SISTEMAS OPERATIVOS 30 de abril de 2011 ORGANIZACIÓN LOGICA Y FISICA DE LOS SISTEMAS DE ARCHIVOS Se refiere a las diferentes maneras en las que puede ser organizada la información de los archivos, así como las diferentes maneras en que ésta puede ser accesada. Dado que hay 2 niveles de visión de los archivos (físico y lógico), se puede hablar también de 2 aspectos de organización de archivos: Organización de archivos lógicos y de archivos físicos. El sistema de archivos está relacionado especialmente con la administración del espacio de almacenamiento secundario, fundamentalmente con el almacenamiento de disco. EJEMPLO: 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. Fig. 5.4.1 Organización de un sistema de archivos utilizando directorios. 1 SISTEMAS OPERATIVOS 30 de abril de 2011 Los nombres de archivos solo necesitan ser únicos dentro de un directorio de usuario dado.El nombre del sistema para un archivo dado debe ser único para el sistema de archivos.En sistemas de archivo “jerárquicos” el nombre del sistema para un archivo suele estar formado como el “nombre de la trayectoria” del directorio raíz al archivo. Organización lógica. La mayoría de las computadoras organizan los archivos en jerarquías llamadas carpetas, directorios o catálogos . (El concepto es el mismo independientemente de la terminología usada.) Cada carpeta puede contener un número arbitrario de archivos, y también puede contener otras carpetas. Las otras carpetas pueden contener todavía más archivos y carpetas, y así sucesivamente, construyéndose un estructura en árbol en la que una «carpeta raíz» (el nombre varía de una computadora a otra) puede contener cualquier número de niveles de otras carpetas y archivos. A las carpetas se les puede dar nombre exactamente igual que a los archivos (excepto para la carpeta raíz, que a menudo no tiene nombre). El uso de carpetas hace más fácil organizar los archivos de una manera lógica. La mayor parte de las estructuras de organizaciones alternativas de archivos se encuentran dentro de estas cinco categorías: Pilas Fig. 5.4.2 Archivo de pilas:Registro de longitud variable. Conjunto variable de campos. Orden cronologico. Es la forma más fácil de organizar un archivo. Los datos se recogen en el orden en que llegan.Su objetivo es simplemente acumular una masa de datos y guardarla. 2 SISTEMAS OPERATIVOS 30 de abril de 2011 Archivos secuenciales Fig. 5.4.3 Archivo secuencial: Registro de longitud fija. Conjunto fijo de campos en orden constante. Orden secuencial por el campo clave. Es la forma más común de estructura de archivos. Se emplea un formato fijo para los registros, son de la misma longitud y constan del mismo número de campos de tamaño fijo con un orden determinado. Archivos secuenciales indexados Fig. 5.4.4 Archivo secuancial indexado. Los registros se organizan en una secuencia basada en un campo clave presentando dos características, un índice del archivo para soportar los accesos aleatorios y un archivo de desbordamiento. El índice proporciona una capacidad de búsqueda para llagar rápidamente al registro deseado y el archivo de desbordamiento es similar al archivo de registros usado en un archivo secuencial, pero está integrado de forma que los archivos de desbordamiento se ubiquen siguiendo un puntero desde su registro predecesor. 3 SISTEMAS OPERATIVOS 30 de abril de 2011 Archivos indexados Fig. 5.4.5 Archivo indexado. A los registros se accede solo a través de sus índices. No hay resticción en la ubicación de los registros, al menos un índice contiene un puntero a cada registro y pueden emplearse registros de longitud variable. Se suelen utilizar dos tipos de índices, uno exhaustivo que contiene una entrada para cada registro del archivo principal y se organiza como un archivo secuencial para facilitar la búsqueda, el otro índice es parcial que contiene entrada a los registros donde esté el campo de interés. 4 30 de abril de 2011 SISTEMAS OPERATIVOS Organización física. Los datos son arreglados por su adyacencia física, es decir, de acuerdo con el dispositivo de almacenamiento secundario. Los registros son de tamaño fijo o de tamaño variable y pueden organizarse de varias formas para constituir archivos físicos. En este dispositivo el archivo físico esta formado Cinta magnética. por un conjunto de registros físicos, y los bloques están organizados en forma consecutiva, ya que se asigna en igual forma. Además tales registros puede contener etiquetas que permitan un mayor control sobre los datos almacenados, y son las siguientes: - Etiqueta de volumen.- Contiene información que permite identificar propietario y la cinta, cualquier el nombre información del general requerida. - Etiqueta de archivo.- Se utilizan por pares para indicar el inicio y fin del archivo, contiene información acerca del nombre del archivo, fecha de creación. - Etiqueta de usuario.- Sirven para guardar Discos Magnéticos. información adicional de importancia para el El archivo físico en un disco es una colección de usuario; no son procesados por el sistema registros físicos de igual tamaño, los cuales pueden operativo. estar organizados en forma consecutiva, ligada o con una tabla de mapeo. En la organización contigua, el archivo utiliza registros físicos contiguos, siguiendo la secuencia normal de direcciones. La organización encadenada consiste un conjunto de bloques, cada uno de los cuales tiene un campo destinado para indicar la dirección del siguiente registro, o sea, para lo que se ha llamado enlace o 5 SISTEMAS OPERATIVOS 30 de abril de 2011 La organización física de un archivo en el almacenamiento secundario depende de la estrategia de agrupación y de la estrategia de asignación de archivos. Para elegir una organización de archivos se deben tener en cuenta ciertos criterios: Si un archivo va a procesar solamente por lotes, accediendo cada vez a todos los registros, entonces el acceso rápido para la recuperación de un único registro es una preocupación mínima. Un archivo almacenado en CD-ROM nunca será actualizado, por lo que la facilidad de actualización no se considera. Para la economía de almacenamiento , debería existir una mínima redundancia de los datos, ésta redundancia es el medio fundamental para incrementar la velocidad de acceso a los datos. 6