A família Windows: Sistemas de arquivos Fábio Augusto Salve Dias Vinícius Geraldo Félix

Histórico

Histórico

Terminologia básica Cluster: Menor fatia de disco que pode ser alocada. Costuma variar de 512 bytes até 64Kb. Quanto maior o cluster, mais disco pode ser endereçado e maior o desperdício potencial de disco. Normalmente possui um endereço, correspondente ao seu deslocamento do inicio do disco.

A FAT Criada em 1977 por Bill Gates e Marc McDonald para o BASIC da Microsoft Simples, foi utilizada como principal sistema de arquivos até a total adoção do NTFS no WinXP (2001). Utilizada ainda em dispositivos menores, como disquetes, cartões de memória, etc.

Os “inventores”

Variantes Existiram diversas variantes da FAT, cuja diferença primordial é a quantidade de bits utilizados para endereçar clusters FAT12 FAT16 FAT32 (VFAT para o win95)

Variantes FAT12 FAT16 FAT32 Quando 1977 - BASIC 1988 – MSDOS 4.0 1996 – Windows 95 OSR2 Tamanho máximo: Arquivo/Partição 32Mib/ 32Mib 2Gib/ 2Gib (4Gib) 4GiB/ 2Tib (32Gb)

Vantagens e desvantagens Simples, rápida e eficiente para dispositivos com pequena capacidade Não possui segurança, pode ocorrer fragmentação dos arquivos, não possui funcionalidades adicionais e não oferece suporte a dispositivos de alta capacidade.

Estrutura Início do disco: FAT:

FAT e Long File Names

Windows NT FileSystem (NTFS) Introduzido em 1993 (NT 3.1) Assim como o NT, criada do zero, sem preocupações com compatibilidade. Introduz METADADOS aos arquivos Cada arquivo é composto por atributos.

Características Max file size 16 TiB with current implementation (16 EiB architecturally) Max number of files 4,294,967,295 (232-1) Max filename size 255 characters Max volume size 256 TiB with current implementation (16 EiB architecturally) Allowed characters in filenames Unicode (UTF-16), any character except '\0' (NULL) and '/'

Funcionalidades Segurança de arquivos Compressão Criptografia Múltiplas streams (fluxos) de dados Cotas Arquivos esparsos (...) fsutil

Funcionalidades – arquivos esparsos.

Funcionalidades – Cotas/Compressão/Criptografia

Funcionalidades – Múltiplas streams

Metadados dos arquivos Conjunto padrão de atributos: Nome, permissões, etc. Podemos adicionar novos metadados aos arquivos. Dados: stream sem nome ADS: Várias streams de dados podem existir arquivo:stream

Metadados do NTFS System File File Name MFT Record Master file table Master file table mirror $MftMirr 1 Log file $LogFile 2 Volume $Volume 3 Attribute definitions $AttrDef 4 Root file name index . 5 Cluster bitmap $Bitmap 6 Boot sector $Boot 7 Bad cluster file $BadClus 8 Security file $Secure 9 Upcase table $Upcase 10 NTFS extension file $Extend 11   12–15

MFT Master File Table: Uma entrada por arquivo Cada entrada contém os meta dados do arquivo As primeiras 16 entradas são reservadas MFT, Clusters danificados, livres, etc. Trata os próprios meta dados do NTFS como arquivos, que podem estar em qualquer lugar.

MFT - Localização Mft zone 12.5% do disco

MFT - Exemplo

Armazenando Cada arquivo possui uma entrada na MFT (1kb) Os atributos que couberem, são colocados na MFT. Caso contrário, são colocados em clusters, e o ponteiro para este cluster é armazenado. Os clusters de um arquivo são organizados como uma árvore B+.

Armazenando – Entrada na MFT Os diretórios são armazenados como arquivos, contendo ponteiros para uma árvore B+ que relaciona os arquivos contidos no diretório. Arquivos e diretórios pequenos ficam na própria MFT (atributo imediato).

Armazenando

WinFS Idealizada para ser o sistema de arquivos do Windows Vista Devido a excessivo uso de recursos da máquina, foi retirado do Vista Será lançado posteriormente como módulo (assim como a .NET framework) Partes de sua tecnologia serão inseridos ao ADO.NET e SQL Server

WinFS - Idéia Camada entre NTFS e aplicações “Interpretar” melhor as informações dos dados Possibilitar consultas complexas, envolvendo dados de múltiplas aplicações

WinFS - Arquitetura

Referências http://fabio.dias.googlepages.com