Disciplina: Sistema Operacional Professor: Luciano Ricardi Scorsin

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1 Disciplina: Sistema Operacional Professor: Luciano Ricardi Scorsin

2 Sumário 1 – Sistemas de Arquivos

3 Sistemas de Arquivos Sistemas de Arquivos

4 Diagrama Sistema Operacional Processos Hardware
Armas: Escalonamento SysCalls (Chamadas de Sistema) Gerenciamento de Memória Entrada e Saída Hardware Processos IPC Threads Gerenciamento de Recursos Maquina Estendida

5 Gerenciamento de Memória
Diagrama Sistema Operacional Escalonamento Gerenciamento de Memória Processos e Threads IPC Entrada e Saída Sistemas de Arquivos

6 Equipamento LIGADO Nome: Maria Idade: 30 Sexo: F Sistemas de Arquivos
Dados dos Processos Sistema de Cadastro Nome: Maria Idade: 30 Sexo: F

7 Equipamento DESLIGADO
Sistemas de Arquivos Equipamento DESLIGADO Dados dos Processos Sistema de Cadastro Nome: Maria Idade: 30 Sexo: F

8 Equipamento DESLIGADO
Sistemas de Arquivos Informação não é Persistente!!! Equipamento DESLIGADO Dados dos Processos Sistema de Cadastro Nome: Maria Idade: 30 Sexo: F

9 Armazena poucos GB de Dados
Sistemas de Arquivos Dados dos Processos Sistema de Cadastro Armazena poucos GB de Dados

10 Armazena poucos GB de Dados
Sistemas de Arquivos Armazena Pouca quantidade de Informação. Dados dos Processos Sistema de Cadastro Armazena poucos GB de Dados

11 Acesso Exclusivo à memória
Revisão Geral Nome: Maria Idade: 30 Sexo: F Sistema de Cadastro Acesso Exclusivo à memória Sistema de Cadastro

12 Acesso Exclusivo à memória
Sistemas de Arquivos Nome: Maria Idade: 30 Sexo: F Acesso exclusivo à informação cadastrada. Sistema de Cadastro Acesso Exclusivo à memória Sistema de Cadastro

13 1 – Deve ser possível armazenar uma grande quantidade de informação
Sistemas de Arquivos Logo, 3 requisitos essenciais para o armazenamento de informação por longo prazo. 1 – Deve ser possível armazenar uma grande quantidade de informação 2 – A informação deve sobreviver ao término do processo que a usa 3 – Multiplos processos tem de ser capazes de acessar a informação concorrentemente.

14 Sistemas de Arquivos A solução usual para todos estes problemas é armazenar a informação em discos e em outros meios externos em unidades chamadas: Arquivos.

15 Sistemas de Arquivos Os Arquivos são gerenciados pelo SO. O modo como são estruturados, nomeados, acessados, usados, protegidos e implementados é tratado pelo Sistema de Arquivos do S.O.

16 Vamos Analisar Algumas Características dos Arquivos
Sistemas de Arquivos Vamos Analisar Algumas Características dos Arquivos

17 Quantidade de Caracteres Diferenciação entre maiúsculas e minúsculas
Sistemas de Arquivos Nomeação dos Arquivos Quantidade de Caracteres Diferenciação entre maiúsculas e minúsculas Extensões

18 Estrutura dos Arquivos Sequencia de Bytes Sequencia de Registros
Sistemas de Arquivos Estrutura dos Arquivos Sequencia de Bytes Sequencia de Registros Árvore

19 Estrutura dos Arquivos
Sistemas de Arquivos Estrutura dos Arquivos

20 Arquivos Regulares (ASCII ou Binário) Arquivos de caractere
Sistemas de Arquivos Tipos de Arquivos Arquivos Regulares (ASCII ou Binário) Arquivos de caractere Arquivos de bloco

21 Acesso aos Arquivos Acesso Sequencial Acesso Aleatório
Sistemas de Arquivos Acesso aos Arquivos Acesso Sequencial Acesso Aleatório

22 Sistemas de Arquivos Atributos de Arquivos As propriedades do arquivo que podem auxiliar na identificação de datas de alteração, segurança, tamanho dos arquivos e etc. Ex: Data de modificação, flags de proteção, tamanho máximo, tamanho atual e etc.

23 Vamos analisar as principais operações com arquivos
Sistemas de Arquivos Vamos analisar as principais operações com arquivos

24 Create – Cria um arquivo Delete – Remove um arquivo
Sistemas de Arquivos Create – Cria um arquivo Delete – Remove um arquivo Open – Abre um arquivo Close – Fecha um arquivo Read – Lê bytes/registros de um arquivo Write – Escreve bytes/registros em um arquivo Append – Escreve bytes ao final de um arquivo Seek – Ponteiro para posições em um arquivo Get Attributes – Obtem os atributos de um arquivo Set Attributes – Altera atributos de um arquivo Rename – Renomeia um arquivo

25 Sistemas de Arquivos Diretórios

26 Sistemas de Arquivos Diretórios Para controlar os arquivos, os sistemas de arquivos têm, em geral, diretórios ou pastas, que em muitos sistemas são também arquivos. Wikipedia: Diretório é um arquivo que contém referências a outros arquivos.

27 Estruturação dos Diretórios Diretório em um nível único
Sistemas de Arquivos Estruturação dos Diretórios Diretório em um nível único Diretório em dois níveis Diretórios Hierárquicos

28 Sistemas de Arquivos Nível Único Dois Níveis Hierárquico

29 Sistemas de Arquivos Nomes de Caminhos Absoluto ou Relativo (Se comecar com o caracter de separação dos componentes de caminho (geralmente “/” ou “\”), o caminho é absoluto.) Windows: \usr\local\arquivo.txt Unix: /usr/local/arquivo.txt Multics: >usr>local>arquivo.txt Windows: local\arquivo.txt Unix: usr/local/arquivo.txt Multics: local>arquivo.txt Absolutos Relativos

30 Vamos analisar as principais operações com diretórios
Sistemas de Arquivos Vamos analisar as principais operações com diretórios

31 Create – Cria um diretório Delete – Remove um diretório vazio
Sistemas de Arquivos Create – Cria um diretório Delete – Remove um diretório vazio Opendir – Lê diretórios. Closedir – Fecha um diretório Readir – Lê as entradas de diretório em um diretório aberto Rename – Renomeia um diretório Link – Atalho para arquivos Unlink – Remove um arquivo/entrada do diretório

32 Sistemas de Arquivos Até agora foi fácil, visão do usuário. A partir de agora vamos ter uma visão da implementação do Sistema de Arquivos.

33 Esquema do Sistema de Arquivos
Sistemas de Arquivos Esquema do Sistema de Arquivos Normalmente o disco é dividido em MBR e partições. A MBR contem o codigo de inicialização para o SO e também a tabela de partições. A partição por sua vez possui informações de bloco, superbloco, free-space, inodes, Diretório Raiz e os arquivos e diretórios.

34 Esquema do Sistema de Arquivos
Sistemas de Arquivos Esquema do Sistema de Arquivos Disco Inteiro Partições Tabela de Partição MBR Bloco de Boot Superbloco Free-Space i-nodes Diretorio-Raiz Arquivos e Diretorios

35 Implementação dos Arquivos
Sistemas de Arquivos Implementação dos Arquivos

36 Alocação Contígua Sistemas de Arquivos Arquivo A Arquivo C Arquivo E
Arquivo G Arquivo B Arquivo D Arquivo F

37 Alocação Contígua Sistemas de Arquivos Arquivo A Arquivo C Arquivo E
Arquivo G Arquivo B Arquivo D Arquivo F

38 Alocação por Lista Encadeada Na Memória
Sistemas de Arquivos Alocação por Lista Encadeada Na Memória Arquivo A  0 Bloco 0 do arquivo Bloco 1 do arquivo Bloco 2 do arquivo Bloco 3 do arquivo Bloco 4 do arquivo Bloco Físico 4 7 2 10 12 Arquivo B Bloco 0 do arquivo Bloco 1 do arquivo Bloco 2 do arquivo Bloco 3 do arquivo Bloco Físico 6 3 11 14

39 Alocação por Lista Encadeada Na Memória
Sistemas de Arquivos Alocação por Lista Encadeada Na Memória 1 2 10 3 11 4 7 5 6 8 9 12 14 -1 13 15 FAT File Allocation Table Arquivo A começa aqui Arquivo B começa aqui Bloco Fisico Bloco sem uso

40 i-nodes Sistemas de Arquivos Atributos do Arquivo
Endereço do bloco 0 do arquivo Endereço do bloco 1 do arquivo Endereço do bloco 2 do arquivo Endereço do bloco 3 do arquivo Endereço do bloco 4 do arquivo Endereço do bloco 5 do arquivo Endereço do bloco 6 do arquivo Endereço do bloco 7 do arquivo Endereço do bloco de ponteiros inode

41 Gerenciamento do Espaço em Disco Tamanho do Bloco (Blocagem)
Sistemas de Arquivos Gerenciamento do Espaço em Disco Tamanho do Bloco (Blocagem) Mapeamento dos Blocos livres (mapa de bits ou lista encadeada) Quotas de Disco

42 Confiabilidade do Sistema de Arquivos Cópias de Segurança (Backup)
Sistemas de Arquivos Confiabilidade do Sistema de Arquivos Cópias de Segurança (Backup) Completos (Full) Incrementais (Diferencial) Versoes Ferramentas: Rsync, BCV e SRDF (EMC), StorageNetworking

43 Confiabilidade do Sistema de Arquivos
Sistemas de Arquivos Confiabilidade do Sistema de Arquivos Consistência do Sistema de Arquivos Scandisk Fsck

44 Desempenho do Sistema de Arquivos
Sistemas de Arquivos Desempenho do Sistema de Arquivos Cache de Blocos Leitura Antecipada de Blocos Redução do movimento do braço do disco

45 Exemplos de Sistemas de Arquivos

46 Sistemas de Arquivos ISO CDROMs FAT16 e FAT32 – Windows 95, 98, XP, MSDOS NTFS – Windows NT, XP, 2000 e superiores EXT3, EXT4 – Linux ReiserFS – Linux NFS – Network File System

47 Duvidas? Proxima Aula: SMP Segurança