Sistemas Operacionais. Sistema de Arquivos. Edeyson Andrade Gomes.
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- Maria de Lourdes Alencastre Tavares
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1 Sistemas Operacionais Sistema de Arquivos Edeyson Andrade Gomes
2 Sistema de Arquivos Mecanismo que provê armazenamento e acesso a dados e programas do Sistema Operacional e do usuário; Aspecto mais visível do Sistema Operacional; Formado por duas partes distintas: Coleção de Arquivos: Armazenagem de dados; Estrutura de Diretórios: Responsável pela organização e informações sobre os arquivos do sistema; Interface homogênea e transparente para a manipulação de dados em memória secundária. 2 Sistema de Arquivos
3 Arquivo: Sistema de Arquivos Coleção de informações logicamente relacionadas (bits, bytes, linhas e registros), que representam programas ou dados; Referido pelos usuários através de um nome; Conjunto de registros definidos pelo sistema de arquivos; É composto por uma série de atributos, que podem variar de acordo com o Sistema Operacional. Atributos básicos são: 3 Sistema de Arquivos
4 Atributos dos Arquivos Nome: Distinção entre caracteres, extensão máxima, partes (nome e extensão); Localização: Formado pelo ponteiro para o dispositivo e o local onde se encontra o arquivo neste dispositivo; Tamanho: Tamanho atual do arquivo. Pode conter também o tamanho máximo permitido; Informações para proteção de acesso: privilégios de acesso dos usuários; Data e hora: da criação do arquivo, da última modificação feita no arquivo e do último acesso feito ao arquivo; Identificação do usuário: que criou o arquivo. 4 Sistema de Arquivos
5 Métodos de Acesso ao Arquivo
6 Métodos de Acesso ao Arquivo Forma como a informação é acessada no arquivo; A depender de como o arquivo está organizado o sistema pode recuperá-lo de diferentes maneiras; Tipos de acesso: Acesso seqüencial; Acesso direto; Acesso indexado; Sistemas Operacionais podem dar suporte a mais de um método de acesso. 6 Sistema de Arquivos
7 Métodos de Acesso ao Arquivo Acesso seqüencial: Método de acesso mais comum. Usado em fitas; Informações no arquivo são processadas na ordem que foram gravadas; Gravação só é possível no final do arquivo. Posição Atual Começo Fim Leitura 7 Sistema de Arquivos
8 Métodos de Acesso ao Arquivo Acesso seqüencial: Alocação Contígua Informações do Arquivo: Início e Tamanho Problemas Sistema trabalha com pré-alocação Usuário precisa definir antecipadamente o tamanho do arquivo 8 Sistema de Arquivos
9 Métodos de Acesso ao Arquivo Acesso seqüencial: Problemas Alocação de arquivo maior que necessário Desperdício Alocação de arquivo menor que necessário Arquivo 1 Arquivo 2 Arquivo 3 9 Sistema de Arquivos
10 Métodos de Acesso ao Arquivo Alocação Contígua Como o arquivo1 pode crescer? Arquivo 1 Arquivo 2 Arquivo 3 Arquivo 1 Livre Informação do Arquivo Início, Tamanho, número de segmentos Segmento 0 0, 1000 Segmento , Sistema de Arquivos
11 Métodos de Acesso ao Arquivo Alocação Contígua Muitos segmentos Perde desempenho no acesso seqüencial Desfragmentação Arquivo com um único segmento Livre Arquivo 2 Arquivo 3 Arquivo Sistema de Arquivos
12 Métodos de Acesso ao Arquivo Livre Arquivo 2 Arquivo 3 Arquivo Apagando o Arquivo 3 Livre Arquivo 2 Livre Arquivo Como alocar um arquivo com 1200 bytes? Livre Livre Arquivo 2 Arquivo Sistema de Arquivos
13 Métodos de Acesso ao Arquivo Alocação Contígua Perguntas: Se apagarmos o Arquivo 3, como reusar o espaço? Como determinar as áreas livres do disco? Como alocar tais áreas? Respostas: Listas encadeadas ou mapas de bits Best Fit, First Fit ou Worst Fit Parece com o que? 13 Sistema de Arquivos
14 Métodos de Acesso ao Arquivo Acesso direto: Arquivo é dividido em blocos que podem ser acessados em qualquer ordem; Ideal para grande quantidade de informação, como as bases de dados; Leitura baseada na especificação do número do bloco; Possível combinar o acesso direto com o acesso seqüencial. 14 Sistema de Arquivos
15 Métodos de Acesso ao Arquivo Acesso indexado: Sofisticação do acesso direto; Chamado de acesso indexado ou por chave; Arquivo deve possuir uma área de índice onde existam ponteiros para os diversos registros; 15 Sistema de Arquivos
16 Operações sobre Arquivos System Calls permitem às aplicações realizar operações de E/S como tradução de nomes em endereços, leitura e gravação de dados, criação e eliminação de arquivos; Operações sobre arquivos mais comuns são: Criar; Abrir; Ler; Gravar; Fechar; Renomear; Posicionar; Destruir. 16 Sistema de Arquivos
17 Sistema de Arquivos Discos podem ser divididos em diversas partições ou volumes; Cada disco contém pelo menos uma partição onde estão localizados os arquivos e os diretórios; Diretório: Também chamado de diretório de dispositivo ou Tabela de conteúdo do volume; Estrutura de dados que mantém informações sobre a coleção dos arquivos contidos no disco; Nome, tamanho, localização, tipo, etc; Pode ser visto como um conjunto de tabelas que associam nomes a arquivos. 17 Sistema de Arquivos
18 Sistema de Arquivos Um diretório também é um arquivo, com vários atributos, mas tratado de forma diferenciada pelo SO (Bit define se é arquivo bit = 0 ou diretório bit =1) Operações sobre diretórios mais comuns são: Procurar, apagar, renomear e copiar arquivos; Mostrar uma lista com o conteúdo do diretório; Estruturas mais comuns são: Nível Único (Single-Level Directory); Dois Níveis (Two-Level Directory); Árvore; Grafo Acíclico; Grafo. 18 Sistema de Arquivos
19 Implementação do Sistema de Arquivos Forma de armazenamento de arquivos na memória secundária demanda controle dos espaços livres e dos espaços alocados aos arquivos e diretórios; Espaço livre gerenciado através de: Mapa de bits: Cada entrada na tabela é associada a um bit que indica se o bloco está livre (bit=0) ou ocupado (bit=1); Ligação encadeada: Cada bloco livre guarda o endereço do próximo bloco livre; Tabela com endereço do 1º bloco livre de cada segmento e o número de blocos livres contíguos; 19 Sistema de Arquivos
20 Alocação de Disco Alocação Contígua: Armazenagem do arquivo no disco em blocos seqüenciais; Informações necessárias: Nome, endereço de início e tamanho; Problemas: Definição do tamanho definitivo do arquivo no instante da sua criação; Pré-alocação de espaço extra pode gerar ociosidade do espaço alocado por muito tempo; Alocação para novos arquivos depende que existam n blocos dispostos em seqüência no disco. 20 Sistema de Arquivos
21 Alocação de Disco Alocação Contígua: Três estratégias para alocação do espaço para o arquivo: First-fit: Primeiro segmento livre com tamanho suficiente para o arquivo; Best-fit: Menor segmento livre disponível com tamanho suficiente para o arquivo; Worst-fit: Maior segmento livre disponível com tamanho suficiente para o arquivo; Todas as três estratégias geram fragmentação de espaços livres. 21 Sistema de Arquivos
22 Alocação de Disco Situação crítica: Quando existem espaços livres mas nenhum deles suporta um novo arquivo; Solução é a desfragmentação do disco, que deve ser periódica, pois seu efeito é temporário. 22 Sistema de Arquivos
23 Alocação de Disco Uso de Blocos Menor unidade de alocação lógica Diminui a fragmentação a um único bloco por arquivo Apenas o último bloco Perda média = 50% do tamanho do bloco por arquivo 23 Sistema de Arquivos
24 Alocação de Disco Ligação encadeada LBL Lista de Blocos Livres LBL Bloco 0, 18KB 32 BITS 1020 Bytes Bloco com 1KB = 1024 BYTES = Sistema de Arquivos
25 Alocação de Disco Ligação encadeada LBL Lista de Blocos Livres LBL Bloco 0, 18KB 4 Bytes 1020 Bytes Dados Para alocar um arquivo com 3 KB 3072 bytes necessitamos de 4 blocos devido ao espaço dos ponteiros. 25 Sistema de Arquivos
26 Alocação de Disco Ligação encadeada Bloco = 1KB NOME Bloco Inicial Tamanho LBL 0 18K Criar Arquivo 1 com 3072 Bytes Sistema de Arquivos 26
27 Alocação de Disco Ligação encadeada Bloco = 1KB NOME Bloco Inicial Tamanho LBL 4 14K Arquivo Criar Arquivo 1 com 3072 Bytes 3072 / 1020 = 3 com resto 12 3 blocos cheios e 1 com 12 bytes. Sistema de Arquivos 27
28 Alocação de Disco Ligação encadeada NOME Bloco Inicial Tamanho LBL 4 14K Arquivo Criar Arquivo 2 com 4000 Bytes Sistema de Arquivos 28
29 Alocação de Disco Ligação encadeada NOME Bloco Inicial Tamanho LBL 8 10K Arquivo Arquivo Criar Arquivo 2 com 4000 Bytes Sistema de Arquivos 29
30 Alocação de Disco Ligação encadeada NOME Bloco Inicial Tamanho LBL 8 10K Arquivo Arquivo Criar Arquivo 3 com 2000 Bytes Sistema de Arquivos 30
31 Alocação de Disco Ligação encadeada NOME Bloco Inicial Tamanho LBL 10 8K Arquivo Arquivo Arquivo Criar Arquivo 3 com 2000 Bytes Sistema de Arquivos 31
32 Alocação de Disco Ligação encadeada NOME Bloco Inicial Tamanho LBL 10 8K Arquivo Arquivo Arquivo 1 cresce de 3072 bytes para 4200 bytes Arquivo Sistema de Arquivos 32
33 Alocação de Disco Ligação encadeada NOME Bloco Inicial Tamanho LBL 11 7K Arquivo Arquivo Arquivo Arquivo 1 cresce de 3072 bytes para 4200 bytes Arquivo 2 diminui de 4000 bytes para 3000 bytes Sistema de Arquivos 33
34 Alocação de Disco Ligação encadeada NOME Bloco Inicial Tamanho LBL 11 8K Arquivo 2 diminui de 4000 bytes para 3000 bytes Arquivo Arquivo Arquivo Apagando o Arquivo 3 Sistema de Arquivos 34
35 Alocação de Disco Ligação encadeada NOME Bloco Inicial Tamanho LBL 11 10K Arquivo Apagando o Arquivo 3 Arquivo ?rquivo Sistema de Arquivos 35
36 Alocação de Disco Ligação encadeada NOME Bloco Inicial Tamanho LBL 11 10K Arquivo Restaurando o Arquivo 3 Como é possível? O? Indica exclusão lógica. Arquivo ?Arquivo Sistema de Arquivos 36
37 Alocação de Disco Ligação encadeada NOME Bloco Inicial Tamanho LBL 11 8K Arquivo Arquivo Arquivo Restaurando o Arquivo 3 Como é possível? O? Indica exclusão lógica. Apagando os Arquivos 3 e 1. Sistema de Arquivos 37
38 Alocação de Disco Ligação encadeada NOME Bloco Inicial Tamanho LBL 11 10K Apagando os Arquivos 3 e 1. Arquivo Arquivo ?Arquivo Sistema de Arquivos 38
39 Alocação de Disco Ligação encadeada NOME Bloco Inicial Tamanho LBL 11 15K?Arquivo Arquivo Apagando os Arquivos 3 e 1. Blocos da LBL [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 7, 8, 9, 0, 1, 2, 3, 10]?Arquivo Sistema de Arquivos 39
40 Alocação de Disco Ligação encadeada NOME Bloco Inicial Tamanho LBL 11 13K?Arquivo Arquivo Arquivo Restaurando o Arquivo 3. O bloco 7 vai apontar para que o bloco 9 aponta. O 9 aponta para null. Blocos da LBL [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 7, 0, 1, 2, 3, 10] Sistema de Arquivos 40
41 Problema na Alocação de Disco Ligação encadeada LBL Bloco 10, 8KB O que aconteceu com o bloco vermelho? Como reusá-lo? 41 Sistema de Arquivos
42 Problema na Alocação de Disco Ligação encadeada Para ler o bloco n de um arquivo, quantos blocos devem ser lidos? Resp: n blocos Por que? Resp: Os blocos estão encadeados através de ponteiros dentro do próprio bloco Existe leitura direta? Resp: Não. Só seqüencial Se o arquivo ficar fragmentado, a leitura seqüencial é pior que na alocação contígua. Qual a solução? Resp: Desfragmentação 42 Sistema de Arquivos
43 Problema na Alocação de Disco Ligação encadeada Qual a vantagem sobre a alocação contígua? Menor desperdício, pois aloca blocos. Alocação por demanda. 43 Sistema de Arquivos
44 Alocação de Blocos em Disco Alocação Encadeada: BLOCO = 1024 bytes Diretório Arquivo Início Tamanho Arquivo Arquivo Arquivo Sistema de Arquivos
45 Alocação de Blocos em Disco Alocação Encadeada: Arquivo é organizado como um conjunto de blocos ligados logicamente no disco Arquivo é uma Lista Simplesmente Encadeada dentro dos blocos Cada bloco possui um ponteiro para o bloco seguinte e assim sucessivamente Fragmentação do disco não é problema, pois blocos não precisam estar contíguos 45 Sistema de Arquivos
46 Alocação de Blocos em Disco Desvantagens: Acesso aos blocos dos arquivos só pode ser seqüencial; Espaço desperdiçado nos blocos para o armazenamento dos ponteiros Diretório Arquivo Início Fim Arquivo 0 7 Arquivo 4 11 Arquivo Sistema de Arquivos
47 Alocação de Blocos em Disco Alocação Indexada: Informações necessárias: Nome, endereço do índice + índice; Ponteiros para os blocos do arquivo são mantidos numa estrutura chamada bloco de índice; Permite acesso direto sem fragmentação; Não utiliza informação de controle nos blocos como na alocação encadeada. 47 Sistema de Arquivos
48 Alocação Indexada de Blocos Linha Valor FAT Diretório Arquivo 1o. Bloco Tamanho 7 8 LBL Bloco = 1 KB = 1024 bytes A primeira coluna da tabela [linha] é virtual, pois identifica a linha. Sistema de Arquivos 48
49 Alocação Indexada de Blocos Linha Valor FAT Diretório Arquivo 1o. Bloco Tamanho 7 8 LBL Qual o primeiro bloco da LBL? Resp: 0 Qual o segundo bloco da LBL? Resp: Na FAT, para onde o bloco 0 aponta? Busca-se na linha O último bloco deve apontar para EOF. O que é EOF? Um valor predeterminado. No exemplo assumiu-se 999. Sistema de Arquivos 49
50 Alocação Indexada de Blocos Linha Valor FAT Diretório Arquivo 1o. Bloco Tamanho 7 8 LBL Alocar o arquivo 1 com 2872 bytes Precisamos de 3 blocos livres. Sistema de Arquivos 50
51 Alocação Indexada de Blocos Linha Valor FAT Diretório Arquivo 1o. Bloco Tamanho LBL Arquivo Alocar o arquivo 1 com 2872 bytes Precisamos de 3 blocos livres. Bloco = 1 KB = 1024 Bytes Alocar o arquivo 2 com 4020 bytes Sistema de Arquivos 51 Blocos do Arquivo 1 = [0,1, 2]
52 Alocação Indexada de Blocos Linha Valor FAT Diretório Arquivo 1o. Bloco Tamanho LBL Arquivo Arquivo Alocar o arquivo 1 com 2872 bytes Alocar o arquivo 2 com 4020 bytes Bloco = 1 KB = 1024 Bytes Aumentar o arquivo 1 Blocos do Arquivo 1 = [0,1, 2] em 1030 bytes Blocos do Arquivo 2 = [3, 4, 5, 6] Sistema de Arquivos 52
53 Alocação Indexada de Blocos Linha Valor FAT Diretório Arquivo 1o. Bloco Tamanho LBL Arquivo Arquivo Aumentar o arquivo 1 em 1030 bytes Bloco = 1 KB = 1024 Bytes Criar o arquivo 3 com 5211 bytes Blocos do Arquivo 1 = [0,1, 2, 7] Blocos do Arquivo 2 = [3, 4, 5, 6] Sistema de Arquivos 53
54 Alocação Indexada de Blocos Linha Valor FAT Aumentar o arquivo 1 em 2405 bytes Diretório Arquivo 1o. Bloco Tamanho LBL Arquivo Arquivo Arquivo Criar o arquivo 3 com 5211 bytes Bloco = 1 KB = 1024 Bytes Blocos do Arquivo 1 = [0,1, 2, 7] Blocos do Arquivo 2 = [3, 4, 5, 6] Blocos do Arquivo 3 = [8, 9, 10, 11, 12, 13] Sistema de Arquivos 54
55 Alocação Indexada de Blocos Linha Valor FAT Diretório Arquivo 1o. Bloco Tamanho LBL Arquivo Arquivo Apagar o arquivo 1 Sistema de Arquivos 55 Arquivo Aumentar o arquivo 1 em 2405 bytes Bloco = 1 KB = 1024 Bytes LBL = [17, 18, 19] Blocos do Arquivo 1 = [0,1, 2, 7, 14, 15, 16] Blocos do Arquivo 2 = [3, 4, 5, 6] Blocos do Arquivo 3 = [8, 9, 10, 11, 12, 13]
56 Alocação Indexada de Blocos Linha Valor FAT Diretório Arquivo 1o. Bloco Tamanho LBL Arquivo Arquivo Arquivo Bloco = 1 KB = 1024 Bytes LBL = [17, 18, 19, 0, 1, 2, 7, 14, 15, 16] Recuperar o arquivo 1 Sistema de Arquivos 56 Blocos do Arquivo 1 = [0,1, 2, 7, 14, 15, 16] Blocos do Arquivo 2 = [3, 4, 5, 6] Blocos do Arquivo 3 = [8, 9, 10, 11, 12, 13]
57 Alocação Indexada de Blocos Linha Valor FAT Apagar o arquivo 1 e o arquivo 2 Diretório Arquivo 1o. Bloco Tamanho LBL Arquivo Arquivo Arquivo Recuperar o arquivo 1 Bloco = 1 KB = 1024 Bytes LBL = [17, 18, 19] Blocos do Arquivo 1 = [0,1, 2, 7, 14, 15, 16] Blocos do Arquivo 2 = [3, 4, 5, 6] Blocos do Arquivo 3 = [8, 9, 10, 11, 12, 13] Sistema de Arquivos 57
58 Alocação Indexada de Blocos Linha Valor FAT Diretório Arquivo 1o. Bloco Tamanho LBL Arquivo Arquivo Arquivo Bloco = 1 KB = 1024 Bytes LBL = [17, 18, 19, 0, 1, 2, 7, 14, 15, 16, 3, 4, 5, 6] Sistema de Arquivos 58 Blocos do Arquivo 1 = [0,1, 2, 7, 14, 15, 16] Blocos do Arquivo 2 = [3, 4, 5, 6] Blocos do Arquivo 3 = [8, 9, 10, 11, 12, 13]
59 Alocação Indexada de Blocos Linha Valor FAT Diretório Arquivo 1o. Bloco Tamanho LBL Arquivo Arquivo Arquivo Recuperar o arquivo 2 Bloco = 1 KB = 1024 Bytes Blocos do Arquivo 1 = [0,1, 2, 7, 14, 15, 16] Blocos do Arquivo 2 = [3, 4, 5, 6] Blocos do Arquivo 3 = [8, 9, 10, 11, 12, 13] Sistema de Arquivos 59
60 Alocação Indexada de Blocos Linha Valor FAT Diretório Arquivo 1o. Bloco Tamanho LBL Arquivo Arquivo Arquivo Apagar o arquivo 1 e o arquivo 2 Bloco = 1 KB = 1024 Bytes Blocos do Arquivo 1 = [0, 1, 2, 7, 14, 15, 16] Blocos do Arquivo 2 = [3, 4, 5, 6] Blocos do Arquivo 3 = [8, 9, 10, 11, 12, 13] Sistema de Arquivos 60
61 Alocação Indexada de Blocos Linha Valor FAT Diretório Arquivo 1o. Bloco Tamanho LBL Arquivo Arquivo Arquivo Recuperar o arquivo 1 Bloco = 1 KB = 1024 Bytes Blocos do Arquivo 1 = [0,1, 2, 7, 14, 15, 16] Blocos do Arquivo 2 = [3, 4, 5, 6] Blocos do Arquivo 3 = [8, 9, 10, 11, 12, 13] Sistema de Arquivos 61
62 FAT Valor FAT de 12 bits 2 12 = 4096 linhas 4096 blocos Cada linha da FAT12 possui 12 bits Tamanho da FAT = Número de Linhas * Tamanho da Linha = 2 12 * 12 bits = 4K * 1,5 bytes = 6 K bytes FAT 12 era usada em disquetes Problema: como representar fim de arquivo, bloco ruim, etc? Endereços especiais são usados Sistema de Arquivos 62
63 FAT Valor Tamanho do Bloco = Tamanho do Disco / 4096 Formatar disco de 1 MB Bloco = 2 20 /2 12 = 2 8 = 256 bytes 2 MB Bloco = 512 bytes 4 MB Bloco = 1024 bytes = 1KB 40 MB Bloco = 10 KB Quanto maior o disco, maior o tamanho do bloco. Imagine formatar um disco de 64GB com FAT 12? Bloco = 2 36 /2 12 = 2 24 = 16 MBytes Sistema de Arquivos 63
64 FAT Valor FAT de 16 bits Cada linha da FAT16 possui 16 bits Tamanho da FAT16 = 2 16 * 16 bits = 64K * 2 bytes = 128 K bytes Exceção: Precisamos de um valor para marcar Fim de Arquivo (FF), Bad Block (FE), etc. Nem todos os blocos podem ser usados; os últimos são desperdiçados. Sistema de Arquivos 64
65 FAT Valor FAT de 16 bits - 64 K Linhas - 64 K blocos Tamanho da FAT = 128 K bytes Formatando Discos: 64 MB Tamanho do Bloco: 1 KB 640 MB Bloco: 10KB 2 GB Bloco: 2 31 /2 16 = 2 15 = 32KB 6,4 GB Bloco: 100 KB 64 GB Bloco: 1 MB A FAT precisa ficar TODA na memória para ser usada. Sistema de Arquivos 65
66 FAT Valor FAT de 32 bits 2 32 linhas = 4 G Linhas Tamanho da FAT 32 = 4 G * 4 bytes = 16 GBytes Formatando Partições: Bloco: 1 KB Disco até 4 TB Problema: Como manter a FAT32 na memória? Solução: Trabalhar com tabelas com múltiplos níveis. Sistema de Arquivos 66
67 Alocação Indexada de Blocos Diretório Arquivo 1o. Bloco Tamanho Arquivo 1 Arquivo 2 Arquivo LBL Arquivo Arquivo Arquivo Recuperar o arquivo 1 Bloco = 1 KB = 1024 Bytes Sistema de Arquivos 67 Blocos do Arquivo 1 = [0,1, 2, 7, 14, 15, 16] Blocos do Arquivo 2 = [3, 4, 5, 6] Blocos do Arquivo 3 = [8, 9, 10, 11, 12, 13]
68 Alocação Indexada de Blocos Diretório Arquivo Índice arquivo 0 arquivo 1 arquivo Índice 0 Índice 1 Índice Sistema de Arquivos
69 Alocação Indexada de Blocos Diretório Arquivo Índice arquivo 0 arquivo 1 arquivo Índice 0 Índice 1 Índice Sistema de Arquivos
70 Tabelas de Índices Suponha um disco de 80 GB, bloco de 4 KB O disco está cheio Quanto de tabela, com 32 bits, será necessário? Número de Blocos = 80 GB / 4 KB = 20 M Tamanho da tabela = 20 M * 4 bytes = 80 MB Arquivos têm: Nome Atributos (Tamanho, datas, permissões, etc) Onde armazenar isso? 70 Sistema de Arquivos
71 Diretórios
72 Diretórios Organização Todo diretório é um arquivo Árvore Raiz Nome da Partição C: Diretório é um arquivo com registros 72 Sistema de Arquivos
73 Diretórios C: Nome Extensão SDAHRrrr 1o. Bloco Tamanho Data Windows /08/2006 Autoexec bat /08/2006 Config sys /08/ Teste txt /08/ O que ocorre quando executamos dir C: O arquivo C: root tem 2 blocos: 0, 5. O sistema abre todos os blocos e apresenta o conteúdo formatado. Dir C:\Windows Dir C:\XPTO Notepad C:\teste.txt Sistema de Arquivos 73
74 C:\>dir O volume na unidade C não tem nome. O número de série do volume é 38E7-FFAE Pasta de C:\ 28/08/ :17 <DIR> Windows 15/08/ : AUTOEXEC.BAT 15/08/ : CONFIG.SYS Sistema de Arquivos
75 Alocação Indexada de Blocos Linha Valor Conteúdo do Bloco 0 Nome SDAHR 1o. Bloco Tamanho Data Windows /08/2006 Autoexec.bat /08/2006 Config.sys /08/2006 Teste.txt /08/ Bloco = 1 KB = 1024 Bytes ROOT: Bloco 0 O que acontece quando executamos DIR C: Sistema de Arquivos 75
76 Cache
77 Cache Como garantir maior desempenho para acessos repetidos a um mesmo bloco de disco? Cache de Blocos na memória Desempenho Contém os blocos mais recentemente referenciados do disco LRU 77 Sistema de Arquivos
78 Cache: Desempenho X Confiabilidade Tipos de Cache Maior desempenho, Menor confiabilidade Lê e grava apenas na Cache O que acontece se faltar energia ao sistema? Todas as alterações da Cache são perdidas. Problema de consistência ao SO e aos dados dos usuários. Quando os dados são realmente gravados no disco? Quando houver uma falta de bloco com o cache cheio. Algoritmo LRU Temporizador 78 Sistema de Arquivos
79 Cache: Desempenho X Confiabilidade Tipos de Cache Maior confiabilidade, Menor desempenho Lê na Cache e grava na Cache e no Disco O que acontece se faltar energia ao sistema? Nenhuma alteração é perdida. Quando os dados são realmente gravados no disco? A cada I/O Algoritmo LRU 79 Sistema de Arquivos
80 Cache: Desempenho X Confiabilidade Tipos de Cache Equilíbrio entre confiabilidade e desempenho Os blocos dos arquivos do SO e do usuário têm a mesma importância ao sistema? Não. Tipos de Blocos: Essenciais do SO (Diretórios, Estruturas) Não Essenciais usuários 80 Sistema de Arquivos
81 Cache: Desempenho X Confiabilidade Tipos de Cache Equilíbrio entre confiabilidade e desempenho I/O de bloco essencial Lê na Cache e grava na Cache e no Disco I/O de bloco não essencial Lê e Grava na Cache O que acontece se faltar energia ao sistema? O sistema fica íntegro e as alterações do usuário são perdidas. 81 Sistema de Arquivos
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