Estructura y Gestión de Sistemas de Archivos en Linux

Sistemas Operativos: Tema 4 - Estructura y Gestión de Archivos

El sistema de archivos es fundamental para el funcionamiento de cualquier sistema operativo. Su función principal es almacenar, organizar, acceder y recuperar la información de manera eficiente, la cual se guarda en forma de archivos.

Directorios Principales en Sistemas Linux

Los directorios en un sistema Linux siguen una estructura jerárquica bien definida. A continuación, se describen algunos de los directorios más importantes:

• /bin: Contiene los programas ejecutables esenciales para todos los usuarios del sistema.
• /boot: Alberga los archivos de configuración necesarios para el arranque del sistema.
• /dev: Guarda archivos que representan los dispositivos físicos (hardware) del sistema.
• /etc: Almacena los archivos de configuración específicos del sistema.
  • /etc/init.d: Contiene scripts (shell scripts) que gestionan el inicio y el apagado del sistema.
  • /etc/network: Incluye scripts como `ifup` y `down` para la gestión de interfaces de red.
• /home: Directorio que alberga las carpetas personales de cada usuario del sistema.
• /lib: Contiene las bibliotecas compartidas necesarias para la ejecución de programas.
• /lost+found: Se utiliza para recuperar información de archivos que pudieron corromperse tras una caída del sistema.
• /media: Punto de montaje para dispositivos de almacenamiento extraíbles o unidades físicas (discos duros, DVDs).
• /mnt: Directorio temporal donde se pueden montar sistemas de archivos según sea necesario.
• /opt: Destinado a la instalación de aplicaciones de terceros que no siguen la estructura estándar.
• /proc: Contiene archivos virtuales que proporcionan información sobre el núcleo del sistema y los procesos en ejecución.
• /root: Es el directorio personal del superusuario (administrador) del sistema.
• /sbin: Contiene programas ejecutables reservados para el administrador del sistema.
• /usr: Alberga programas y utilidades de uso general para los usuarios (ej. `/usr/games`, `/usr/doc`).
• /tmp: Directorio para almacenar archivos temporales.
• /var: Guarda información que varía con el tiempo, como registros y datos de aplicaciones.
  • /var/log: Contiene los archivos de registro (logs) del sistema.
  • /var/spool: Almacena datos para procesos que esperan ser procesados, como trabajos de impresión o colas de correo.

Gestión de Archivos y Directorios

La gestión de archivos se refiere al conjunto de operaciones y estructuras que permiten manejar la información almacenada. Un archivo es un conjunto de datos relacionados que se identifica por un nombre.

El I-nodo

El i-nodo (índice de nodo) es una estructura de datos fundamental en sistemas de archivos tipo Unix. Cada i-nodo contiene información detallada sobre un archivo o directorio (permisos, propietario, tamaño, etc.), pero no su nombre ni su contenido. Una tabla de i-nodos se crea al arrancar el sistema.

Tipos de Ficheros

Los archivos en un sistema operativo pueden clasificarse de diversas maneras:

• Ficheros Binarios: Contienen código ejecutable o datos en formato no legible directamente por humanos.
• Ficheros de Texto o Shell Script: Contienen comandos o texto plano legible.
• Ficheros que almacenan información: Datos estructurados o no estructurados.

Operaciones Comunes con Ficheros

Las operaciones básicas para interactuar con archivos incluyen:

• Crear: Generar un nuevo archivo.
• Borrar: Eliminar un archivo existente.
• Copiar: Duplicar un archivo.
• Mover: Cambiar la ubicación de un archivo.
• Modificar: Actualizar el contenido de un archivo.
• Seleccionar: Elegir un archivo para realizar una operación.
• Renombrar: Cambiar el nombre de un archivo.
• Enlazar: Crear referencias a archivos o directorios.
• Abrir: Acceder al contenido de un archivo para lectura o escritura.
• Cerrar: Finalizar la sesión de trabajo con un archivo.

Enlaces de Archivos

Los enlaces permiten crear referencias a archivos o directorios desde diferentes ubicaciones, facilitando el acceso:

• Enlace Duro: Crea una entrada adicional en el sistema de archivos que apunta directamente a los datos del i-nodo original. Cualquier cambio en un enlace duro se refleja en el original y viceversa. Ambos comparten el mismo i-nodo.
• Enlace Simbólico (o Blando): Actúa como un acceso directo o puntero a otro archivo o directorio. Cada enlace simbólico tiene su propio i-nodo y apunta a la ruta del archivo original.

Otros Tipos de Ficheros Relevantes

• Ficheros Ocultos: Son aquellos cuyos nombres comienzan con un punto (`.`), y generalmente no se muestran en listados estándar.
• Shell Scripts: Archivos que contienen una secuencia de comandos para ser ejecutados por la shell.
• Ficheros de Configuración: Permiten personalizar el comportamiento del sistema o de las aplicaciones, definiendo parámetros específicos.