Tipos de Archivos

Los archivos se clasifican principalmente en:

• Archivos Regulares: Contienen información del usuario.
• Archivos Especiales de Caracteres: Relacionados con la entrada/salida (E/S), se utilizan para modelar dispositivos seriales de E/S.
• Archivos Especiales de Bloques: Utilizados para modelar discos.

Métodos de Acceso a Archivos

Existen dos métodos principales para acceder a la información dentro de un archivo:

• Acceso Secuencial: El proceso lee los registros en orden desde el inicio, sin posibilidad de saltar registros o leer en otro orden.
• Acceso Aleatorio: El proceso puede leer los registros en cualquier orden, utilizando dos métodos para determinar el punto de inicio:
  • Cada operación de lectura (read) indica la posición en el archivo para iniciar.
  • Una operación especial (seek) establece la posición de trabajo, permitiendo luego leer el archivo secuencialmente.

Atributos de Archivos

Los archivos poseen diversos atributos que definen sus características y permisos:

• Protección
• Contraseña
• Creador
• Propietario
• «Bexclusivo – para – lectura»: 0 lectura/escritura, 1 solo lectura.
• «Bocultamiento»: 0 normal, 1 no se muestra en listas.
• «Bsistema»: 0 archivo normal, 1 archivo de sistema.
• «Bbiblioteca»: 0 ya respaldado, 1 necesita respaldo.
• «Bascii / binario»: 0 archivo en ASCII, 1 archivo binario.
• «Baleatorio»: 0 solo acceso secuencial, 1 acceso aleatorio.
• «Btemporal»: 0 normal, 1 se elimina al salir del proceso.
• «Bcerradura»: 0 no bloqueado, distinto de 0 bloqueado.
• Longitud del registro
• Posición de la llave
• Longitud de la llave
• Tiempo de creación
• Tiempo del último acceso
• Tiempo de la última modificación
• Tamaño actual
• Tamaño máximo

Mapeo de Archivos

• «Map»: Asocia un archivo a una dirección virtual en el espacio de direcciones del proceso, permitiendo que las lecturas o escrituras en esa área de memoria se realicen directamente sobre el archivo.
• «Unmap»: Elimina la asociación entre el archivo y el espacio de direcciones.

El mapeo de archivos facilita la programación al eliminar la necesidad de gestionar la E/S directamente.

Rutas de Acceso

Ruta de Acceso Absoluta

• Define la ubicación completa de un archivo desde el directorio raíz.
• Los componentes de la ruta se separan mediante un carácter separador.

Ruta de Acceso Relativa

• Se define en relación con el directorio de trabajo actual.
• Todos los nombres que no comienzan con el separador de raíz se interpretan con respecto al directorio de trabajo.
• La ruta absoluta siempre funciona, independientemente del directorio de trabajo.

Implantación de Archivos

La implantación del almacenamiento de archivos se centra en el registro de los bloques asociados a cada archivo.

Asignación Contigua o Adyacente

• Los archivos se asignan a áreas contiguas de almacenamiento secundario.
• Ventajas: Facilidad de implantación, solo se necesita el bloque de inicio para localizar el archivo.
• Desventajas: Requiere conocer el tamaño máximo del archivo al crearlo, produce fragmentación del disco.

Asignación No Contigua

Esquemas más dinámicos de almacenamiento:

Asignación Encadenada Orientada hacia el Sector

• El disco se divide en sectores individuales.
• Los archivos se componen de sectores dispersos por el disco.
• Los sectores de un archivo se enlazan mediante apuntadores formando una lista encadenada.
• Una lista de espacio libre registra los sectores disponibles.
• Desventajas: La recuperación de registros lógicamente contiguos puede ser lenta debido a la dispersión en el disco.

Asignación por Bloques

• Mejora la eficiencia y reduce la sobrecarga en ejecución.
• Combina métodos de asignación contigua y no contigua.
• Se asignan bloques de sectores contiguos en lugar de sectores individuales.
• Formas comunes de implementación:
  • Encadenamiento de bloques.
  • Encadenamiento de bloques de índice.
  • Transformación de archivos orientada hacia bloques.

Encadenamiento de Bloques o Lista Ligada

• Las entradas del directorio apuntan al primer bloque de cada archivo.
• Cada bloque contiene:
  • Un bloque de datos.
  • Un apuntador al siguiente bloque.
• Localizar un registro:
  • Recorrer la cadena de bloques hasta encontrar el bloque apropiado.
  • Buscar el registro dentro del bloque.
• El examen de la cadena puede ser lento debido a la dispersión de los bloques.

Nodos-i (Nodos Índices)

• Se asocia una pequeña tabla (nodo-i) a cada archivo.
• Contiene atributos y direcciones de los bloques del archivo.
• Se carga en memoria al abrir el archivo.
• Almacena las primeras direcciones en disco:
  • Si el archivo es pequeño, toda la información está en el nodo-i.

Implantación de Directorios

Para abrir un archivo, el sistema operativo utiliza información del directorio:

• El directorio contiene la información necesaria para localizar los bloques del archivo en el disco.
• El tipo de información varía según el sistema.
• La función principal del sistema de directorios es asociar el nombre del archivo con la información para localizar los datos.
• Los atributos pueden almacenarse:
  • Directamente dentro del dato del directorio.
  • En el nodo-i.