Cuestionario Capitulo 12

 

1. ¿Cuál es la diferencia entre un campo y un registro?

 

R/. Un campo es el elemento de datos básicos, tiene un valor único y un tipo de datos específico. En cambio, el registro es un conjunto de campos relacionados que pueden tratarse como una unidad.

 

2. ¿Cuál es la diferencia entre un archivo y una base de datos?

 

R/. Un archivo es un conjunto de registros similares, es tratado como una entidad única y se refieren a él por un nombre;  y la base de datos, es un conjunto de datos relacionados y está formada por una o más clases de archivos.

 

3. ¿Qué es un sistema de gestión de archivos?

 

R/. Es aquel conjunto de software del sistema que ofrece  a los usuarios y aplicaciones unos servicios relativos al empleo de archivos.

 

4. ¿Qué criterios son importantes en la elección de una organización de archivos?

 

R/.  Los criterios para la elección de una organización de archivos son los siguientes:

¯     Acceso rápido

¯     Facilidad de actualización

¯     Economía d almacenamiento

¯     Mantenimiento sencillo

¯     Fiabilidad

 

5. Enumere y defina brevemente cinco organizaciones de archivos.

 

R/. Organizaciones de archivos:

1. Pilas: Los datos se recogen en el orden en que llegan.
2. Archivos secuenciales: Todos los registros son de la misma longitud y constan del mismo número de campos de tamaños fijo en un orden determinado.
3. Archivos secuenciales indexados: Igual que los secuenciales, pero implementan un índice del archivo que da la capacidad de búsqueda para llegar rápidamente al registro deseado.
4. Archivos indexados: No utilizan la secuencialidad ni clave única. Se accede a los registros a través de sus índices. No se restringe la ubicación de los registros.
5. Archivos directos o de dispersión: Acceden directamente a cualquier bloque de dirección conocida.

 

 

6. ¿Por qué es el tiempo medio de búsqueda de un registro menor en un archivo secuencial indexado que en un archivo secuencial?

 

R/.  Los archivos secuenciales indexados reducen enormemente el tiempo necesario para acceder a un solo registro sin sacrificar la naturaleza secuencial del archivo, ya que para procesarlo secuencialmente, los registros del archivo principal se procesan en secuencia hasta encontrar un puntero al archivo de desbordamiento, mientras que en el secuencial indexado se utiliza un índice de archivo que proporciona la capacidad de búsqueda para llegar rápidamente al archivo deseado.

 

 

7. ¿Cuáles son las operaciones típicas que se pueden realizar sobre un directorio?

 

R/. Operaciones que se pueden realizar sobre un directorio:

¯     Buscar

¯     Crear archivo

¯     Borrar archivo

¯     Enumerar directorio

¯     Actualizar directorio

 

 

8. ¿Cuál es la relación entre un nombre de ruta y un directorio de trabajo?

 

R/. Un nombre de ruta es la serie de nombres de directorios, terminados con el propio nombre del archivo, mientras que el directorio de trabajo es el directorio actual asociado a cada usuario interactivo o proceso.  El nombre de camino facilita la elección de los nombres de archivo, pero es incómodo. Por esto, con el uso de los directorios de trabajo las referencias a los archivos se hacen por medio de este.

 

 

9. ¿Cuáles son los derechos de acceso típicos que se pueden conceder o denegar a un usuario sobre un archivo?

 

R/. Los derechos de acceso típicos que se pueden conceder o denegar a un usuario sobre un archivo son los siguientes:

¯     Ninguno

¯     Conocimiento

¯     Ejecución

¯     Lectura

¯     Adición

¯     Actualización

¯     Cambio de protección

¯     Borrado

 

10. Enumere y defina brevemente tres métodos de agrupamiento.

 

R/. Métodos de agrupamiento:

1. Bloques fijos: usa registros de longitud fija, guardándose en cada bloque un número entero de registros. Puede existir espacio sin usar al final de cada bloque.
2. Bloques de longitud variable con tramos:  usa registros de longitud variable que se agrupan en bloques sin dejar espacio sin usar.  Así, algunos registros deben abarcar dos bloques, indicando el tramo de continuación con un puntero al bloque siguiente.
3. Bloques de longitud variable sin tramos: usa registros de longitud variable, pero no se dividen en tramos. En la mayoría de los bloques habrá un espacio desperdiciado.

 

11. Enumere y defina brevemente tres métodos de asignación de archivos.

 

R/. Métodos de asignación de archivos:

1. Asignación contigua: cuando se crea un archivo se le asigna un único conjunto contiguo de boques.
2. Asignación encadenada: se hace con bloques individuales. Cada bloque contiene un puntero al siguiente bloque de la cadena.
3. Asignación indexada: la tabla de asignación de archivos contiene un índice separado de un nivel para cada archivo; el índice posee una entrada para cada sección asignada al archivo. Normalmente, los índices no están almacenados físicamente como parte de la tabla de asignación de archivos.

 

 

12.4  Los directorios pueden implementarse como “archivos especiales” a los que solo se puede acceder de manera limitada o como archivos ordinarios de datos ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de cada método?

 

Directorios implementados como archivos especiales accesados de manera limitada

 

Los directorios accesados de manera limitada, comúnmente son directorios en los cuales esta almacenada información referente al sistema operativo, o utilidades necesarias para la correcta ejecución del sistema operativo.

 

Además de los archivos normales de datos, dentro de la estructura de un sistema UNIX existen unos archivos especiales. Los nombres de estos archivos identifican los dispositivos físicos hardware del equipo:

 

¯     Discos magnéticos

¯     Cintas magnéticas

¯     Terminales

¯     Líneas de comunicaciones

¯     Etc.

 

         Cada tipo de dispositivo tiene un controlador responsable de comunicarse con este dispositivo. Dentro del sistema hay una tabla que apunta a los diferentes controladores de los dispositivos. Todos los dispositivos son tratados como archivos. Existen archivos especiales para cada línea de comunicaciones, disco, unidad de cinta magnética, memoria principal, etc. Estos archivos en realidad están vacíos. Tienen por misión asociar entre sí los dispositivos y sus respectivos drivers. El sistema emplea dos números enteros, denominados número principal (14 bits) y número secundario (18 bits) y almacenados en el i-nodo del archivo, para acceder al dispositivo asociado.

 

         El número principal identifica una clase de dispositivo (en realidad identifica al driver de dicha clase como pueden ser terminales, impresoras, discos, etc.) y el número secundario identifica a un elemento de dicha clase (un terminal específico, un disco concreto, ...).

 

         Las ventajas de tratar las unidades de entrada/salida de esta forma son:

 

¯     Los archivos y dispositivos son tratados lo más similarmente posible.

¯     Los nombres de ambos son pasados a los programas de la misma forma.

¯     Los archivos especiales están sujetos al mismo tipo de protección de acceso que los archivos y directorios ordinarios.

 

¯     Entre sus desventajas están

 

¯     Como son estandarizados, la ruta de acceso a los mismos, es similar en diversos terminales, lo que crea un riesgo de accesibilidad por programas o utilidades no deseadas.

¯     Puede haber conflictos cuando mas de un controlador es asignado al mismo dispositivo y ambos tratan de ejecutarse como controlador actual.

 

Directorios como archivos ordinarios de datos.

 

Los directorios que son accesados como archivos ordinarios de datos son aquellos que han sido creados la mayoría de las veces por parte del usuario, o aplicaciones generales, no relativas al sistema operativo, como utilidades.

 

Entre sus ventajas están:

¯     Son de fácil entendimiento para el usuario, ya que comúnmente los nombres lógicos han sido asignados por el usuario o son entendibles o asociables a las aplicaciones.

¯     Están sujetos a protecciones de acceso por el sistema operativo.

¯     Son de fácil navegación a través de los nombres, y suelen identificar claramente el contenido interno de los mismos.

 

Entre sus desventajas están:

¯     Son relativos al sistema, y características especiales definidas por el usuario, por lo cual, no es necesariamente entendible por usuarios en otros idiomas.

¯     Puede crear conflicto de referencias cuando una aplicación busca ciertas utilidades bajo un nombre, pero no las encuentra porque el directorio de acceso posee nombres diferentes en otros idiomas (ejemplo, las aplicaciones que buscan “Program Files” en sistemas operativos en español dicho directorio será llamado “Archivos de programa”)

 

 

12.5 Algunos sistemas operativos poseen un sistema de archivos estructurado en árbol, pero limitan la profundidad del árbol a un pequeño numero de niveles, ¿Qué efecto causa este limite en los usuarios? ¿Cómo simplifica esto el diseño del sistema de archivos (si lo hace)?

 

El sistema operativo UNIX está diseñado para manejar información contenida normalmente en discos. Para que esta manipulación sea realmente efectiva, es necesario que la información esté organizada de alguna forma. La manera estándar de organizar la información es en archivos. Los archivos son localizados dentro del disco porque son apuntados desde un lugar determinado, a este lugar se le denomina directorio.

 

      Sin embargo en UNIX no se utiliza un único directorio para apuntar a todos los archivos del sistema, sino que se crea una estructura jerárquica de directorios conocida como estructura en árbol.

 

Aunque en un principio pueda parecer una estructura excesivamente complicada por la amplia ramificación de los directorios, esta organización permite agrupar los archivos de los diferentes usuarios e incluso de las diferentes aplicaciones en directorios separados, con lo que se evita el que se interfieran entre sí. Por otro lado, un mismo usuario puede organizar su propia información separando los archivos en diferentes directorios de acuerdo a su contenido.

 

Los usuarios comúnmente no notarían el limite de la profundidad de los arboles, pues es mas común que guarden sus archivos dentro del mismo nivel, o creen otros directorios al mismo nivel, mas probable seria que las aplicaciones demandaran mas profundidad, pero tampoco sucede, pues con el objetivo de simplificar las rutas de acceso a los archivos y librerías, se opta por crear dentro de un archivo, varios subdirectorios, pero los mismos no alcanzan una profundidad excesiva.

 

Esto simplifica el diseño del sistema de archivo, por ejemplo en UNIX, al momento de crear las tablas de i-nodos pues se evita que los i-nodos sean dependientes de una ruta de acceso, creando problemas si se corrompe la lista, por lo cual las locaciones serian mas fáciles de recuperarse si el árbol posee una menor profundidad.

 

 

12.6 Considérese un sistema de archivos jerárquico en el que el espacio libre se mantiene mediante una lista de espacio libre:

 

·        Supóngase que el puntero al espacio libre se pierde. ¿Puede el sistema reconstruir la lista de espacio libre?

 

Si el puntero al espacio libre se pierde, es muy probable que si solo se usaba una técnica indexada, se pierda la lista actual de espacio libre, mas existen muchas y diversas técnicas que permiten la creación de la lista del espacio libre, como por ejemplo el vector bit, que posee una ventaja ya que muchos procesadores cuentan con instrucciones de manipulación de bits, y este método es usado por el MacOS, e Intel a partir del 80386 y Motorola a partir del 68020 tienen instrucciones que ayudan a la creación del vector bit. El único problema es si el vector no se mantiene en memoria, pero como solución, el disco duro puede ser partido en clusters, y muchos sistemas operativos cuentan con utilidades de análisis de unidades fijas, lo que ayuda a reconstruir la lista de espacio libre, así como detectar sectores defectuosos.

 

Además, en sistemas de archivos como FAT, la administración de espacio libre esta incorporada en la propia estructura de asignación.

 

 

·        Sugiérase un esquema que garantice que el puntero nunca se pierde como resultado de un único fallo de memoria.

 

Un esquema que garantice que el puntero no se pierda como resultado de un fallo en memoria  puede ser el usado por UNIX, el de mantener los bloques de índice cerca de los bloques de datos, para reducir el tiempo de búsqueda, o usar la técnica de agrupamiento, que es una modificación de la técnica de lista enlazada, en agrupamiento, se aprovecha el espacio de los bloques libres para almacenar las direcciones de estos bloques libres, lo que permite encontrar mas rápidamente las direcciones de los bloques libres, y como las mismas están almacenadas en varios bloques, es mas fácil evitar la perdida del puntero lógico.