Sistema de Arquivos e Gerenciamento de Blocos em Disco, Resumos de Direito

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Sistemas de Arquivos

Capítulo 6

Sistema de Arquivos

• Determina como os dados são armazenados e acessados.
• gerencia o acesso tanto ao conteúdo de arquivos e como dos meta-dados sobre esses arquivos.
• torna transparente o meio físico de armazenamento
• garante confiabilidade e eficiência no acesso,
• otimiza o armazenamento e gerencia o espaço livre no meio físico (discos). Um Sistema de arquivos é controlado por chamadas de sistema e por utilitários de sistema: Por exemplo, para configurar, modificar parâmetros, alocar e desalocar espaço físico, verificar a integridade do SA, compactação, etc.^4

Sistema de Arquivos Um sist. de arquivos pode estar contido em:

• em uma partição de um disco local, ou
• em uma “disk image” (um grande arquivo de um Sist. Arquivos hospedeiro), ou
• em uma partição no disco de outro computador e acessível pela rede (NFS/samba). disk image SA hospedeiro Computador (^) Computador A (^) Computador B SA em uma partição

Camadas do sistema de arquivos

disco Controle de E/S Acesso básico a blocos Gerenciamento de espaço livre Sistema lógico de arquivos e diretórios Um Sistema de Arquivos (SA) é implementado como camadas de software sobrepostas.

Operações Básicas com Arquivos

1. Create

2. Delete

3. Open

4. Close

5. Read

6. Write

7. Append

8. Seek

9. Get attributes

10.Set Attributes

11.Rename

Associação entre Descritores e Device Drivers

Diretórios

“games” attributes “inbox” attributes “news” attributes “work” attributes “games” “inbox” “news” “work” attributes attributes attributes attributes Estrutura de dados com atributos

• Ao abrir um arquivo, procura-se o nome no diretório, atributos e endereço são copiados para uma Tabela de Arquivos Abertos (Open file table).
• Em futuros acessos, não é necessário acessar novamente o diretório. Diretório = abstração de agrupamento de arquivos

Atributos de Arquivos

Independente do seu conteúdo cada arquivo (convencional e especial) contém atributos associados a ele, que são armazenados nos diretórios.

Mount - Exemplo mount(“/dev/fd0”, “/usr”, 0) em /dev/fd

UNIX: Mount Table

• Sempre que um SA é montado, cria-se nova

entrada na mount table, um arquivo /etc/mtab

(ou /etc/mnttab)

• Essa tabela registra os SA montados, os

discos em que residem, os mount points e a

lista de opções passadas no comando mount

• Cada entrada é um struct mnttab
• Em Linux a struct é mntent

Operações com Diretórios

1. Create
2. Delete
3. Opendir
4. Closedir
   5. Readdir
   6. Rename
   7. Link
   8. Unlink

• Antes de ler ou alterar um diretório, ele precisa ser aberto. Ao final, deve ser fechado.
• operacão link é a forma de criar atalhos (referências adicionais ) para arquivos.
• chamda unlink remove um arquivo de um diretório.
• Se o arquivo só tem referência de um único diretório, então um unlink remove o Arquivo.
• Obs: Cópia de arquivos é feita por programa utilitário (cp do UNIX)

Implementação de um SA

Como são estruturados e representados:

• os volumes & partições do disco

• Diretórios (associam nome à estrutura do

arquivo/subdir)

• A conjunto de blocos contendo os dados

• Outras informações relativas a

permissões, tempo de acesso, tamanho,

tipo do arquivo, etc.

Estrutura da Partição Boot block/Partition Boot sector § Informações necessárias para carregar o sist.operacional a partir desta partição Superblock/ Master File Table § Quantidade e tamanho dos blocos § Contador e ponteiro de blocos livres § Contador e ponteiros para os FileControlBlocks (i-nodes) Seção de i-nodes

• contém um vetor de FileControlBlocks (um para cada arquivo ou diretório) Diretório raiz
• Nomes e atributos de sub-diretórios da raiz Blocos com arquivos e diretórios

Questões de Implementação Principais Questões:

• Como são armazenados arquivos (e informações de diretório) nos blocos do disco?
• Como é feito o mapeamento de arquivos para blocos de disco? Como saber em qual bloco de disco está determinado dado/registro do arquivo?
• Como o espaço livre no disco é gerenciado? Existem diversas maneiras de alocar blocos (do disco) a um arquivo ou diretório.