6.1 SISTEMAS DE ARCHIVO
Sistema de Archivos
Un “Archivo” es un conjunto de registros relacionados [23, Tanenbaum].
El “Sistema de Archivos” es un componente importante de un S. O. y suele contener [7, Deitel]:
• “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.
El sistema de archivos está relacionado especialmente con la administración del espacio de almacenamiento secundario, fundamentalmente con el almacenamiento de disco.
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.
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.
Sistema de archivos
Los sistemas de archivos 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.
Lo habitual es utilizar dispositivos de almacenamiento de datos que permiten el acceso a los datos como una cadena de bloques de un mismo tamaño, a veces llamados sectores, usualmente de 512 bytes de longitud. El software del sistema de archivos es responsable de la organización de estos sectores en archivos y directorios y mantiene un registro de qué sectores pertenecen a qué archivos y cuáles no han sido utilizados. En la práctica, un sistema de archivos también puede ser utilizado para acceder a datos generados dinámicamente, como los recibidos a través de una conexión de red (sin la intervención de un dispositivo de almacenamiento).
Los sistemas de archivos tradicionales proveen métodos para crear, mover, renombrar y eliminar tanto archivos como directorios, pero carecen de métodos para crear, por ejemplo, enlaces adicionales a un directorio o archivo (enlace duro en Unix) o renombrar enlaces padres (“..” en Unix). El acceso seguro a sistemas de archivos básicos puede estar basado en los esquemas de lista de control de acceso o capacidades. Las listas de control de acceso hace décadas que demostraron ser inseguras, por lo que los sistemas operativos experimentales utilizan el acceso por capacidades. Los sistemas operativos comerciales aún funcionan con listas de control de acces.
| edit post
6.2 JERARQUIA DE DATOS
Internamente los sistemas operativos estructuralmente de se clasifican según como se hayan organizado intérnamente en su diseño, por esto la clasificación más común de los S.O. son:
• Sistemas monolíticos:
En estos sistemas operativos se escriben como un conjunto de procedimientos, cada uno de los cuales puede llamar a cualquiera de los otros siempre que lo necesite. Cuando se emplea esta técnica, cada procedimiento del sistema tiene una interfaz bien definida en términos de parámetros y resultados, y cada una tiene la libertad de llamar a cualquiera otra, si la última ofrece algún cálculo útil que la primera necesite.
Para construir el programa objeto real del sistema operativo cuando se usa este método, se compilan todos los procedimientos individuales a archivos que contienen los procedimientos y después se combinan todos en un solo archivo objeto con el enlazador.
En términos de ocultamiento de información, esencialmente no existe ninguno; todo procedimiento es visible para todos (al contrario de una estructura que contiene módulos o paquetes, en los cuales mucha información es local a un módulo y sólo pueden llamar puntos de registro designados oficialmente del exterior del módulo)
Esta organización sugiere una estructura básica del sistema operativo:
1.- Un programa central que invoque el procedimiento de servicio solicitado (Shell o Kernel)
2.- Un conjunto de procedimientos de servicios que realice las llamadas al sistema.
3.- Un conjunto de procedimientos de uso general que ayude a los procedimientos de servicio
• Sistemas en estratos:
Estos sistemas operativos se organizan como una jerarquía de estratos, cada uno construido arriba del que está debajo de él. El primer sistema construido en esta forma fuel el sistema THE que se fabricó en Technische Hogeschool Eindhoven de Holanda por E. W Dijkstra (1968) y sus alumnos. El sistema THE era un sistema de lote para una computadora alemana, la Electrológica X8, que tenía 32K de palabras de 27 bits ( los bits eran costosos en aquellos días)
El sistema tenía 6 estratos, estos se muestran en la siguiente tabla:
5 Operador de THE
4 Programas del usuario
3 Administración de Entrada/Salida
2 Comunicación entre el operador y el proceso
1 Administración de la memoria y el tambor magnético
0 Distribución del procesador y multiprogramación
| edit post
6.3 TIPOS DE ARCHIVOS
En computación existen básicamente dos tipos de archivos, los archivos ascii y los archivos binarios. El vocablo ascii es un acrónimo para American Standard Code for Information Interchange. Es un estándar que asigna un valor numérico a cada carácter, con lo que se pueden representar los documentos llamados de Texto Plano, es decir, los que son legibles por seres humanos. Los archivos binarios son todos los demás. Como ejemplos tenemos:
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).
Los archivos también se pueden separar por grupos como son:
Nomenclatura: Todos los formatos de archivo o extensiones están escritos en mayúscula en la columna de la izquierda. A su derecha y en la misma línea todos ellos poseen una explicación adjunta o bien los programas recomendados para su uso. Todas las extensiones más importantes y que requieren una explicación más completa están marcados con un asterisco (*) y ampliadas en la parte final de su categoría correspondiente.
Listado:Aquí tenemos la lista completa de tipos de archivos ordenados, tal y como se indicó anteriormente.
Sistema: Estos son los archivos necesarios para el funcionamiento interno del Sistema Operativo así como de los diferentes programas que trabajan en él. No esta recomendado moverlos, editarlos o variarlos de ningún modo porque pueden afectar al buen funcionamiento del sistema.
Audio: Los archivos de audio son todos los que contienen sonidos (no solo música). Las diferentes extensiones atienden al formato de compresión utilizado para convertir el sonido real en digital.
Video: Los formatos de video no sólo continen imágenes sino también el sonido que las acompaña. Es bastante habitual que al intentar visualizar un vídeo no podamos ver la imagen aunque sí oigamos el sonido. Esto es debido al formato de compresión utilizado en ellos que puede no ser reconocido por nuestro ordenador, por ello siempre se ha de tener actualizados los codecs de cada uno de los formatos.
Comprimidos: Los formatos de compresión son de gran utilidad a la hora del almacenamiento de información ya que hacen que esta ocupe el menor espacio posible y que se puedan reunir muchos ficheros en uno sólo.
Images: Poco hay que decir de las imágenes y de sus formatos salvo que cada uno de ellos utiliza un método de representación y que algunos ofrecen mayor calidad que otros. También cabe destacar que muchos programas de edición gráfica utilizan sus propios formatos de trabajo con imágenes.
Texto: Dentro de los documentos de texto hemos de diferenciar entre el texto plano y el enriquecido. Es decir, entre los formatos que sencillamente guardan las letras (txt, log…) y los que podemos asignarles un tamaño, fuente, color, etc. (doc)
Programas La mayoría de los programas tienen formatos de archivo propios para utilizarlos en distintas funciones. Al ser bastante habituales algunos de ellos, detallamos los más importantes aquí.
| edit post
6.4 INTERFACES CON USUARIO
Interfaz de usuario
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.
Funciones principales Sus principales funciones son los siguientes:
Puesta en marcha y apagado Control de las funciones manipulables del equipo Manipulación de archivos y directorios Herramientas de desarrollo de aplicaciones Comunicación con otros sistemas Información de estado Configuración de la propia interfaz y entorno Intercambio de datos entre aplicaciones Control de acceso Sistema de ayuda interactivo.
Tipos de interfaces de usuario
Según la forma de interactuar del usuario Atendiendo a como el usuario puede interactuar con una interfaz, nos encontramos con varios tipos de interfaces de Usuario:
Interfaces alfanuméricas (intérpretes de mandatos) que solo presentan texto. Interfaces gráficas de usuario (GUI, Graphics User Interfaces), las que permiten comunicarse con el ordenador de una forma muy rápida e intuitiva representando gráficamente los elementos de control y medida. Interfaces táctiles, que representan gráficamente un “panel de control” en una pantalla sensible que permite interaccionar con el dedo de forma similar a si se accionara un control físico.
Según su construcción
Pueden ser de hardware o de software:
Interfaces hardware.- Se trata de un conjunto de controles o dispositivos que permiten la interacción hombre-máquina, de modo que permiten introducir o leer datos del equipo, mediante pulsadores, reguladores e instrumentos. Interfaces software.- Son programas o parte de ellos, que permiten expresar nuestros deseos al ordenador o visualizar su respuesta.
| edit post
6.4.1. EL SISTEMA DE ARCHIVO VISTO POR EL USUARIO
Los usuarios y aplicaciones desean usar los archivos. Las operaciones típicas que deben soportarse incluyen las siguientes:
1. Recuperar Todo ( Retrieve_all):Recuperar todos los registros de un archivo. Esto va a requerir de una aplicación que deba procesar toda la información de un archivo una vez.. Esta opcion es usualmente equivalente con el termino de sequential proccessing, ( proceso secuencial), porque todos los registros son accedidos en secuencia.
2. Recuperar_Uno (Retrieve_One): Esta operacion requiere la recuperación de un solo un registro. Las
soluciones interactivas orientadas a la transacción necesitan esta operación.
1. Recuperar_siguiente (Retrieve_Next): Esta operación implica la recuperación del registro que es el siguiente ,según una secuencia lógica, el recuperado hace menos tiempo. Un programa que realice búsquedas puede usar también esta operación.
2. Recuperar Previo (Retrieve_Previous): Es similar a Recuperar Siguiente, pero en este caso el registro que es "previo" al que se esta accediendo en el momento actual.
3. Insertar Uno (Insert One): Inserta un nuevo registro dentro del archivo. Es necesario que el nuevo registro se ajuste a una posición particular para preservar la secuencia del archivo.
4. Borrar uno (Delete One): Borra un registro existente. Ciertos enlaces o otras estructuras
puede que necesiten actualizarse para preservar la secuencia del archivo.
1. Actualizar Uno ( Update_one): Recupera un registro o actualiza uno o más de sus campos, y rescribe la actualización en el archivo. Es necesario preservar la secuencia con esta operación. Sí el tamaño del registro esta cambiado, la operación de actualización es más difícil si el tamaño es preservado.
2.
1. Recuperar Varios (Retrieve_ Few): Recupero un numero de registros.
La naturaleza de las operaciones que comúnmente se ejecutan. sobre un archivo va a influenciar sobre el modo en que se va a organizar el mismo.
| edit post
6.4.2 DISEÑO DEL SISTEMA DE ARCHIVOS
Pasos a seguir
• 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 perfomance del sistema decrece por lo que se requiere más mantenimiento. Cuando este tiempo es muy grande se intenta renovarlo.
Diseño: Varias metodologías y herramientas o software que nos facilitan la tarea, algunas veces orientadas.
• Metodologías:
1. Lineal
2. Estructurada o Modular.
3. Diseño Orientado a Objetos *
4. Metodologías CASE. *
* Se basan en la estructura.
En todas se llega al concepto fundamental de la informática "archivo".
En el sistema Lineal, las aplicaciones son definidas o diseñadas en secuencias, como una escala o etapa de un proceso productivo.
En el sistema Modular, se parte de una idea general de lo que es el sistema y se empieza a seccionar el sistema en estructuras de acuerdo a un criterio pre establecido (Ejemplo: de acuerdo a las funciones de c/área y a su vez subdividirlo). Se llegará a un nivel donde ya no se podrá realizar subdivisiones y se tendrá entonces las aplicaciones.
• Archivos: Contenedores de los datos que nos suministran información de la organización.
Hay dos grupos de archivos o ficheros (entidad).
1. Convencionales: Están asociados a una filosofía de lenguaje más artesanal, son los que tienen una relación directa con los programas.
2. Bases de Datos: Se originan del anterior pero tienen una estructura más completa y hacen uso de la tecnología. Un fichero o archivo contiene un conjunto de información relativa a un conjunto de individuos o de objetos.
Un archivo puede estar estructurado en varios niveles, puede tener subarchivos o subniveles a su vez estos contener varios registros o artículos y estos a su vez tener rúbricas, campos o atributos que contienen la información agrupada o elemental
• Registro: Un registro de un archivo contiene todas las informaciones relativas a un mismo individuo o a un mismo objeto perteneciente al fichero. El individuo de un registro es una información que figura en todos los registros del fichero y que permite distinguirlos y buscarlos en el mismo.
Una grabación es la representación física de un registro sobre el soporte del fichero.
Operaciones sobre los archivos:
Determinadas operaciones se refieren a todos los registros de un fichero otras solo conciernen a determinados registros del mismo.
Las operaciones que conciernen a todos los registros de un archivo son:
• Creación de un archivo: Con técnicas.
• Anulación o destrucción de un fichero.
• Selección o clasificación del fichero: Ordenar todos los artículos (grabaciones) de un archivo siguiendo los valores crecientes y/o decrecientes de uno o varios campos que figuran en los registros de dicho fichero. Los campos utilizados para este fin (ordenamiento) se llaman llaves o claves o argumentos de clasificación, ordenamiento o entresacado
| edit post
6.4.3 SERVIDOR DE ARCHIVOS
Tipo de servidor en una red de ordenadores cuya función es permitir el acceso remoto a archivos almacenados en él o directamente accesibles por este. En principio, cualquier ordenador conectado a una red con un software apropiado, puede funcionar como servidor de archivos. Desde el punto de vista del cliente de un servidor de archivos, la localización de los archivos compartidos es transparente. O sea, normalmente no hay diferencias perceptibles si un archivo está almacenado en un servidor de archivos remoto o en el disco de la propia máquina.
Un servidor de archivos proporciona una ubicación central en la red, en la que puede almacenar y compartir los archivos con usuarios de la red. Cuando los usuarios necesiten un archivo importante, como un plan de proyecto, podrán tener acceso al archivo del servidor de archivos en lugar de tener que pasarlo entre distintos equipos. Si los usuarios de la red necesitan tener acceso a los mismos archivos y aplicaciones accesibles a través de la red.
Si tiene toda la información de la empresa almacenada en su servidor de archivos, el respaldo de este es mas simple de realizar
Algunos protocolos comúnmente utilizados en servidores de archivos:
• SMB/CIFS (Windows, Samba en Unix)
• NFS (Unix)
Un servidor de archivos proporciona una ubicación central en la red, en la que puede almacenar y compartir los archivos con usuarios de la red. Cuando los usuarios necesiten un archivo importante, como un plan de proyecto, podrán tener acceso al archivo del servidor de archivos en lugar de tener que pasarlo entre distintos equipos. Si los usuarios de la red necesitan tener acceso a los mismos archivos y aplicaciones accesibles a través de la red.
| edit post