SISTEMAS OPERACIONAIS
Aula 3 – Sistema de Arquivos
O que é ?
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Sistema de arquivos é a forma de organização de
dados em algum meio de armazenamento de
dados em massa frequentemente feito em discos .
Sabendo interpretar o sistema de arquivos de um
determinado disco, o sistema operacional pode
decodificar os dados armazenados e lê-los ou
gravá-los.
O que é ?
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Um sistema de arquivos é um conjunto de estrturas
lógicas que permite o sistema operacional controlar
o acesso a um dispositivo de armazenamento como
disco rígido, pen drive, cd-room, etc.
Diferentes sistemas operacionais podem usar
diferentes sistemas de arquivos.
O que é ?
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Podemos dividir um disco rígido em várias partes
ou partições, onde cada partição é independente
das outras, ou seja, cada partição pode ter o seu
próprio sistema de arquivo.
Isto significa que uma partição do disco não
interfere nas outras partições.
Podemos, por exemplo, instalar o Linux em uma
partição e o Windows em outra partição.
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O SO gerencia à organização dos arquivos como
em uma biblioteca
 Salva
os dados nos espaços vazios do disco, rotulandoos com um FCB (File Control Block, Bloco de Controle de
Arquivo)
 criando uma lista com a posição deste dado, chamada
de MFT (Master File Table, Tabela de Arquivos Mestre).
Sabendo a posição do arquivo a ser aberto/gravado,
 O SO solicita a leitura desta, decodifica/codifica e
realiza a abertura/gravação do dado.
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A tabela onde são armazenadas as informações
sobre as partições fica no primeiro setor do disco e
chama-se MBR (Master Boot Record).
O MBR (Master Boot Record) é um arquivo de
dados interligado com a BIOS cuja importância é o
reconhecimento do sistema de arquivos, como
também na inicialização do sistema operacional.
MFT
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Um arquivo possui certos atributos que variam de
um sistema operacional para o outro, mas que
normalmente são os seguintes:
 Nome:
o nome simbólico do arquivo é a única
informação conservada em forma legível pelas
pessoas.
 Identificador: este rótulo único, usualmente um numero,
identifica o arquivo dentro do sistema de arquivo; é o
nome não legível pelas pessoas.
 Tipos : esta informação é necessária para aqueles
sistemas que suportam diferentes tipos.
MFT
 Proteção:
a informação de controlo de acesso
determina quem pode ler o arquivo, gravá-lo, executálo e assim por diante.
 Hora, data e identificação do usuário: estas
informações podem ser conservadas em relação a
data da criação, ultima modificação e ultima utilização
do arquivo. Estes dados podem ser úteis para
proteção, segurança e monitoramento de uso do
arquivo.
MFT
 Posição:
esta informação é um ponteiro para um
dispositivo e para a posição do arquivo naquele
dispositivo.
 Tamanho: o tamanho corrente do arquivo e
possivelmente o tamanho máximo permitido estão
incluídos neste atributo.
Tipos de Sistemas de Arquivos
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Apple Macintosh
HFS
 HFS+

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IBM (AIX, OS/2)
JFS (AIX Version 3.1 ou superior, OS/2 Warp)
 HPFS - High Performance File System

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MS-DOS/Microsoft Windows
FAT 16 ou FAT
 FAT 32
 ExFAT
 NTFS

Tipos de Sistemas de Arquivos

UNIX (FreeBSD, OpenBSD, Linux, Solaris, Red Hat, Android,
etc.)











UFS
Ext
Ext2
Ext3
Ext4
SWAP
Reiser
HPFS
JFS
XFS
ZFS
Tipos de Sistemas de Arquivos

FAT
 Neste
sistema existe uma tabela de alocação de
arquivos (File Allocation Table) que na verdade e um
mapa de utilização do disco.
 Por sua limitação de espaço, o FAT mapeia os Clusters
e não setores, o tamanho do Cluster e definido pelo
SO.
 Partições FAT são limitadas em tamanho para um
máximo de 4 Gigabytes (GB) no Windows NT e 2 GB
no MS-DOS.
 De
preferência, ao usar unidades ou partições de mais
de 200 MB, o sistema de arquivos FAT não deve ser
usado. Como o tamanho do volume aumenta, o
desempenho do FAT diminui rapidamente.
 Não é possível definir permissões em arquivos que são
partições FAT.

HFS - Hierarchical File System é o sistema de
arquivos desenvolvido pela Apple.
 Permiti
um maior acesso a unidades de disco rígido
 foi necessário para um novo sistema de arquivos
aumentar o sistema de nomeação, organização e
segurança para demandas crescentes do mercado do
servidor de rede.
 O HPFS mantém a organização de diretório do FAT,
mas adiciona classificação automática do diretório
baseado em nomes de arquivo.

NTFS - New Technology File System possui uma
estrutura que armazena as localizações de todos os
arquivos e diretórios, incluindo os arquivos referentes
ao próprio sistema de arquivos denominado MFT.
Aceita volumes de até 2 TB;
 O tamanho do arquivo é limitado apenas pelo tamanho do
volume;
 Aceita nomes de volumes de até 32 caracteres;
 Oferece suporte a compactação, criptografia e indexação;
 Permite políticas de segurança e gerenciamento;

 Se
usado em uma mídia removível, ela pode se
corromper mais facilmente; Pode ser necessário drivers
extra para acesso a plataformas não-Windows;
 É mais lento que o FAT32, pois pelas diversas diretivas
de segurança tanto de acesso quanto de leitura e
gravação tornam a partição mais lenta que FAT32 que
não possui nenhuma diretiva de segurança ou
confiabilidade adequado.

EXT2
O
sistema de arquivos ext2 é conhecido como "Second
Extended FileSystem". Foi desenvolvido para ser mais
"eficiente" que o sistema de arquivos "Minix", seu
antecessor.
 O Minix era muito utilizado nas primeiras versões do
Linux, e foi utilizado por muitos anos.
 O sistema de arquivos ext2 não possui journaling e foi
substituído pelo ext3.

EXT3
O
sistema de arquivos ext3 é uma versão do ext2 com
suporte a journaling. Portanto, o ext3 tem as mesmas
características do ext2, mas com suporte journaling.
 Essa característica foi uma evolução e tornou o ext3 um
sistema de arquivos muito estável e robusto.
 Como no ext3 só foi adicionado o suporte a journaling,
podemos converter um sistema de arquivos ext2 para
ext3, adicionado suporte a journaling, e também
podemos converter um sistema de arquivos ext3 para
ext2, removendo o suporte a journaling.

EXT4
 Alocação
tardia melhora o desempenho e reduz a
fragmentação, melhorando a alocação de blocos
decisões com base no tamanho do arquivo.
 Jornal checksumming usa checksums nos logs para
melhorar a confiabilidade, já que os logs é um dos
arquivos mais utilizados do disco.
 Suporte para tamanhos maiores de volumes e
arquivos
 Compatibilidade com versões anteriores

XFS
O
sistema de arquivos XFS também possui suporte a
journaling. Foi desenvolvido originalmente pela Silicon
Graphics e posteriormente disponibilizado o código
fonte. O XFS é considerado um dos melhores sistemas
de arquivos para banco de dados, pois é muito rápido
na gravação.
 XFS utiliza muitos recursos de cache com memória RAM,
e para utilizar XFS é recomendado utilizar sistemas
que possuem redundância de energia.

SWAP
 SWAP
é um espaço reservado para troca de dados
com a memória RAM.

JFS - (Journaling FileSystem) é um sistema de
arquivos desenvolvido pela IBM, disponível em
licença open source.
 Além
de possuir journaling, ele permite que as
partições do sistema sejam redimensionadas sem que
seja necessário desligar o computador.
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VFAT
O
sistema de arquivos VFAT é também conhecido como
FAT32.
 O sistema de arquivos VFAT não possui suporte a
journaling. É utilizado normalmente para transferir
dados entre sistemas Windows e o Linux instalados no
mesmo disco, pois pode ser lido e escrito por ambos os
sistemas operacionais.