Archivos y entrada/salida

Del dato de trabajo al resultado persistente

Sistemas Informáticos · 1 DAM · UD03 · Bloque 06

Archivo, directorio y metadatos

Concepto Qué representa
Archivo Datos que se pueden localizar y utilizar
Directorio Nombres y referencias a objetos
Metadatos Tamaño, fechas, permisos y otros atributos

El sistema de archivos organiza la información persistente.

Una ruta necesita un punto de partida

/home/ana/clase/nota.txt
  • Absoluta: parte de la raíz del árbol.
  • Relativa: parte del directorio actual.
  • .. representa el directorio padre.

Desde /home/ana, clase/nota.txt localiza ese archivo.

Directorio ≠ partición

Elemento Papel
Directorio Organiza nombres en un árbol
Partición Divide el espacio de un disco
Sistema de archivos Estructura los datos en un destino

Crear una carpeta no exige dividir un disco.

Particiones, sistemas de archivos y formato

  • La partición delimita una zona del disco.
  • El sistema de archivos organiza sus datos, por ejemplo NTFS o ext4.
  • Formatear crea las estructuras del sistema de archivos.

El formato puede hacer que se pierda el acceso a los datos anteriores.

MBR · Primarias, extendida y lógicas

La tabla principal de MBR dispone de cuatro entradas.

Tipo Cómo se organiza
Primaria Se registra directamente en la tabla principal
Extendida Ocupa una entrada y contiene particiones lógicas
Lógica Se encuentra dentro de la extendida

Ejemplo posible: 3 primarias + 1 extendida con varias lógicas.

GPT · Particiones independientes

Cada partición tiene su propia entrada en la tabla GPT.

Se pueden superar las cuatro particiones sin crear una extendida ni particiones lógicas.

Algunas herramientas denominan primarias a estas particiones.

Un disco de 500 GB con Windows y Linux

Disco GPT con EFI de 512 MB, MSR de 16 MB, Windows de 250 GB, WinRE de 2 GB y Linux con el resto, unos 247,5 GB.

Arranque, reserva y recuperación

Partición Formato Para qué sirve
EFI · 512 MB FAT32 Guarda los archivos de arranque de ambos sistemas
MSR · 16 MB Sin sistema de archivos Reserva de Windows para gestionar el disco GPT
WinRE · 2 GB NTFS Guarda las herramientas de recuperación de Windows

Las particiones de Windows y Linux

Partición Formato Contenido
Windows · 250 GB NTFS Windows, aplicaciones y datos; normalmente C:
Linux · resto ≈ 247,5 GB ext4 Linux, aplicaciones y datos; montada en /

En este ejemplo, /home y el archivo swap están dentro de la partición Linux.

Una escritura necesita cooperación

La aplicación solicita una escritura al núcleo; controlador y dispositivo realizan la entrada/salida

Esperar datos no ocupa siempre la CPU

En una lectura síncrona que necesita esperar E/S:

En ejecución → bloqueado → listo → en ejecución

  • El dispositivo puede avisar mediante una interrupción.
  • La CPU puede atender otro proceso mientras tanto.
  • El planificador decide cuándo vuelve a ejecutar el primero.

Consulta activa, interrupciones y DMA

Mecanismo Qué hace
Consulta activa o polling El software comprueba repetidamente el estado
Interrupción El hardware avisa de un evento y el SO lo atiende
DMA Facilita transferencias entre dispositivo y RAM sin que la CPU copie cada unidad

El SO prepara y supervisa las transferencias.

Búfer, caché y persistencia

Mecanismo Finalidad
Búfer Coordinar ritmos de producción y consumo
Caché Reutilizar datos y evitar accesos lentos
Cola de impresión Mantener trabajos pendientes

La memoria de trabajo no garantiza conservación tras apagar.

Recupera lo esencial

  1. ¿De qué depende interpretar una ruta relativa?
  2. ¿Qué diferencia una carpeta de una partición?
  3. ¿Por qué una interrupción no elige al siguiente proceso?

Relaciona archivo, proceso, memoria y dispositivo.

Aplicación en los apuntes

6.6: interpretar el árbol y sus rutas.

6.7: explicar una lectura que tarda.

Aules 6.8: reúne 3.7, FCFS/RR de 4.8, 5.7 y 6.7.

Una entrega individual; criterios en los apuntes.

Después: preparar un laboratorio virtual.

Recupera procesos y memoria: ejecutar y mantener datos temporalmente no basta para conservar resultados. Presenta el bloque como introducción conceptual. Administración de directorios y permisos pertenece a UD05/UD06; discos y copias, a UD07. No se pide formatear ni crear particiones en esta sesión.

Ilustra con un texto breve: las frases pertenecen al contenido; su tamaño y fecha son atributos. Una carpeta organiza nombres, pero no es una división física obligatoria del disco. No resolver la tabla de rutas de 6.6; este ejemplo sirve para distinguir conceptos.

Es un ejemplo diferente del árbol evaluable de 6.6. Señala raíz, cada directorio y nombre final. Cambia oralmente el punto de partida para comprobar que una misma ruta relativa no funciona desde cualquier lugar. No ejecutar comandos: se interpretan referencias conocidas. En Windows, recuerda brevemente letra de unidad y barras, sin dar una regla universal para todas las rutas posibles.

Este contraste prepara la lectura del instalador. Un árbol puede reunir varios dispositivos montados y muchos directorios pueden pertenecer al mismo sistema de archivos. No presentar /home separado como obligación. La comparación y administración detallada se retomará en UD07; no convertir esta diapositiva en una práctica de discos.

Fuente: apuntes 6.3. Formatear y borrar de forma segura son operaciones diferentes. La administración detallada pertenece a UD07.

Fuente: apuntes 6.3. Puede haber una extendida por disco. La extendida es un contenedor, no otro sistema de archivos de datos junto a los de las particiones lógicas. Referencia: https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/fileio/basic-and-dynamic-disks .

Fuente: apuntes 6.3. El ejemplo siguiente usa GPT y arranque UEFI. El término primaria en ciertas herramientas no introduce una jerarquía de extendidas y lógicas en GPT. Referencia: https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/fileio/basic-and-dynamic-disks .

Fuente: apuntes 6.3, figura 6.2. Tamaños orientativos para el ejemplo sin cifrado y con EFI compartida. El esquema no está a escala. Las funciones se explican en las dos diapositivas siguientes, después del dibujo, como en los apuntes.

Fuente: tabla de apuntes 6.3. EFI y WinRE tienen capacidades elegidas para el ejemplo; el tamaño necesario de WinRE depende de su imagen y actualizaciones. MSR no contiene datos del usuario. Referencia: https://learn.microsoft.com/en-us/windows-hardware/manufacture/desktop/configure-uefigpt-based-hard-drive-partitions?view=windows-11 .

Fuente: tabla de apuntes 6.3. Los tamaños son orientativos, no mínimos universales. Linux reutiliza la EFI existente; no se necesitan particiones separadas para home o swap en este diseño. Referencias de los apuntes: https://help.ubuntu.com/community/PartitioningSchemes ; https://help.ubuntu.com/community/UEFI .

Recorre los cuatro componentes. La flecha inferior representa notificación al sistema, no una selección del siguiente proceso realizada por el dispositivo. Distingue el caso de la figura, guardar, de la lectura que se explicará después: cooperan los mismos componentes, pero los datos viajan hacia el destino al escribir y hacia memoria al leer. Relaciona con la impresión del bloque: aceptar un trabajo en cola no equivale a haber terminado la última página. Señala que se muestra una operación conceptual, no todos los detalles físicos ni el orden obligatorio de cada escritura. La respuesta recibida por la aplicación puede preceder a la persistencia física según operación y configuración.

Recupera el bloque 03: listo y ejecutándose no son equivalentes; seguimos el modelo de un único hilo por proceso. La secuencia es conceptual y condicionada a que la operación espere datos; una lectura atendida en caché puede no requerir ese recorrido. El ejemplo prepara 6.7, pero no presenta su secuencia completa como respuesta entregable. DMA facilita transferencias sin que CPU copie cada unidad; no elimina supervisión del SO.

Fuente: apuntes 6.4.1–6.4.2. La notificación de fin de E/S permite actualizar el estado del proceso. El planificador decide la selección de CPU. DMA no elimina toda intervención de CPU ni sustituye al controlador.

Usa una impresión: la aplicación puede continuar cuando el trabajo está en cola y la impresora aún no ha terminado. Regresa a guardar un archivo para explicar por qué expulsar correctamente un medio importa. No afirmar que toda operación usa el mismo búfer ni que todas las escrituras se aplazan.

Recuperación oral sin nuevos entregables. Pide nombrar el mecanismo de cada relación. Si identifican carpeta con disco, vuelve al contraste de conceptos. Si confunden listo y ejecución, recupera el papel del planificador. No leer ni reproducir las soluciones de 6.6 o 6.7.

Conserva los entregables definidos: tabla y respuestas para 6.6; secuencia causal y explicación para 6.7. No crear archivos ni ejecutar operaciones de disco para demostrar conceptos que se evalúan mediante interpretación. La virtualización permitirá aplicar estos fundamentos sin sustituir el sistema habitual del equipo.

Estado de evaluación (19/10/2026): UD03 pendiente de impartir. Dos entregas individuales aprobadas, sin publicar, ejecutar ni calificar: 2.6 (RA7.a/b y RA2.c) y práctica 6.8 (RA2.b), que reúne 3.7, FCFS/RR de 4.8, 5.7 y 6.7. Una nota por práctica con criterios sencillos en los apuntes; fechas pendientes. Los productos de preparación se reutilizan en estas entregas. Trabajar FCFS, SJF, SRTF, RR y prioridades. La nota única no cambia exámenes ni FE.