******UNIDAD 6*******
SISTEMA DE ARCHIVOS
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.
TIPOS DE ARCHIVO
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).
INTERFAZ 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.
Debido al fracaso de Windows Vista, Microsoft lanzó un parche para "downgrading" a Windows XP en las versiones Business, Entreprise y Ultimate.11
Microsoft ha lanzado una campaña, llamada "Get the facts" en la que muestra cientos de empresas conocidas que migraron de Linux a Windows Server y aumentaron su productividad.12 Los defensores de Linux desarrollaron su propio estudio argumentando que, en contra de uno de los reclamos de Microsoft, Linux tiene menores costos administrativos que Windows Server.13 Otro estudio realizado por el Yankee Group afirma que la actualización desde una versión de Windows Server a otra plataforma tiene un coste inferior al de cambiar de Linux a Windows Server.14
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.
SEGURIDAD DE ARCHIVOS
Es un medio de transferencia segura de archivos informáticos entre un host local y otro remoto o entre dos hosts remotos, usando el protocolo Secure Shell (SSH).
El término SCP puede referir a dos conceptos relacionados, el protocolo SCP o el programa SCP.
MECANISMOS DE PROTECCION DE ARCHIVOS
Mecanismos de Protección
Dominios de Protección
Muchos objetos del sistema necesitan protección, tales como la cpu, segmentos de memoria, unidades de disco, terminales, impresoras, procesos, archivos, bases de datos, etc.
Cada objeto se referencia por un nombre y tiene habilitadas un conjunto de operaciones sobre él. Un dominio es un conjunto de parejas (objeto, derechos):
• Cada pareja determina:
• Un objeto.
• Un subconjunto de las operaciones que se pueden llevar a cabo en él.
Un derecho es el permiso para realizar alguna de las operaciones. Es posible que un objeto se encuentre en varios dominios con “distintos” derechos en cada dominio.
Un proceso se ejecuta en alguno de los dominios de protección:
• Existe una colección de objetos a los que puede tener acceso.
• Cada objeto tiene cierto conjunto de derechos.
Los procesos pueden alternar entre los dominios durante la ejecución. Una llamada al S. O. provoca una alternancia de dominio. En algunos S. O. los dominios se llaman anillos.
Una forma en la que el S. O. lleva un registro de los objetos que pertenecen a cada dominio es mediante una matriz:
• Los renglones son los dominios.
• Las columnas son los objetos.
• Cada elemento de la matriz contiene los derechos correspondientes al objeto en ese dominio, por ej.: leer, escribir, ejecutar.
Listas Para Control de Acceso
Las “matrices de protección” son muy grandes y con muchos lugares vacíos:
• Desperdician espacio de almacenamiento.
• Existen métodos prácticos que almacenan solo los elementos no vacíos por filas o por columnas. La lista de control de acceso (ACL: access control list):
• Asocia a cada objeto una lista ordenada con:
• Todos los dominios que pueden tener acceso al objeto.
• La forma de dicho acceso (ej: lectura ®, grabación (w), ejecución (x)).
Una forma de implementar las ACL consiste en:
• Asignar tres bits (r, w, x) para cada archivo, para:
• El propietario, el grupo del propietario y los demás usuarios.
• Permitir que el propietario de cada objeto pueda modificar su ACL en cualquier momento:
• Permite prohibir accesos antes permitidos.
Posibilidades
La matriz de protección también puede dividirse por renglones:
• Se le asocia a cada proceso una lista de objetos a los cuales puede tener acceso.
• Se le indican las operaciones permitidas en cada uno.
• Esto define su dominio.
La lista de objetos se denomina lista de posibilidades y los elementos individuales se llaman posibilidades. Cada posibilidad tiene:
• Un campo tipo:
• Indica el tipo del objeto.
• Un campo derechos:
• Mapa de bits que indica las operaciones básicas permitidas en este tipo de objeto.
• Un campo objeto:
• Apuntador al propio objeto (por ej.: su número de nodo-i).
Las listas de posibilidades son a su vez objetos y se les puede apuntar desde otras listas de posibilidades; esto facilita la existencia de subdominios compartidos. Las listas de posibilidades o listas-c deben ser protegidas del manejo indebido por parte del usuario. Los principales métodos de protección son:
• Arquitectura marcada:
• Necesita un diseño de hardware en el que cada palabra de memoria tiene un bit adicional:
• Indica si la palabra contiene una posibilidad o no.
• Solo puede ser modificado por el S. O.
• Lista de posibilidades dentro del S. O.:
• Los procesos hacen referencia a las posibilidades mediante su número.
• Lista de posibilidades cifrada dentro del espacio del usuario:
• Cada posibilidad está cifrada con una clave secreta desconocida por el usuario.
• Muy adecuado para sistemas distribuidos.
Generalmente las posibilidades tienen derechos genéricos aplicables a todos los objetos, por ej.:
• Copiar posibilidad:
• Crear una nueva posibilidad para el mismo objeto.
• Copiar objeto:
• Crear un duplicado del objeto con una nueva posibilidad.
• Eliminar posibilidad:
• Eliminar un dato dentro de la lista-c sin afectar al objeto.
• Destruir objeto:
• Eliminar en forma permanente un objeto y una posibilidad.
Muchos sistemas con posibilidades se organizan como una colección de módulos con módulos administradores de tipos para cada tipo de objeto y entonces es esencial que el módulo administrador de tipos pueda hacer más cosas con la posibilidad que un proceso ordinario.
Se utiliza la técnica de amplificación de derechos:
• Los administradores de tipo obtienen una plantilla de derechos que les da más derechos sobre un objeto de los que permitía la propia lista de posibilidades.
Modelos de Protección
Las matrices de protección no son estáticas sino dinámicas. Se pueden identificar seis operaciones primitivas en la matriz de protección:
• Crear objeto.
• Eliminar objeto.
• Crear dominio.
• Eliminar dominio.
• Insertar derecho.
• Eliminar derecho.
Las primitivas se pueden combinar en comandos de protección, que pueden ser ejecutados por los programas del usuario para modificar la matriz de protección.
En cada momento, la matriz de protección determina lo que puede hacer un proceso en cualquier momento; no determina lo que no está autorizado a realizar. La matriz es impuesta por el sistema. La autorización tiene que ver con la política de administración.
Control de Acceso Por Clases de Usuarios
Una matriz de control de acceso puede llegar a ser tan grande que resulte impráctico mantenerla. Una técnica que requiere menos espacio es controlar el acceso a varias clases de usuarios. Un ejemplo de esquema de clasificación es el siguiente:
• Propietario:
• Suele ser el usuario que creó el archivo.
• Usuario especificado:
• El propietario especifica quién más puede usar el archivo.
• Grupo o proyecto:
• Los diferentes miembros de un grupo de trabajo sobre un proyecto, acceden a los diferentes archivos relacionados con el proyecto.
• Público:
• Un archivo público puede ser accedido por cualquier usuario de la computadora.
• Generalmente permite leer o ejecutar pero no escribir sobre el archivo.
IMPLEMENTACION 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 acceso.
TIPOS DE INTERFAZ
Interfaz de preguntas y respuestas
En los primeros días de las computadoras (antes de pantallas gráficas, el ratón, etc.) era la única forma realista de interfaz. El usuario podía comunicarse con el sistema especifico con ordenes de la forma indicada en la figura. Aunque es una forma concisa, es muy propensa a errores, muy estricta y difícil de aprender.
Interfaz de menú simple
Es una variante de la forma anterior, se presenta al usuario una lista de opciones y la selección se realiza por medio de un número, letra o un código en particular. Ofrece al usuario un contexto global y tiene menos porcentaje de errores que el anterior, pero su uso puede llegar a ser tedioso. Este es el caso de las opciones del ejemplo de la figura, que incluyen subopciones (que a su vez puede incluir otras opciones) dentro de las opciones principales.
interfaz orientada a ventanas
A medida que el hardware se ha hecho mas eficiente y los ingenieros de software han aprendido mas sobre los factores humanos, las técnicas de interfaz evolucionaron, llegando a lo que se conoce como interfaces de la tercera generación. Ofrece al usuario las siguiente ventajas:
Se puede visualizar diferentes tipos de información simultáneamente El esquema de menús desplegables permite realizar muchas tareas interactivas diferentes. Se realizan tareas de control y de dialogo en forma sencilla. La utilización de menús desplegables, botones y técnicas de presentación reducen el manejo del teclado.
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