Un
Sistema de Archivos es un método para el almacenamiento y organización de
archivos de computadoras y los datos que estos contienen, para hacer mas fácil
la tarea encontrarlos y accederlos. Los Sistemas de Archivos son usados en
dispositivos de almacenamiento como Discos Duros y CD-ROM e involucran el
mantenimiento de la localización física de los archivos.Más
formalmente, un Sistema de Archivos es un conjunto de tipo de datos abstractos
que son implementados para el almacenamiento, la organización jerárquica, la
manipulación, el acceso, el direccionamiento y la recuperación de datos. Los
Sistemas de Archivos comparten mucho en común con la tecnología de las bases de
datos.El
software del Sistema de archivos se encarga de organizar los archivos (que
suelen estar segmentados físicamente en pequeños bloques de pocos bytes) y
directorios, manteniendo un registro de qué bloques pertenecen a qué archivos,
qué bloques no se han utilizado y las direcciones físicas de cada bloque.
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Estructuras de un Disco
Los archivos normalmente se almacenan en disco, de manera
que el manejo del espacio de disco es de interés fundamental para los
diseñadores de sistemas. En todo disco siempre hay que diferenciar entre su
estructura física y su estructura lógica.
Estructura Física
La estructura física es inherente al disco y se crea cuando
se construye el disco en la fábrica, asignándole un número determinado de
caras, cilindros (pistas) y sectores. Las caras o cabezas (heads) son los lados
del disco en los que se lee la información. En un CD-ROM se lee una cara, en un
disquete hay dos caras y en un disco duro puede haber varias, por ejemplo, 16
caras, porque están formados por varios platos de disco (cada uno con si
correspondiente cabeza de lectura/escritura). A su vez, cada cara de un disco
está dividida en círculos concéntricos llamados pistas (tracks) en los
disquetes y cilindros (cilinders) en los discos duros. Finalmente, cada pista o
cilindro se divide en segmentos llamados sectores y el mayor o menor
número de sectores por pista define la
densidad del disco. Un sector es la unidad minima de información que puede
tratar la estructura física del disco y, normalmente, tiene espacio para
almacenar 512 bytes de datos.
Organizacion Logica de un Disco Duro
El Cluster de un Disco Duro
Se ha comentado que el sector es la unidad mínima de
información desde el punto de vista de la estructura física, pero el sistema
operativo, ya sea DOS o WINDOWS, no entiende de sectores y solo trabaja con clusters.
Un cluster no es mas que un conjunto de varios sectores contiguos del disco (y
recuerde que un sector es un bloque de 512 bytes), por ejemplo, ocho sectores
contiguos. El numero de sectores contiguos que tiene un cluster, es decir, el
tamaño del cluster, varia en cada unidad de disco y depende del tamaño de la
unidad (cuanto mas grande sea la unidad, mas grande será el tamaño del
cluster), pero siempre es potencia de 2 (1, 2, 4, 8, etc.). Cuando se graba un
archivo en un disco, el sistema operativo no lo graba en el sector xx de la
pista xx de la cara xx, sino en el cluster numero xx. Como mínimo, cualquier
archivo ocupa un cluster. En definitiva, el cluster es la unidad mínima de
información desde el punto de vista de la estructura lógica del disco, que es
la que cuenta para el sistema operativo.
El Directorio Raiz
La tercera zona del disco que se crea en la estructura lógica
es el directorio raíz, que ocupa un número fijo de sectores y se sitúa detrás
del último sector de la FAT.
¿Qué se almacena en los sectores del directorio raíz? Pues una entrada de 32
bytes por cada elemento que posee el directorio raíz. Estos 32 bytes contienen
algunos de los datos que se muestran al ejecutar la orden DIR (nombre, extensión,
tamaño, fecha y hora), Así como el estado de los atributos del elemento y el
cluster de inicio de dicho elemento. Sin embargo, antes de continuar explicando
qué es la zona del directorio raíz conviene definir con precisión el concepto
de directorio.
Para el DOS, un directorio es simplemente un fichero
especial que tiene activado el atributo de directorio y cuyo contenido son las
entradas (los 32 bytes) correspondientes a cada elemento que se almacena en
dicho directorio. Por ejemplo, si el directorio C:/TEXTOS posee los ficheros
FICH1.TXT Y FICH2.TXT, esto quiere decir que en el directorio raíz existe un
“fichero” llamado TEXTOS cuyo contenido son 64 bytes (32 bytes para la entrada
de directorio de FICH1.TXT Y 32 bytes para la entrada de FICH2.TXT)
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Tipos de Sistemas de Archivos
Cada sistema operativo utiliza su propio Sistema de Archivos
(file system), que indica cómo se almacenan los archivos en el disco. Los tipos
de Sistemas de Archivos mas utilizados son los siguientes:
FAT: significa
en español “Tabla de colocación de archivos” (File Allocation Table). Es el
sistema nativo de MS-DOS y Windows. GNU/Linux puede también leerlo y escribirlo, aunque no lo
utilice como nativo. Se llama FAT 16 porque utiliza 16 bits para cada elemento
de la FAT. Es
utilizado por los disquetes, las memorias USB y otros dispositivos de
almacenamiento.
FAT 32: La FAT especifica de Windows
(aunque ya existía en Windows 95 OSR2,la versión de Windows 95 que se vendía
con ordenadores nuevos desde 1997). Como su nombre lo indica, utiliza 32 bits
para cada elemento.
NTFS:
Significa “sistema de archivos de nueva tecnología” (New Technology File
System). El sistema de archivos de Windows NT, que incluye características de
protección a nivel archivo.
exFAT: (Extended File Allocation Table) es un sistema de archivos especialmente adaptado para memorias flash presentado
con Windows Embedded CE 6.0.
WinFS: es un sistema de archivos que fue desarrollado por Microsoft para
utilizarlo en su sistema operativo Windows. En un principio, el
nombre significaba Windows
Future Storage (almacenamiento del futuro), pero ahora significa Windows File System (sistema de archivos de Windows).
ext2: Hasta hace poco era el sistema estándar de Linux.
Tiene una fragmentación muy baja, aunque es algo lento manejando archivos de
gran tamaño. Fue la continuación del sistema de ficheros ext, implementado en 1992 e
integrado en Linux 0.96.
ext3: Es la versión mejorada de ext2, con previsión de
pérdida de datos por fallos del disco o apagones. En contraprestación, es
totalmente imposible recuperar datos borrados. Es compatible con el sistema de
ficheros ext2. Actualmente es el más difundido dentro de la comunidad GNU/Linux
y es considerado el estándar.
ext4: Es la última versión de la familia de sistemas de
ficheros ext. Sus principales ventajas radican en su eficiencia (menor uso de
CPU, mejoras en la velocidad de
lectura y escritura) y en la ampliación de los límites de tamaño de los
ficheros, ahora de hasta 16TB, y del sistema de ficheros, que puede llegar a
los 1024PB (PetaBytes).
ReiserFS: Es el sistema de ficheros de última generación para
Linux. Organiza los ficheros de tal modo que se agilizan mucho las operaciones
con estos.
SWAP: Es el sistema de ficheros para la partición de
intercambio de Linux.
CDFS: (CD-ROM File System). El sistema de archivo utilizado en las unidades CD-ROM para ser
reconocidas como unidades logicas dentro de un ordenador.
UDF: (Universal Disk File System). El sistema de archivo utilizado en los discos DVD-Video
(solo permite lectura, no escritura)
Autor: Sebastián Cintes
me encanta la introduccion
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