¿Puede un sistema operativo usar la base de datos en lugar del sistema de archivos?

Hace algunos años, mi programa de investigación incluía la creación de un sistema de almacenamiento de objetos para un sistema operativo en tiempo real (en lugar de un sistema de archivos convencional).

Para hacer esto correctamente, el sistema operativo debe basarse en transacciones. Este no fue el primer sistema operativo de investigación basado en transacciones, pero fue el primero en tiempo real.

El rendimiento fue un problema en comparación con las arquitecturas convencionales del sistema operativo, como han señalado otros aquí.

Pero en tiempo real no significa “muy rápido”, significa que la puntualidad y la previsibilidad de la puntualidad son parte de la LÓGICA del sistema. Los plazos (plazos de tareas, etc.) pueden ser de microsegundos a megasegundos, y hay muchos sistemas en tiempo real (incluidos los “difíciles” en tiempo real) que tienen plazos en segundos y minutos, por ejemplo, los de combate militar como como defensa antimisiles, que fue y es uno de mis principales dominios de aplicación (y fuentes de financiación de investigación).

Por lo tanto, mi interés estaba en los principios y la arquitectura de los sistemas operativos transaccionales en tiempo real utilizando un almacén de objetos. Aprendimos mucho, pero para mi pesar, la financiación y los recursos humanos de nuestro grupo causaron que este tema se eliminase de investigaciones posteriores. Tal vez algún día …

Claro, un sistema de archivos es un tipo de base de datos.

Históricamente, ha habido muchos más experimentos con diferentes modelos de sistemas de archivos que los que la mayoría de los sistemas operativos han establecido hoy; que es, más o menos, un conjunto jerárquico de directorios que contienen archivos que son flujos de bytes. Cosas como los atributos de archivos extendidos y otros metadatos son compatibles con Linux ext4 (así como Windown NTFS hasta cierto punto), Resource Forks en Macintosh HFS, sistemas de versiones en VMS, archivos como segmentos de memoria en Multics, y se han presentado una gran cantidad de otras ideas implementado.

Sin embargo, los sistemas de archivos de directorios jerárquicos típicos basados ​​en POSIX de hoy en día tienden a diferir solo en pequeñas formas. La mayoría del software espera un cierto grado de coherencia con POSIX, y eso limita la cantidad de experimentación que las personas están dispuestas a hacer.

Sin embargo, existen contraejemplos que ya existen. Para Linux, por ejemplo, hay Libsqlfs que utiliza un back-end de base de datos SQLite, o un sistema de archivos FUSE para examinar etiquetas id3 que extraen los metadatos ID3 de una colección de archivos de música y los presentan como un sistema de archivos, o el sistema de archivos virtual libferris que hace el Lo mismo con las etiquetas EXIF ​​que se encuentran en las fotografías.

El sistema Linux FUSE permite que el usuario inicie procesos del sistema de archivos, por lo que abre la capacidad de mezclar y combinar sistemas de archivos únicos como este para muchos más desarrolladores (en comparación con parchar un núcleo del sistema operativo) y algunos experimentos bastante inteligentes como estos han surgido como resultado.

Estas son cosas diferentes. ‘Sistema de archivos’ es solo un nombre que usamos para definir cómo se estructuran los datos del sistema operativo (archivos, carpetas, formato de partición …) y cómo se ocupan de varias cosas, como componentes de hardware, otros softwares, etc. Entonces, es parte del sistema operativo. Por otro lado, una base de datos tiene su propia estructura y un sistema de archivos admite sus datos, almacenando sus archivos dentro.

Como dijo Bruce-Robert Fenn Pocock, un sistema de archivos es un tipo particular de base de datos, generalmente un árbol jerárquico de blobs.

Sí, ha habido sistemas operativos que han utilizado bases de datos “verdaderas” y no sistemas de archivos.

Uno se llamaba Pick: Pick sistema operativo

Microsoft tenía un proyecto para usar una base de datos en lugar de un sistema de archivos: WinFS

Absolutamente. Se podría argumentar que esto es precisamente lo que hace un sistema de almacenamiento de objetos como OpenStack Swift.

La magia viene a asegurarse de que la sobrecarga de la base de datos del sistema de archivos no supere sus beneficios.

Un sistema de archivos es una base de datos, justo en un nivel más bajo que un RDBMS normal, por lo que, aunque es posible, generalmente es redundante.