Sistemas de Arquivos. Arquivos e Diretórios Características e Implementação Tadeu Ferreira Oliveira - tadeu.ferreira@ifrn.edu.br

Documentos relacionados
AULA 16 - Sistema de Arquivos

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

SOP - TADS Sistemas de Arquivos Cap 4 Tanenmbaum

Sistemas Operacionais

Capítulo 6. Gerenciamento de Arquivos. 6.1 Arquivos 6.2 Diretórios 6.3 Implementação (6.3.1 a 6.3.6) 6.4 Exemplos

Capítulo 6 Sistemas de Arquivos

Sistemas de Ficheiros. Ficheiros Diretórios Implementação de sistemas de ficheiros Exemplos de sistemas de ficheiros

Sistemas de Arquivos NTFS, FAT16, FAT32, EXT2 e EXT3

Estrutura Interna do KernelUNIX Sistema O. Estrutura Interna de Arquivos (1) Estrutura Seqüência. User application. Standard Unix libraries

Capítulo 6 Sistemas de Arquivos

implementação Nuno Ferreira Neves Faculdade de Ciências de Universidade de Lisboa Fernando Ramos, Nuno Neves, Sistemas Operativos,

Sistemas de Arquivos. Sistemas Operacionais - Professor Machado

Sistemas de Arquivos. André Luiz da Costa Carvalho

Laboratório de Hardware

5.2 - Armazenamento em Disco

Plano da aula de hoje

Funções de um SO. Gerência de processos Gerência de memória Gerência de Arquivos Gerência de I/O Sistema de Proteção

Sistema de Ficheiros

Sistemas de Arquivos

Gerência do Sistema de Arquivos. Adão de Melo Neto

SISTEMAS OPERACIONAIS ABERTOS Prof. Ricardo Rodrigues Barcelar

5.1 Sistemas de Arquivos

Acadêmicos: Luís Fernando Martins Nagata Gustavo Rezende Vinícius Rezende Santos

Sistemas Operacionais

Sistemas de Arquivos. Sistemas de arquivos: Mecanismos para armazenamento on-line e acesso de dados e programas.

Um retrospecto da aula passada... Um retrospecto da aula passada... Principais Aspectos de Sistemas Operacionais. Gerência de E/S

Sistemas Operacionais 3º bimestre. Dierone C.Foltran Jr.

Aula 01 Visão Geral do Linux

Sistemas Operacionais Arquivos. Carlos Ferraz Jorge Cavalcanti Fonsêca

Prof. Bruno Calegaro

Sistemas Operacionais: Sistema de Arquivos

Sistemas Operacionais Sistemas de Arquivos. Thiago Leite

Sistemas de Arquivos NTFS

Sistema de Arquivos EXT3

Sistemas Operacionais. Prof. André Y. Kusumoto

UFRJ IM - DCC. Sistemas Operacionais I. Unidade IV Sistema de arquivos. Prof. Valeria M. Bastos Prof. Antonio Carlos Gay Thomé 13/06/2012 1

Programação de Sistemas

Fundamentos de Sistemas Operacionais

Sistema de Arquivos FAT

Introdução ao Linux. Professor Breno Leonardo G. de M. Araújo

Discos RAID. Confiabilidade e Desempenho 1. Confiabilidade & Desempenho. Lembrando: gerenciamento de espaço livre. Níveis de RAID

Fundamentos de Arquivos e Armazenamento Secundário

FACENS Engenharia Mecatrônica Sistemas de Computação Professor Machado. Memória Armazenamento Sistema de Arquivos

Sistemas Operacionais Arquivos

Unix: Sistema de Arquivos. Geraldo Braz Junior

Sistemas Operacionais. Roteiro. Introdução. Marcos Laureano

BC Sistemas Operacionais

Sistemas de Arquivos. (Aula 23)

4) Abaixo está representado o nó_i do arquivo SO.txt em um sistema UNIX.

Sou o professor Danilo Augusto, do TIParaConcursos.net, e costumo trabalhar temas relacionados a Redes de Computadores e Sistemas Operacionais.

O TEMPO DE ACESSO A UM DADO EM DISCOS MAGNÉTICOS É FORMADO POR TRÊS TEMPOS SIGNIFICATIVOS COMBINADOS:

1 - SISTEMA DE FICHEIROS NO WINDOWS

Armazenamento Secundário. SCE-183 Algoritmos e Estruturas de Dados II

BC Sistemas Operacionais Sistema de Arquivos (aula 10 Parte 2) Prof. Marcelo Z. do Nascimento

Google File System. Danilo Silva Marshall Érika R. C. de Almeida

Programador/a de Informática

Sistema de Arquivos. Sistemas de Arquivos

Gerenciamento de ES e Sistema de Arquivos do Windows 2000

Capacidade = 512 x 300 x x 2 x 5 = ,72 GB

Sistemas de Arquivos. Gerenciamento de Espaço em Disco

Capítulo 4 Gerenciamento de Memória

Sistemas de Informação. Sistemas Operacionais 4º Período

Memória cache. Prof. Francisco Adelton

Arquitetura dos Sistemas Operacionais

Estudo de Sistemas de Arquivos

Sistemas de arquivos no Linux. Carlos Eduardo Maiolino Software Engineer Red Hat

10 Sistemas de Arquivos SCC0503 Algoritmos e Estruturas de Dados II

Capítulo 11: Implementação de Sistemas de Arquivos. Operating System Concepts 8 th Edition

Entendendo as Permissões de Arquivos no GNU/Linux

SISTEMA DE ARQUIVOS. Instrutor: Mawro Klinger

LABORATÓRIO DE SISTEMAS OPERACIONAIS. PROFª. M.Sc. JULIANA HOFFMANN QUINONEZ BENACCHIO

Sistema de Memórias de Computadores

armazenamento (escrita ou gravação (write)) recuperação (leitura (read))

UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA CENTRO TECNOLÓGICO DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA E ESTATÍSTICA CURSO DE CIÊNCIAS DA COMPUTAÇÃO SEMINÁRIO

Introdução à Computação: Sistemas de Computação

Sistema de Arquivos. Ciclo 5 AT1. Prof. Hermes Senger / Hélio Crestana Guardia

TÓPICO 7. Gerência de Arquivos

Arquitetura e Organização de Computadores

SISTEMAS DE ARQUIVOS Sistemas operacionais

Arquitetura de Sistemas Operacionais

Projeto: Camada Independente de Dispositivo

Sistemas de Arquivos. Arquivos Diretórios Implementação do sistema de arquivos Gerenciamento de espaço em disco

Sistema de Arquivos. Ambientes Operacionais. Prof. Simão Sirineo Toscani

Gerenciamento de Disco

Guia: como instalar o Ubuntu Linux

Capítulo 4 Gerenciamento de Memória

Gerenciamento Básico B de Memória Aula 07

>>> OBJETIVOS... === FHS - Filesystem Hierarchy Standard. === Sistemas de arquivos e Partições

Gerenciamento de memória

Introdução à estrutura e funcionamento de um Sistema Informático

ROTEIRO. Discos magnéticos. Sistemas Operacionais 2014 Sistemas de Arquivos. Estrutura de Armazenamento 03/09/2014

GERENCIAMENTO DE DISPOSITIVOS

ROM-BIOS Inicialização Sistemas de Arquivos Formatação

Algoritmos e Estrutura de Dados. Prof. Tiago A. E. Ferreira

Profa. Dra. Amanda Liz Pacífico Manfrim Perticarrari

Exercícios de revisão V2. FAT: 300 GB / 2KB = 150MB X 8 bytes (64 bits / 8) = 1.2GB

Transcrição:

Sistemas de Arquivos Arquivos e Diretórios Características e Implementação Tadeu Ferreira Oliveira - tadeu.ferreira@ifrn.edu.br Tadeu Ferreira IFRN 2016

Sistemas de Arquivos Objetivos Armazenar uma quantidade grande de informação Sobreviver ao término do processo Múltiplos processos devem poder acessar um dado Duas operações básicas Leitura Escrita Tadeu Ferreira IFRN 2016

Arquivos Identificação É a característica mais importante para o usuário final Nome e extensão Extensão costuma ser apenas uma convenção No Windows pode relacionar um arquivo a um programa Tadeu Ferreira IFRN 2016

Arquivos Estruturas Arquivos em bytes Acesso e leituras byte a byte Arquivos em registros Acesso e leituras em blocos de n bytes que compõem um registro Arquivos em listas ligadas Acesso através de uma chave Tadeu Ferreira IFRN 2016

Arquivos - Estruturas Tadeu Ferreira IFRN 2016

Arquivos Tipos Arquivos comuns Arquivos Especiais de bloco Arquivos Especiais de caracter O número mágico Comando file no Linux Tadeu Ferreira IFRN 2016

Arquivos Atributos Também chamados metadados Tempos de criação, alteração acesso Tamanho Arquivo oculto, backup, temporário, lock Tadeu Ferreira IFRN 2016

Arquivos Operações Create Seek Delete Get Attributes Open Set Attributes Close Rename Read Write Append Tadeu Ferreira IFRN 2016

Caminho de arquivos Caminho Absoluto Ex.: /home/tadeu/aulas/aula4.ppt Caminho Relativo Considera o diretório atual ou diretório de trabalho Ex.:Aulas/Aula4.ppt O diretório de trabalho é relativo ao processo As entradas. e... Diretório Atual.. Diretório Pai Tadeu Ferreira IFRN 2016

Layout do Sistema de Arquivos A tabela de partições indica o início de cada partição Dentro da partição o S.O. decide o layout Tadeu Ferreira IFRN 2016

Implementação de arquivos O principal aspecto é: Como indicar onde cada arquivo está Quatro abordagens Alocação contigua Alocação baseada em listas ligadas Alocação baseada em listas ligadas usando uma tabela em memória I-Nodes Tadeu Ferreira IFRN 2016

Alocação contígua Ótima velocidade Fácil implementação Problema de fragmentação Tadeu Ferreira IFRN 2016

Alocação baseada em listas ligadas Evita fragmentação Problemas para leitura não sequencial Espaço desperdiçado em cada bloco para o ponteiro Tadeu Ferreira IFRN 2016

Alocação baseada em listas ligadas Tadeu Ferreira IFRN 2016

Alocação baseada em listas ligadas usando uma tabela em memória Busca resolver os dois problemas da lista ligada Retira os ponteiros do bloco e transfere para uma tabela separada Conhecida com Tabela de Alocação de Arquivos (FAT) A tabela fica gravada no disco mas é carregada para a memória O espaço da tabela em memória é muito grande Tadeu Ferreira IFRN 2016

Alocação baseada em listas ligadas usando uma tabela em memória Tadeu Ferreira IFRN 2016

I-Nodes Uma estrutura de dados que aramzena os metadados do arquivo e o endereço de seus blocos Apenas os i-nodes dos arquivos abertos no momento precisam estar em memória Um problema é para arquivos grandes onde o número de blocos supera a capacidade de um i-node Solução: Endereço de Bloco de Link Indireto Tadeu Ferreira IFRN 2016

I-Nodes Tadeu Ferreira IFRN 2016

Confiabilidade Sistemas de arquivos com journaling Conceito de transações atômicas Ex.: ext3, ReiserFS, NTFS Gravam um log do que irá ser feito antes de fazê-lo

Checagem de disco fsck Duas tabelas Uma indica quantas vezes um bloco aparece na lista de free-blocks Outra indica quantas vezes um bloco aparace referenciado por um arquivo

fsck Estados do sistema de arquivos a) consistente b) bloco desaparecido c) bloco duplicado na lista de livres d) bloco de dados duplicados

Performance Técnicas para aumentar a performance em sistemas de arquivos Cache Pode usar os mesmos algoritmos de paginação Duas características podem melhorar a performance É provável que o bloco será usado novamente? O bloco é essencial para a consistência do FS? Leitura de bloco antecipada Ler o próximo bloco do disco pertencente ao arquivo recentemente lido Bom para arquivos em leitura sequencial Ruim para leitura aleatória pois desperdiça tempo do disco

Desfragmentação Útil para agrupar os arquivos após muitas leituras e gravações defrag

Linux Múltiplos sistemas de arquivos carregáveis Ext3, ReiserFS, XFS, JFS Módulos do kernel Links Locks Sistema de Arquivos Virtual (VFS) Permite que se utilize múltiplos sistemas de arquivo Abstrai detalhes do tipo de FS usado

Linux Minix 1 ext ext2 ext3 Arquivos de até 64MB Arquivos maiores Melhora na performance do ext Implementação de Journalling

ext2 Divide o disco em grupos Cada grupo consiste de: Superbloco Descritor do grupo Bitmap de blocos livres Bitmap de i-nodes livres Inodes Blocos de dados

ext2 - Superbloco Contem informações sobre o layout do sistemas de arquivos Ex.: Número de blocos Número de i-nodes Início da lista de blocos livres

ext2 - Descritor do grupo Informações do grupo Local do Bitmaps i-nodes livres Local do Bitmaps de blocos livres Número de diretórios neste grupo

ext2 - Bitmaps Um mapa de bits para blocos livres Um mapa de bits para i-nodes livres

ext2 - Inodes Um para cada arquivo Um I-node ocupa 128 bytes e descreve um único arquivo Campos do I-node Modo NLinks UId/GId Tamanho Hora de Acesso/Gravação/Criação

I-Nodes

ext2 - Blocos de dados Onde os dados reais estão fisicamente gravados Os blocos de um mesmo arquivo não precisam necessariamente ser contínuos

ext3 É uma evolução do ext2 Uso de Journalling O journal pode ser armazenado no mesmo disco ou em outro Pode ser configurado para fazer log apenas de metadados ou de todas as operações do disco

Windows Sistemas de arquivos FAT e NTFS FAT16 e FAT32 MsDOS até Windows98 NTFS Windows NT, Windows XP e sucessores

NTFS Usa uma área do disco para manter uma tabela com os dados dos arquivos Master File Table MFT Um bloco pode ir de 512 bytes a 64 KB Depende do tamanho da partição O comum é 4KB

NTFS - MFT

NTFS - MFT 0 Master file table 8 Lista de Bad Blocks 1 Cópia do MFT 2 Arquivo de Journal 3 Info. da partição 4 Definições dos atributos 5 Diretório raiz 6 Bitmap de blocos livres 9 Informações de segurança 10 Mapeamento de maiúsculas X minúsculas 11 Quotas de disco, links e ID de objetos 7 Arquivo de BOOT

NTFS - MFT Uma entrada de registro contêm: Nome do arquivo Lista de atributos Ponteiros para outra entrada contendo a continuação do arquivo Dados Podem estar direto na MFT Na maioria dos casos é um ponteiro para um bloco do disco

NTFS - Diretórios É uma entrada na MFT O diretório contém para cada arquivo: O tamanho do nome do arquivo O nome do arquivo Vários outros campos e flags

NTFS - Diretórios Para diretórios grandes (com muitos arquivos) É implementado como uma árvore B+ Facilita a busca nominal de um arquivo

NTFS Outras características Compressão Arquivos esparsos Journalling Criptografia de arquivos