Edición de «Unix File System»

{{Ficha de sistema de archivos
| full_name               = UNIX file system
| name                    = UFS
| developer               = [[Computer Systems Research Group|CSRG]]
| introduction_os         = [[BSD|4.2BSD]]
| introduction_date       =  
| partition_id            = 
| directory_struct        = Tabla
| file_struct             = 
| bad_blocks_struct       = 
| max_file_size           = 2<sup>73</sup> bytes (8 [[Zettabyte|ZB]])
| max_files_no            =  
| max_filename_size       = 255 bytes
| max_volume_size         = 2<sup>73</sup> bytes (8 [[Zettabyte|ZB]])
| filename_character_set  = 
| dates_recorded          = 
| date_range              = 
| forks_streams           =  
| attributes              =  
| file_system_permissions =  
| compression             =  
| encryption              =  
| OS                      =  [[A/UX]], [[DragonFlyBSD]], [[FreeBSD]], [[FreeNAS]], [[HP-UX]], [[NetBSD]], [[GNU/Linux|Linux]], [[OpenBSD]], [[Solaris (sistema operativo)|Solaris]], [[SunOS]], [[Tru64 UNIX]], [[UNIX System V]] y otros
}}
'''Unix File System''' (UFS) es un [[sistema de archivos]] utilizado por varios sistemas operativos [[UNIX]] y [[POSIX]]. Es un derivado del [[Berkeley Fast File System]] ('''FFS'''), el cual es desarrollado desde ''FS'' [[Unix|UNIX]] (este último desarrollado en los [[Laboratorios Bell]]).

Casi todos los derivativos de [[Berkeley Software Distribution|BSD]] incluyendo a [[FreeBSD]], [[NetBSD]], [[OpenBSD]], [[NeXTStep]], y [[Solaris (sistema operativo)|Solaris]] utilizan una variante de UFS. En [[Mac OS X]] está disponible como una alternativa al [[Hierarchical File System|HFS]]. En [[GNU/Linux|Linux]], existe soporte parcial al sistema de archivos UFS, de solo lectura, y utiliza sistema de archivos nativo de tipo [[ext3]], con un diseño inspirado en UFS.

== Diseño ==
Un sistema de archivos '''UFS''' se compone de las siguientes partes:
* unos pocos bloques al inicio de la partición reservados para [[Bootstrapping (informática)|bootstrap]] (el cual debe ser inicializado separadamente del sistema de archivos).
* un superbloque que contiene un [[magic number|número mágico (del inglés magic number)]] identificando esto como un UFS, y algunos otros números vitales describiendo la geometría y parámetros de puesta a punto del comportamiento.
* una colección de grupos de cilindros. Cada grupo de cilindros tiene estos componentes:
** un respaldo del superbloque.
** una cabecera de cilindro, con estadísticas, lista de espacio libre, etc. acerca de este bloque de cilindros, similar a los que se encuentran en el superbloque.
** un número de [[inodo]]s, cada cual conteniendo los atributos del archivo.
** un número de bloques de datos.

Los inodos son numerados secuencialmente. Los primeros inodos están reservados por razones históricas, seguidos por los inodos del [[directorio raíz]].

Los archivos de directorio contienen sólo la lista de archivos en el directorio y el inodo asociado para cada archivo. Todos los [[metadatos]] ([[Metadata (computación)|metadata]]) son mantenidos en el [[inodo]].

== Historia y evolución ==
Las más tempranas versiones de [[UNIX]] utilizaban un sistema de archivos al que se referían simplemente como '''FS'''. FS sólo incluía el bloque de booteo, superbloque, un puñado de inodos y los bloques de datos. Esto funcionaba bien para los pequeños discos que los [[UNIX]] de aquel tiempo estaban diseñados, pero la tecnología avanzó y los discos comenzaron a crecer, moviendo la cabeza hacia atrás y adelante entre el grupo de inodos y los bloques de datos a los que ellos se referían, causando «golpeteo de disco» («disk thrashing» en inglés), el ruido que causan las cabezas de discos rotatorios al hacer una búsqueda rápida y repetida de datos en lugares alejados de los platos magnéticos de los mismos. BSD optimizó esto en el '''FFS''' invirtiendo los grupos de cilindros, dividiendo el disco en grupos más pequeños, cada uno con su propio grupo de inodos y bloques de datos.

Lo que realiza el BSD FFS es tratar de localizar los bloques de datos asociados y los metadatos en el mismo grupo de cilindros, e, idealmente, todo el contenido de un directorio (datos y metadatos para todo el archivo) en el mismo o cercano por el grupo de cilindros, esto logrando reducir la [[Fragmentación de un sistema de ficheros|fragmentación]] causada por la dispersión del contenido de los directorios por todo el disco.

Algunos de los parámetros de rendimiento en el superbloque incluyen un número de pistas y sectores, velocidad de rotación del disco, y alineamiento de los sectores entre pistas. En un sistema completamente optimizado, la cabeza puede ser movida entre pistas cercanas para leer los sectores fragmentados de alternarse las pistas mientras espera que el disco gire.

Mientras los discos se hicieron grandes, y más grandes, las optimizaciones del sector de nivel pasaron a ser obsoletas (especialmente con discos que usaban numeración lineal y [[Zone_Bit_Recording|sectores variables por pista]]). Con discos más grandes, y archivos más grandes, las lecturas fragmentadas se transformaron en un problema más grande. Para combatir esto, BSD incrementó el tamaño de los bloques del sistema de archivos de un sector a 8k. Esto tuvo efectos varios. La oportunidad de que los sectores de archivos estuvieran contiguos es mucho más alta. La cantidad de gastos indirectos para enumerar los bloques del archivo se reduce. El número de bloques representable en el ancho de un bit fijo fue incrementado (permitiendo discos más grandes).

Con bloques de tamaño más grande, los discos con muchos archivos pequeños podrían perder mucho espacio, así que [[BSD]] añadió "block level fragmentation", donde el último bloque parcial de datos de muchos archivos podría ser guardado en un solo bloque de "fragmento" en vez de en muchos bloques vacíos.

== Implementaciones ==
La mayoría de los proveedores de sistemas [[POSIX]] adaptó UFS a sus propias necesidades, añadiendo extensiones propietarias que podrían no ser reconocidas por versiones de [[UNIX]] de otros desarrolladores. Sorprendentemente, muchos han continuado usando el tamaño original de bloques y campos de datos con de la misma amplitud que el UFS original, así que algún grado de compatibilidad (lectura) se mantiene entre plataformas.

[[FreeBSD]] 5.0 introdujo [[UFS2]], el cual añade soporte para volúmenes sobre un 1TB ([[TeraByte]]) y para imágenes del sistema de archivos. Ha sido portado a [[NetBSD]].

El sistema de archivos [[ext2]] de Linux fue escrito desde cero basado en conceptos de UFS. [[ext2]] permite configurar tamaños de bloques en el momento de la creación del sistema de archivos para soportar discos más grandes. Además tiene campos de datos de [[64 bits]] en el inodo para aceptar archivos más grandes. [[Ext3]] añade [[journaling]]. [[ReiserFS]] fue el primer sistema de archivos con journaling incluido en el [[núcleo Linux]] y es más rápido trabajando con archivos pequeños. [[GNU/Linux|Linux]] incluye una implementación de UFS para compatibilidad binaria al nivel de lectura con otros [[UNIX]], pero como no existe una implementación estándar para las extensiones de los proveedores de terceras partes, Linux sólo tiene actualmente soporte experimental de escritura para UFS.

Desde [[Solaris (sistema operativo)|Solaris]] 7, [[Sun Microsystems]] incluyó '''UFS Logging''' en el Entorno Operativo Solaris, el cual brinda sistemas de archivos con soporte de [[Journaling]] a UFS. El UFS de Solaris también tiene extensiones para archivos grandes, discos grandes y otras características.

== Enlaces externos ==
* [http://lists.freebsd.org/pipermail/freebsd-current/2003-April/001444.html Pequeño FAQ de UFS2] (en inglés)
* [http://ufs-linux.sourceforge.net Herramientas UFS2 para Linux] (en inglés)

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