Gerência do Sistema de Arquivos - IME-USP

Gerência do Sistema de Arquivos
Adão de Melo Neto
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Gerência do Sistema de Arquivos
Q
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Q
Q
Q
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Organização de arquivos
Operações de E/S
Estrutura de diretórios
Gerência de espaço livre
Gerência de alocação de espaços em disco
Proteção de acesso
Sistema de Alocação de Arquivos
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Organização de Arquivos
Q
Q
Consiste em como seus dados estão internamente
organizados
Tipos
– Organização não estruturada
– Organização indexada
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Organização de Arquivos
Não estruturada
Q
Q
Q
Seqüência não- estruturada de bytes
O sistema de alocação não impõe nenhuma estrutura lógica
para os dados
A aplicação deve definir toda organização, estando livre
para estabelecer seus critérios
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Organização de Arquivos
Indexada
Q
Podemos visualizar o arquivo como um conjunto de
registros, que podem ser de tamanho fixo ou variável
registro
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Operações de E/S
Q
O sistema de arquivos do Sistema Operacional disponibiliza
um conjunto de rotinas que permite às aplicações
realizarem operações de E/S
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Estrutura de diretórios
Q
Q
Q
É como o sistema organiza logicamente os arquivos
contidos em um disco.
É uma estrutura de dados que contém entradas associadas
aos arquivos que mantém informações como localização
física, nome, organização e demais atributos
Tipos
– Nível único
– Diretório pessoal
– Múltiplos níveis (árvore)
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Estrutura de diretórios NÍVEL ÚNICO
Q
Q
Q
Implementação mais simples da estrutura de diretórios
Um único diretório contém todos os arquivos do disco
É limitado não permitindo a criação de arquivos com o mesmo
nome que ocasionaria um conflito no acesso aos arquivos
Estrutura de
Informações
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Estrutura de diretórios DIRETÓRIO PESSOAL
Q
Q
Q
Evolução do modelo anterior
Permite cada usuário ter seu “diretório particular”, sem a
preocupação de conhecer os outros arquivos do disco
Há um diretório “master” que indexa todos os diretórios
particulares dos usuário, provendo o acesso a cada um.
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Estrutura de diretórios DIRETÓRIO PESSOAL
DIRETÓRIO MASTER
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Estrutura de diretórios DIRETÓRIO PESSOAL
Q
Q
O MDF (diretório de arquivo mestre) é a raiz, os galhos são os
UFD (diretório de arquivos do usuário) e os arquivos são
filhas.
Quando se referencia um arquivo, é necessário especificar,
além do nome, o diretório onde se localiza .
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Estrutura de diretórios DIRETÓRIO PESSOAL
DIRETÓRIO DE ARQUIVO
DO USUÁRIO
DIRETÓRIO MASTER
Estrutura
de
Informações
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Estrutura de diretórios DIRETÓRIO PESSOAL
Q
Q
A referência é conhecida como path (caminho)
Carlos deseja acessar um arquivo chamado DOCUMENTO.txt
– referenciação ==> /CARLOS/DOCUMENTO.TXT
Q
Cada sistema de arquivos possui sua própria sintaxe para
especificação de arquivos e diretórios
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Estrutura de diretórios MÚLTIPLOS NÍVEIS
(ÁRVORE)
Q
Modelo utilizado hoje em dia em quase todos os sistemas
operacionais
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Estrutura de diretórios MÚLTIPLOS NÍVEIS
(ÁRVORE)
Q
Q
Cada usuário pode criar vários níveis de diretórios (ou subdiretórios) sendo que cada um pode conter arquivos e subdiretórios
O número de níveis possíveis depende do sistema operacional
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Estrutura de diretórios MÚLTIPLOS NÍVEIS
(ÁRVORE)
Q
Q
Um arquivo pode ser especificado unicamente através de um
“path” absoluto, descrevendo todos os diretórios percorridos a
partir da raiz (MFD) até o diretório no qual o arquivo está ligado.
“Path” do arquivo SOMA.exe é /PAULO/PROGRAMAS.
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Gerência do Espaço Livre
Q
Q
A criação de arquivos em disco exige que o sistema
operacional tenha controle de quais áreas ou blocos no
disco estão livre
Controle realizado utilizando alguma estrutura de dados
que armazena informações que possibilitam ao sistema
gerenciar o espaço livre do disco.
– Mapa de bits
– Lista encadeada de blocos livres no disco
– Tabela de blocos livres
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Gerência do Espaço Livre
Q
Tabela denominada Mapa de bits
– Cada entrada da tabela é associada a um bloco do disco
representado por um bit, que estando com o valor 0 indica
que o espaço está livre, e com valor 1 representa o espaço
ocupado
– Gasta muita memória, pois para cada bloco no disco há uma
entrada na tabela
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Gerência do Espaço Livre
Q
Lista encadeada de blocos livres no disco
– Cada bloco possui uma área reservada para armazenar o
endereço do próximo bloco livre.
– Apresenta problemas de lentidão de acesso, devido a
constantes buscas seqüenciais na lista.
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Gerência do Espaço Livre
Q
Tabela de blocos livres
– Leva em consideração que blocos contíguos de dados
geralmente são alocados/liberados simultaneamente
– Enxerga o disco como um conjunto de blocos livres
– Mantém uma tabela com o endereço do primeiro bloco de
cada segmento e o número de blocos contíguos (livres) que
se seguem
1 => 0
5 => 2
12 => 0
15 => 0
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