M todos para implementaci n de archivos que tiene windows y linux
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M étodos para implementación de archivos que tiene Windows y Linux. Danny Castro. Sistemas de Archivos. Concepto simple Implementa abstracción para accesar almacenamiento secundario Abstracción : archivos Proporciona organización lógica para accesar archivos en directorios

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M étodos para implementación de archivos que tiene Windows y Linux.

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M todos para implementaci n de archivos que tiene windows y linux

Métodos para implementación de archivos que tiene Windows y Linux.

Danny Castro


Sistemas de archivos

Sistemasde Archivos

  • Conceptosimple

    • Implementaabstracciónparaaccesaralmacenamientosecundario

      • Abstracción : archivos

    • Proporcionaorganizaciónlógicaparaaccesararchivos en directorios

      • Normalmentedirectorioimplementadocomoárboles

    • Proporciona a usuariosmecanismos de protección y compartición de archivos

      • Debeproporcionarsemántica de consistenciaparapermitiraccesocompartido


Archivos

Archivos

  • Archivoesunacolección de datos con algunaspropiedades

    • Contenido, tamaño, dueño, últimafecha de modificación, protección, etc

  • Archivospuedentenertiposentendibles

    • Sistema de archivos: archivo simple, directorio, enlace

    • Otraspartes del SO, aplicaciones o bibliotecas

      • Ejecutable, biblioteca, códigofuente, etc

  • Típicamente, tipospuedenincluidos en nombre

    • En Windows, tipoincluido en nombre

    • En unix, tipoespecificado en los dos primeros bytes del archivo (magic numbers) o caracteresiniciales


Operaciones sobre archivos

Operacionessobrearchivos

  • create(name)

  • open(name, mode)

  • read(fd, buf, len)

  • write(fd, buf, len)

  • sync(fd)

  • seek(fd,pos)

  • close(fd)

  • unlink(name)

  • rename(old, new)


Directorios

Directorios

  • Organizararchivos en sistema

    • Útilparausuarios

    • Útilparasistema de archivos y usuariosparabuscar y accesararchivos

  • Mayoría de sistemas de archivossoportanmúltiplesniveles de directorios

    • Con jerarquía de nombres

    • Mayoriasoportdirectorio actual y anterior

    • Rutasabsolutas y relativas

      • $cd /home/alumnos/pedro (absoluto)

      • $cdtareas(relativo a dir actual)


Implementaci n directorios

Implementacióndirectorios

  • Normalmente un directorio es sólo un archivo con metadata

    • con lista de archivos y atributos contenidos en actual directorio

      • Lista (nombre archivo, atributos archivo)

      • Atributos pueden ser

        • Tamaño, protección, dueño, tiempo de creación, tiempo de última modificación, ubicación en disco, etc


M todos para implementaci n de archivos que tiene windows y linux

Implementación de Sistemas de Archivos

  • Componentes de SA

    • Administración de disco

      • Como organizarcolección de bloques de discos en archivos

    • Nombres

      • Usuariosidentificansusarchivosmediantenombres, abstrayéndose de como se almacenaninternamente (#cilindro, pista y sectores). Uso de nombresparaarchivos y directorios

    • Protección

      • Como se protege la información de archivos en el sistema entre distintosusuarios y sistema

    • Confiabilidad/durabilidad/Rendimiento

      • Cuandosistema se cae, se pierdeinformación en Memoria (caches), pero se deseaqueinformación de archivos no se pierda


Implementaci n de sistemas de archivo

Implementación de Sistemas de Archivo

  • Estructuras en Disco y Memoriaparaimplementar SA

    • En disco

      • Bloque Control de Buteo (Boot Control Block)

        • Informaciónparabutear SO de partición (siexiste en partición). Unix : Boot block, NTFS : Partition Block Sector

      • Bloque de Control de Partición (Partition Control Block)

        • Detalles de partición: Tamañobloque, contador y punteros de bloqueslibres, contador y punteros de FCBs. Unix Superblock, NTFS : Tabla de ArchivoMaestra (Master File Table). En Unix/linuxllamado superblock

      • Estructura de Directorios a usar

      • FCB (File Control Block)

        • Contieneinformación de archivo: dueño, tamaño, permisos, punteros a bloques de disco, etc

        • Unix Inodo, NTFS, info guardada en Tabla de ArchivoMaestra


Implementaci n de sistemas de archivos

Implementación de Sistemas de Archivos

  • Estructuras en Memoria

    • Tabla de Particiones

      • Tabla con informaciónacerca de cadapartición

    • Estructura de directorios

      • Tabla de directoriosaccesadosrecientemente con suinformación

    • Tabla de ArchivosAbiertos a nivel de Sistema (TAAS)

      • Contienecopia de los FCBs de cadaarchivo, y otrainformacioncomonúmero de Procesosquetienearchivoabierto

    • Tabla de ArchivosAbiertos a nivel de Proceso (TAAP)

      • Contienepuntero a entrada a tabla de archivosabiertos de sistema


M todos para implementaci n de archivos que tiene windows y linux

MBRT particionesParticiónParticiónPartición

BootSuperblock EspaciolibreInodes Dir. Root Archivos y

block directorios

Particiones de disco Caso Unix/linux

  • Cadapartición

    • boot block, puedesubirsistemacargandoprogramaresidenteaqui

    • Superblock. Especifica los límites de lasáreassiguientes, contienepunteros a listas de inodoslibres y bloques de archivoslibres

    • Area de inodos. Contienedescriptores (inodos) paracadaarchivo en el disco. Todos los inodes son del mismotamaño

    • Dir root. Inodo y directorio root

    • Archivos y directorios. Bloques de se usanpara

  • Unaparticiónpuedeusarsepara un sistema de archivos o como area de swapping ( en estecasoessólobloquespararespaldo)


M todos para implementaci n de archivos que tiene windows y linux

Proceso de buteoCaso Unix/linux

  • CPU ejecutacódigoresidente en ROM BIOS (Read Only Memory Basic Input Output System)

    • Códigoverifica y prepara HW de sistema

    • Cargaprograma (master boot program o boot loader) ubicado en sector 0 (Master Boot Record) de disco

      • En linuxpuede ser lilo o grub, los quepermitenelegirunapartición a subir

        • Contieneprogramaejecuta SO en partición

      • Estos boot loaders están en MBR o en primer sector de parciciónactiva

    • Con programasLilo o Grub esposibledefinirvariasparticiones con diferentes SOs

      • Aunquetambiensirvenparausar el mismosistema de archivosperoidentificardiferentes SO (asociados a diferenteslinux kernels)


Sistema de archivos unix ufs

Sistema de Archivos Unix (UFS)

  • Sistema de Archivos original en Unix (1970)

  • Disco dividido en particiones

    • Unapartición: grupo de cilindrosadyacentes

    • Un sistema de archivospuederesidir en unapartición

  • BIOS define sector de buteo (boot sector) paraestar en cabeza 0, cilindro 0, sector 1

  • Master Boot Record (MBR) usadoparabutearcomputador

    • Sabe de boot loader y tabla de particiones

  • Tabla de partición

    • Define direcciones de inicio y fin de cadapartición

    • Unaparticiónesmarcadacomoactiva

  • Cuandosistemasube

    • BIOS ejecuta MBR

    • MBR localizaparticiónactiva y ejecutabloque de buteo


Para que usar particiones

Para queusarparticiones?

  • Dividir el disco para diversos propósitos

    • Tener diversos SOs cargados uno en cada partición

    • SOs y sistemas de archivos pueden ser usados en forma independiente

      • Respaldos o cualquier uso que quiera darle el usuario


Crear abrir y usar un archivo

Crear, Abrir y Usar un Archivo

  • Crear

    • SO busca en bloque de control de particiónpor un puntero de un FCB no usado

    • SO sumapuntero de FCB en la estructura del directorio.

  • Abrir

    • Buscarsiarchivoestaabierto en TAAS, si no estaBuscar en directoriospornombre de archivo

    • Copiarinformación de FCB a la TAAS

    • Sumarunaentradapara el archivo en la TAAP, quecontienepuntero a TAAS

    • SA retorna descriptor de archivo o handle a procesoque lo abre

  • Usar

    • Escribir, buscar el bloque de control de particiónporpunteros a bloques de disco vacíos

    • Leer. buscar en FCB bloques a leer


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