Infra-Estrutura de Software

Apresentação em tema: "Infra-Estrutura de Software"— Transcrição da apresentação:

1 Infra-Estrutura de Software
Sistema de Arquivos

2 O que são sistemas de arquivos?
Parte do S.O. que gerencia os arquivos. É responsável por: Estruturação, identificação, mapeamento lógico  físico, controle de acesso, criação e apagamento dos arquivos

3 Extensões de arquivo típicas
Nomes de arquivos Extensões de arquivo típicas

4 Estrutura de arquivos Três tipos de arquivos byte sequence
record sequence tree

5 Tipos de arquivo (a) Arquivo executável (b) Arquivo de armazenamento

6 Tipos de acesso a arquivo
Acesso Sequencial (ex: fita) Lê a partir do primeiro byte/record Não pode pular posições, mas pode voltar Acesso randômico Bytes/records lidos em qualquer ordem Essencial para bancos de dados Leitura pode ser … Move ponteiro do arquivo (seek) e lê, ou … Lê e depois move o ponteiro

7 Atributos de um arquivo

8 Operações sobre arquivos
Create Delete Open Close Read Write Append Seek Get attributes Set attributes Rename

9 Exemplo de chamadas de sistema de arquivos

10 Exemplo de chamadas de sistema de arquivos

11 Arquivos mapeados em memória
(a) Processo segmentado antes de mapear arquivos em seu espaço de endereçamento (b) Processo após mapeamento Arquivo abc colocado em um segmento Criando novo segmento para arquivo xyz

12 Diretórios Sistema de diretório de um nível
Contém 4 arquivos pertencentes a 3 pessoas diferentes: A, B, e C

13 Sistema de diretório de dois níveis
Letras indicam donos dos diretórios e arquivos

14 Sistema de diretórios hierárquico

15 Localização de arquivos: Caminhos de diretório
Árvore de diretório do UNIX

16 Operações sobre diretórios
Readdir Rename Link Unlink Create Delete Opendir Closedir

17 Implementação do sistema de arquivos
Um exemplo de layout do sistema de arquivos

18 Implementação de arquivos (1)
(a) Alocação contínua de espaço em disco para 7 arquivos (b) Estado do disco após remoção dos arquivos D e E

19 Implementação de arquivos (2)
Armazenando como uma lista ligada de blocos

20 Implementação de arquivos (3)
Alocação de lista usando FAT (File Allocation Table) em RAM

21 Implementação de arquivos (4)
Exemplo de i-node

22 Implementando diretórios (1)
(a) Um diretório simples: Entradas de tamanho fixo Endereço de disco e atributos nas entradas do diretório (b) diretório onde cada entrada aponta um i-node

23 Implementando diretórios (2)
Tratando nomes gradnes de arquivo: (a) In-line (b) Usando uma heap

24 Arquivos compartilhados (1)
Sistema contendo um arquivo compartilhado

25 Arquivos compartilhados (2)
(a) Situação antes de conectar (link) (b) Após conexão (c) Após remoção do arquivo pelo dono original

26 Gerenciamento do disco (1)
Block size Todos os arquivos de 1KB

27 Gerenciamento do disco (2)
(a) Armazenando a lista livre numa lista ligada (b) Um mapa de bits (bit map)

28 Gerenciamento do disco (3)
Quotas para saber o uso do disco por cada usuário

29 Sistema de arquivos: Confiabilidade
Estados do sistema de arquivo (a) Consistente (b) Bloco perdido (c) Bloco duplicado na lista livre (d) Bloco de dados duplicado

30 Sistema de arquivos: Performance: Cache de Discos
Uso do LFU MS-DOS Write-through Unix Write com Sync a cada 30 seg. Problemas com disquetes

31 Sistema de arquivos: Performance: Armaz. dos I-Nodes
I-nodes colocados no começo do disco Disco dividido em grupos de cilindros Cada um com seus blocos e i-nodes

32 Exemplos de sistemas de arquivo: Sistema CP/M (1)
Organização da memória no CP/M

33 Exemplos de sistemas de arquivo: Sistema CP/M (2)
Entrada de diretório do CP/M

34 Exemplos de sistemas de arquivo: Sistema MS-DOS (1)
Entrada de diretório do MS-DOS

35 Exemplos de sistemas de arquivo: Sistema MS-DOS (2)
Partição máxima para tamanhos de bloco diferentes Caixas vazias representam combinações proibidas

36 Exemplos de sistemas de arquivo: Sistema Windows 98 (1)
Bytes Diretório extendido do MS-DOS usado no Windows 98

37 Exemplos de sistemas de arquivo: Sistema Windows 98 (2)
Bytes Checksum Entrada para parte de um nome de arquivo longo

38 Exemplos de sistemas de arquivo: Sistema Windows 98 (3)
Exemplo do espaço usado para armazenar um nome de arquivo longo

39 Exemplos de sistemas de arquivo: Sistema UNIX V7 (1)
Entrada de diretório do UNIX V7

40 Exemplos de sistemas de arquivo: Sistema UNIX V7 (2)
O i-node do UNIX

41 Exemplos de sistemas de arquivo: Sistema UNIX V7 (3)
Procurando a /usr/ast/mbox

42 Fim

43 Gerenciamento do disco (3)
(a) Almost-full block of pointers to free disk blocks in RAM - three blocks of pointers on disk (b) Result of freeing a 3-block arquivo (c) Alternative strategy for handling 3 free blocks - shaded entries are pointers to free disk blocks

44 Sistema de arquivos: Confiabilidade (1)
arquivo that has not changed Um sistema de arquivos para ser dumped Quadrados são diretórios, círculos são arquivos Items sombreados foram modificados desde o último dump Diretórios e arquivos rotulados pelo i-node

45 Sistema de arquivos: Confiabilidade (2)
Bit maps usados pelo algoritmo de dump lógico

46 Sistema de arquivos: Performance (1)
Estrutura de dados da cache de blocos

47 Sistema de arquivos: Log-Structured
With CPUs faster, memory larger Cache de disco também podem ser grandes Grande número de req. de leitura pode vir da cache Assim, a maioria dos acessos serão de escrita Estratégia de LFS mantém disco como um log Todas as escritas são buferizadas em memória Periodicamente as escreve no fim do log Quando arquivo é aberto, localiza i-node, e acha blocos

48 Exemplos de sistemas de arquivo: Sistema do CD-ROM
Entrada de diretório tipo ISO 9660