Tipos de Sistemas de Archivos y su Función en la Memoria Virtual

Sistemas de Archivos

El sistema de ficheros guarda de forma persistente la información que necesita el sistema informático. La función básica de un sistema de ficheros (en inglés, file system) es preservar la información en un dispositivo de almacenamiento como un disco duro o un DVD. No obstante, existen sistemas de ficheros especializados que pueden tener otras funciones, como servir de interfaz entre el administrador y el núcleo del sistema informático, u otras funciones.

De Disco

Tienen por función guardar ficheros en un dispositivo de almacenamiento. Algunos sistemas de ficheros pueden soportar Journaling, una técnica que utiliza un diario para guardar los datos necesarios para restablecer un estado consistente del sistema de archivos tras un fallo. Algunos sistemas de ficheros de disco son:

• EXT
• FAT
• ISO9660
• NTFS
• JFS
• ReiserFS
• XFS

De Red

Permiten compartir ficheros entre diferentes dispositivos conectados a una red. Algunos sistemas de ficheros de red son:

• CIFS
• NFS

De Base de Datos

En lugar de guardar los ficheros de forma jerárquica, se utiliza una base de datos para guardar los ficheros indexados por su metainformación (nombre, permisos, tipo de fichero, etc.). Es posible realizar búsquedas de ficheros en SQL o un lenguaje natural. Algunos sistemas de ficheros de base de datos son:

• BFS
• Gnome VFS
• WinFS

De Propósito Específico

Sistemas de ficheros que, por ejemplo, tienen por función mostrar ficheros de dispositivo (Udev), permitir que el núcleo muestre los procesos que controla (procfs) o permitir que el núcleo utilice un espacio de almacenamiento secundario para la gestión de la memoria virtual (swap).

Memoria

Memoria Virtual

Gracias a la memoria virtual, un sistema operativo moderno presenta al usuario un espacio de memoria contiguo que puede ser mayor que la cantidad de memoria principal instalada. Al espacio de memoria secundaria que guarda datos que aparentan estar en memoria principal se le llama espacio de trasiego o intercambio, en el caso de GNU/Linux, espacio swap.

El Uso de Memoria Virtual

• Permite que la cantidad de espacio dedicado a los procesos no esté limitada por la cantidad de memoria principal instalada. Es posible tener cargados más procesos y es posible cargar procesos más grandes.
• Reduce la velocidad de ejecución. Cuando se ejecutan procesos que corren en memoria secundaria, no se puede igualar la velocidad de proceso que se conseguiría si se utilizase memoria principal.
• El SO debe gestionar la traducción de direcciones entre el espacio de memoria virtual y físico. Para este fin, el SO se apoya en hardware específico como la MMU (unidad de gestión de memoria, normalmente integrada en la CPU).

Segmentación

La segmentación es una técnica de gestión de memoria que divide dinámicamente la memoria en diferentes segmentos.

Un Segmento

• Tiene un tamaño que se ajusta a lo que va a contener. Cada segmento puede tener un tamaño diferente.
• Es un área contigua de memoria, tiene una dirección de inicio (base) y determinado tamaño (número de posiciones de memoria que ocupa).

Cuando se Utiliza Segmentación

• No existe la fragmentación interna, pero sí hay fragmentación externa.
• Pueden ser necesarias operaciones de compactación.
• El segmento se adapta a la visión del programador. Un módulo se corresponde con un segmento.
• Es fácil compartir datos entre procesos. A cada segmento se le puede asignar unos permisos diferentes, de manera similar a como se realiza la compartición de información en el sistema de ficheros.