h2 Sistemas de Arquivos: Armazenamento e Gerenciamento de Dados
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Slide 01:
Requisitos para armazenamento a longo prazo:
- Capacidade muito grande de armazenamento.
- A informação deve sobreviver após o término do processo.
- Múltiplos processos têm acesso à informação concorrentemente.
Questões a serem gerenciadas pelo SO:
- Como encontrar uma informação;
- Como impedir que um usuário tenha acesso à informação de outro usuário;
- Como saber quais blocos estão livres;
O SO abstrai o conceito de disco, criando a abstração de arquivo
- Arquivo é uma unidade lógica de informação que pode ser criada, alterada e removida por um processo.
- Sistema de arquivos: parte do SO que trata dos arquivos.
Arquivos cujos bytes ou registros possam ser lidos em qualquer ordem são chamados de arquivos de acesso aleatório.
Atributos de um arquivo:
- São bits ou campos pequenos que controlam ou habilitam algumas características mais específicas;
- Faz parte dos metadados (atributos) do arquivo;
- Senha faz parte dos metadados;
- Normalmente a manipulação de arquivos é feita estritamente através de chamadas de sistema.
Tipos de arquivos:
- Arquivos de texto:
- São constituídos de linhas de texto;
- São mostrados e impressos diretamente;
- Arquivos binários:
- Possuem uma estrutura interna conhecida pelos programas que os manipulam.
Diretório:
- Diretório é um arquivo;
- Sistema de diretório hierárquico:
- Permitem organizar os diretórios de forma hierárquica;
- Cada usuário pode ter sua própria hierarquia de diretórios;
- A manipulação de diretórios é feita através de chamadas de sistema;
Implementação de sistema de arquivos:
- Os sistemas de arquivos são armazenados em disco.
- A maioria dos discos são divididos em duas partições.
- O disco é dividido em setores:
- Setor 0 do disco é chamado de Registro Mestre de Inicialização (MBR) e é usado para inicializar o PC;
- O fim do MBR contém a tabela de partições, a qual armazena os endereços iniciais e finais de cada partição;
- Uma das partições na tabela é marcada como ativa.
O sistema de arquivos necessita relacionar blocos do disco com os arquivos:
* Alocação contígua
- Armazena cada arquivo em blocos contíguos do disco;
* Alocação por lista encadeada
- Mantém os blocos de cada arquivo em uma lista encadeada de blocos do disco.
- A primeira palavra de cada bloco é usada como ponteiro para o próximo bloco.
* Alocação por lista encadeada (FAT)
- Armazena as informações dos ponteiros da lista encadeada em uma tabela em memória.
- Tabela é chamada de FAT.
* i-node
- É um método que associa cada arquivo a uma estrutura de dados chamada i-node, que relaciona os atributos e os endereços em disco dos blocos do arquivo;
- Dado o i-node de um arquivo, é possível encontrar todos os blocos do arquivo;
- Blocos são organizados em até 4 níveis, cada um com um tamanho fixo;
Sistema de diretório:
- Tem a função de mapear o nome do arquivo (ou caminho) na informação necessária para localizar os seus dados;