Implementación del Almacenamiento de Archivos: Gestión de Bloques y Sistemas de Archivos

El aspecto clave de la implementación del almacenamiento de archivos es el registro de los bloques asociados a cada archivo.

Definición de Bloque

Un bloque está compuesto por un determinado número de sectores que se asocian a un único archivo. Un archivo se almacena en uno o más bloques de sectores.

Importancia del Tamaño del Bloque

Es importante la elección del tamaño del bloque, pero hay que entender que si el tamaño del bloque es muy grande, aun cuando el archivo sea de un tamaño muy pequeño, se le asignará el bloque entero, con lo que se desperdiciará gran parte de la capacidad del disco. Por otra parte, si el tamaño del bloque es demasiado pequeño para almacenar un archivo, harán falta muchos bloques, con lo que se producirá un retraso en la lectura del archivo al tener que localizar el disco todos los bloques que componen ese archivo.

La solución es elegir un tamaño del bloque lo suficientemente pequeño para no desperdiciar capacidad de disco, pero lo suficientemente grande como para no ralentizar la lectura de los archivos. Varios estudios realizados indican que el tamaño medio de los archivos en sistemas Linux y Windows es de 1 KB, actualmente de 4 KB. Si se elige un tamaño de bloque de 2 KB en un disco cuyo sector tiene 512 bytes, cada bloque estará compuesto por cuatro sectores.

Sistemas de Archivos: FAT

En la cual el directorio contiene la dirección del primer bloque y cada bloque contiene, a su vez, la dirección del siguiente bloque o el valor null en caso de que sea el último bloque del fichero. En esta técnica se crea una tabla con un registro por cada uno de los bloques del disco, en cada registro se indica si dicho bloque está libre o cuál es la dirección del siguiente bloque.

De esta forma, en el directorio se asocia con el nombre del archivo el número de bloque en el que comienza dicho archivo; con este dato y mediante la tabla, se puede averiguar la dirección de todos los bloques que componen dicho archivo simplemente siguiendo la lista ligada. Con esta organización, todo el bloque estará disponible para los datos. A la tabla de registros se le llama FAT (File Allocation Table) y se puede encontrar en sus dos versiones: FAT16 y FAT32, dependiendo de si los bloques se direccionan con 16 o con 32 bits. Con esta organización, todo el bloque está disponible para los datos.

Sistemas de Archivos: NTFS

En NTFS no hay áreas de disco reservadas para datos como la FAT. Todo en una partición NTFS es un archivo, incluso la Master File Table (MFT), que es una base de datos de los archivos y las carpetas de la partición que incluye su nombre, ubicación, tamaño y permisos.

Sistemas de Archivos Basados en Inodos (Linux)

Los sistemas operativos como Linux utilizan un sistema de archivos basado en inodos.