios accesados de manera limitada, comúnmente son directorios en los cuales esta almacenada información referente al sistema operativo, o utilidades necesarias para la correcta ejecución del sistema operativo. Además de los archivos normales de datos, dentro de la estructura de un sistema UNIX existen unos archivos especiales. Los nombres de estos archivos identifican los dispositivos físicos hardware del equipo:

·         Discos magnéticos

·         Cintas magnéticas

·         Terminales

·         Líneas de comunicaciones

·         Etc.

Todos los dispositivos tienen un controlador responsable de comunicarse con este dispositivo. Dentro del sistema hay una tabla que apunta a los diferentes controladores de los dispositivos. Todos los dispositivos son tratados como archivos. Existen archivos especiales para cada línea de comunicaciones, disco, unidad de cinta magnética, memoria principal, etc. Estos archivos en realidad están vacíos. Tienen por misión asociar entre sí los dispositivos y sus respectivos drivers. El sistema emplea dos números enteros, denominados número principal (14 bits) y número secundario (18 bits) y almacenados en el i-nodo del archivo, para acceder al dispositivo asociado.

El número principal identifica una clase de dispositivo (en realidad identifica al driver de dicha clase como pueden ser terminales, impresoras, discos, etc.) y el número secundario identifica a un elemento de dicha clase (un terminal específico, un disco concreto,...).

Ventajas de tratar las unidades de entrada/salida de esta forma son:

·         Los archivos y dispositivos son tratados lo más similarmente posible.

·         Los nombres de ambos son pasados a los programas de la misma forma.

·         Los archivos especiales están sujetos al mismo tipo de protección de acceso que los archivos y directorios ordinarios.

Desventajas están:

·         Como son estandarizados, la ruta de acceso a los mismos, es similar en diversos terminales, lo que crea un riesgo de accesibilidad por programas o utilidades no deseadas.

·         Puede haber conflictos cuando más de un controlador es asignado al mismo dispositivo y ambos tratan de ejecutarse como controlador actual.

Directorios como archivos ordinarios de datos:

Los directorios que son accesados como archivos ordinarios de datos son los que han sido creados la mayoría de las veces por parte del usuario, o aplicaciones generales, no relativas al sistema operativo, como utilidades.

Entre sus ventajas están:

·         Son de fácil entendimiento para el usuario, ya que comúnmente los nombres lógicos han sido asignados por el usuario o son entendibles o asociables a las aplicaciones.

·         Están sujetos a protecciones de acceso por el sistema operativo.

·         Son de fácil navegación a través de los nombres, y suelen identificar claramente el contenido interno de los mismos.

Desventajas están:

·         Son relativos al sistema, y características especiales definidas por el usuario, por lo cual, no es necesariamente entendible por usuarios en otros idiomas.

·         Puede crear conflicto de referencias cuando una aplicación busca ciertas utilidades bajo un nombre, pero no las encuentra porque el directorio de acceso posee nombres diferentes en otros idiomas (ejemplo, las aplicaciones que buscan “Program Files” en sistemas operativos en español dicho directorio será llamado “Archivos de programa”)

12.5 Algunos sistemas operativos poseen un sistema de archivos estructurado en árbol, pero limitan la profundidad del árbol a un pequeño número de niveles, ¿Qué efecto causa este limite en los usuarios? ¿Cómo simplifica esto el diseño del sistema de archivos (si lo hace)?

El sistema operativo UNIX está diseñado para manejar información contenida normalmente en discos. Para que esta manipulación sea realmente efectiva, es necesario que la información esté organizada de alguna forma. La manera estándar de organizar la información es en archivos. Los archivos son localizados dentro del disco porque son apuntados desde un lugar determinado, a este lugar se le denomina directorio.

Por otro lado, en UNIX no se utiliza un único directorio para apuntar a todos los archivos del sistema, sino que se crea una estructura jerárquica de directorios conocida como estructura en árbol.

Aunque en un principio pueda parecer una estructura excesivamente complicada por la amplia ramificación de los directorios, esta organización permite agrupar los archivos de los diferentes usuarios e incluso de las diferentes aplicaciones en directorios separados, con lo que se evita el que se interfieran entre sí. Por otro lado, un mismo usuario puede organizar su propia información separando los archivos en diferentes directorios de acuerdo a su contenido.

Los usuarios comúnmente no notarían el limite de la profundidad de los árboles, pues es mas común que guarden sus archivos dentro del mismo nivel, o creen otros directorios al mismo nivel, mas probable seria que las aplicaciones demandaran mas profundidad, pero tampoco sucede, pues con el objetivo de simplificar las rutas de acceso a los archivos y librerías, se opta por crear dentro de un archivo, varios subdirectorios, pero los mismos no alcanzan una profundidad excesiva.

Esto simplifica el diseño del sistema de archivo, por ejemplo en UNIX, al momento de crear las tablas de i-nodos pues se evita que los i-nodos sean dependientes de una ruta de acceso, creando problemas si se corrompe la lista, por lo cual las locaciones serian mas fáciles de recuperarse si el árbol posee una menor profundidad.

12.6 Considérese un sistema de archivos jerárquico en el que el espacio libre se mantiene mediante una lista de espacio libre: Supóngase que el puntero al espacio libre se pierde. ¿Puede el sistema reconstruir la lista de espacio libre?

Si el puntero al espacio libre se pierde, es muy probable que si solo se usaba una técnica indexada, se pierda la lista actual de espacio libre, mas existen muchas y diversas técnicas que permiten la creación de la lista del espacio libre, como por ejemplo el vector bit, que posee una ventaja ya que muchos procesadores cuentan con instrucciones de manipulación de bits, y este método es usado por el MacOS, e Intel a partir del 80386 y Motorola a partir del 68020 tienen instrucciones que ayudan a la creación del vector bit. El único problema es si el vector no se mantiene en memoria, pero como solución, el disco duro puede ser partido en clusters, y muchos sistemas operativos cuentan con utilidades de análisis de unidades fijas, lo que ayuda a reconstruir la lista de espacio libre, así como detectar sectores defectuosos.

Además, en sistemas de archivos como FAT, la administración de espacio libre está incorporada en la propia estructura de asignación.

Sugiérase un esquema que garantice que el puntero nunca se pierde como resultado de un único fallo de memoria.

 Un esquema que garantice que el puntero no se pierda como resultado de un fallo en memoria puede ser el usado por UNIX, el de mantener los bloques de índice cerca de los bloques de datos, para reducir el tiempo de búsqueda, o usar la técnica de agrupamiento, que es una modificación de la técnica de lista enlazada, en agrupamiento, se aprovecha el espacio de los bloques libres para almacenar las direcciones de estos bloques libres, lo que permite encontrar mas rápidamente las direcciones de los bloques libres, y como las mismas están almacenadas en varios bloques, es más fácil evitar la pérdida del puntero lógico.