Sistemas de Ficheiros. 1. Ficheiros 2. Directórios 3. Implementação de sistemas de ficheiros 4. Exemplos de sistemas de ficheiros

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1 Sistemas de Ficheiros 1. Ficheiros 2. Directórios 3. Implementação de sistemas de ficheiros 4. Exemplos de sistemas de ficheiros

2 Organização de um Sistema Operativo System Call Handler File System 1... File System m Virtual memory Driver 1 Driver 2... Driver n Threads, thread scheduling, thread synchronization Interrupt handling, context switching, MMU Hide the low-level hardware 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/2002 2

3 Ficheiros Necessidade de armazenamento a longo prazo Grandes quantidades de informação tem de ser armazenada. Informação armazenada tem de sobreviver ao fim do processo que a utiliza. Múltiplos processos devem poder aceder a informação de um modo concorrente. 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/2002 3

4 Ficheiros Nomes de ficheiros Extensões típicas de ficheiros. 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/2002 4

5 Ficheiros Estrutura de um ficheiro Três tipos de ficheiros Sequências de bytes Sequências de records em árvore 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/2002 5

6 Ficheiros Tipos de ficheiros para um dado SO UNIX (a) Um ficheiro executável (b) Um arquivo 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/2002 6

7 Ficheiros Acesso a ficheiros Acesso sequencial Leitura de todos os bytes/records desde o inicio Não é permitido saltar para posições especificas, apenas mover o ponteiro para trás ou para a frente Conveniente quando a media é uma cassete Acessos aleatório bytes/records lidos em qualquer ordem Essencial para sistemas de bases de dados A leitura pode ser mover ponteiro de ficheiro (seek), de seguida ler ou. ler e mover o ponteiro de ficheiro. 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/2002 7

8 Ficheiros Atributos de ficheiros 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/2002 8

9 Ficheiros Operações sobre ficheiros Create Delete Open Close Read Write Append Seek Get attributes Set Attributes Rename 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/2002 9

10 Ficheiros Ficheiros mapeados em memória (a) Processo segmentado antes de mapear o ficheiro no seu espaço de endereçamento. (b) Processo após mapear o ficheiro. (a) Ficheiro abc existente é mapeado em um segmento. (b) Novo segmento é criado para o ficheiro xyz. 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/

11 Directórios Sistemas de directórios de nível único Sistemas de directórios de um único nível Exemplo da figura: Contém 4 ficheiros Pertencentes a 3 utilizadores diferentes, A, B, C Exemplo? => cartão GSM 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/

12 Directórios Sistemas de ficheiros de dois níveis As letras indicam os donos dos directórios e dos ficheiros. Exemplo? => leitores portáteis de MP3. 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/

13 Directórios Sistemas de directórios hierárquicos Exemplo? 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/

14 Directórios Nomes de path s (caminhos) Arvore de directórios de UNIX. Separadores (caminho) em cada sistema: Windows \ UNIX / MVS. MULTICS > 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/

15 Directórios Operações com directórios Create Delete Opendir Closedir Readdir Rename Link Unlink 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/

16 Implementação de sistemas de ficheiros Organização típica do FS Um exemplo possível. 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/

17 Implementação de sistemas de ficheiros Implementação de ficheiros alocação contígua (a) Espaço de alocação contigua para 7 ficheiros (b) Estado do disco depois de D e E serem removidos 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/

18 Implementação de sistemas de ficheiros Implementação de ficheiros Lista ligada de blocos 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/

19 Implementação de sistemas de ficheiros Implementação de ficheiros Tabela de alocação de ficheiros Lista ligada usando uma tabela de alocação em RAM MS-DOS FAT File Alocation Table 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/

20 Implementação de sistemas de ficheiros Implementação de ficheiros - I-node Exemplo de um i-node (I-node = Index node) UNIX 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/

21 Implementação de sistemas de ficheiros Implementação de directórios MS-DOS/WINDOWS UNIX/LINUX (a) Directoria simples com Entradas de dimensão fixa Endereços de disco e atributos na entrada de directoria (b) Directoria onde cada entrada apenas refere um i-node 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/

22 Implementação de sistemas de ficheiros Implementação Implementar Long File Names (a) In-line (b) In a heap 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/

23 Exemplos de sistemas de ficheiros Sistema de ficheiros MS-DOS Uma entrada de directório no sistema MS-DOS 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/

24 Exemplos de sistemas de ficheiros Sistema de ficheiros MS-DOS Block size 0.5 KB 1 KB 2 KB 4 KB 8 KB 16 KB 32 KB FAT-12 2 MB 4 MB 8 MB 16 MB FAT MB 256 MB 512 MB 1 GB 2 GB FAT-32 1 TB 2 TB 2 TB 2 TB Partição máxima para diferentes dimensões de blocos Entradas vazias são combinações proibidas 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/

25 Exemplos de sistemas de ficheiros Sistema de ficheiros Windows 98 Bytes Uma entrada de directório no sistema MS-DOS estendido utilizado pelo Windows /16/2002 Sistemas Operativos 2001/

26 Exemplos de sistemas de ficheiros Sistema de ficheiros Windows 98 Bytes Checksum Uma entrada de um ficheiro de nome longo em Windows /16/2002 Sistemas Operativos 2001/

27 Exemplos de sistemas de ficheiros Sistema de ficheiros Windows 98 Exemplo de como um nome longo é armazenado no Windows /16/2002 Sistemas Operativos 2001/

28 Exemplos de sistemas de ficheiros Sistema de ficheiros UNIX V7 Uma entrada de directório no sistema UNIX V7. 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/

29 Exemplos de sistemas de ficheiros Sistema de ficheiros UNIX V7 Um i-node UNIX. 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/

30 Exemplos de sistemas de ficheiros Sistema de ficheiros UNIX V7 Passos para alcançar /usr/ast/mbox 12/16/2002 Sistemas Operativos 2001/