Sistemas Operacionais Aplicados

Formatação

Hard Disk

Sistema de armazenamento em massa formado por vários discos (estou desconsiderando SSD por motivos financeiros) que é utilizado para alojar arquivos do sistema que serão utilizados para processamento ou resultado de processamento.

Hard Disk

Dúvida

Como a informação é armazenada ou gerenciada?

Armazenamento;

Localização;

Segurança;

Eficiência.

Pensando em Formatos

Dividir a superfície em áreas, formadas por unidades pequenas que são gerenciadas.

Formatação

A formatação de um disco magnético é realizada para que o sistema operacional seja capaz de gravar e ler dados no disco, criando assim estruturas que permitam gravar os dados de maneira organizada e recuperá-los mais tarde.

Tipos de Formatação

Existem dois tipos de formatação, no caso do Hard Disk:

• Formatação Física;

• Formatação Lógica.

Formatação Física

A formatação física é feita na fábrica ao final do processo de fabricação, que consiste em dividir o disco virgem em trilhas, setores, cilindros e isola os bad blocks (danos no HD).

Formatação Lógica

Porém, para que este disco possa ser reconhecido e utilizado pelo sistema operacional, é necessária uma nova formatação, chamada de formatação lógica.

Exemplo UNIX V7

Exemplo UNIX V7

Exemplo UNIX V7

Sistema Microsoft

• FAT16 (introduzido no MS-DOS 4.0);

• FAT32;

• NTFS.

FAT = File Allocation Table

NTFS = New Technology File System

File Allocation Table

Esta tabela guarda informações sobre a localização de cada arquivo dentro da unidade física para que elas possam ser salvas, recuperadas, alteradas ou deletadas posteriormente.

FAT16 e FAT32

O FAT16, seu antecessor, utilizava clusters de até 64 KB enquanto o FAT32 pode utilizar clusters de 4 KB.

Se um arquivo ocupa 4 KB de espaço, tanto no FAT16 como no FAT32 a ocupação será de 1 cluster, porém, no caso do FAT16 os 60 KB restantes serão alocados, apesar de ficarem fisicamente vazios.

FAT16 e FAT32

FAT32 suporta partições de até 2 TB, tamanho de arquivos de 4 GB e o nome dos arquivos passou de 8 para 256 caracteres e superou o antigo limite de 3 caracteres para a extensão, embora este padrão ainda seja largamente utilizado.

Padrão de Nome

FAT (12 bits, usado pelos disquetes)

FAT16 (para OS 16 bits ou 32 bits)

FAT32 (só para SO a 32 bits).

Problemas FAT

Um dos maiores problemas do FAT diz respeito à segurança, pois neste sistema os ficheiros podem ser lidos ou escritos por qualquer utilizador.

Por esse motivo, os Windows da família NT usam o NTFS que já oferece tal recurso.

NTFS

O NTFS foi desenvolvido quando a Microsoft decidiu criar o Windows NT.

Prós NTFS

Aceita volumes de até 2 TB;

O tamanho do arquivo é limitado apenas pelo tamanho do volume;

Aceita nomes de volumes de até 32 caracteres;

Oferece suporte a compactação, criptografia e indexação;

Oferece suporte a clusters de 512 bytes;

É possível inserir imagem do sistema em um volume NTFS;

Prós NTFS

É um sistema de arquivos muito mais seguro que o FAT;

Permite políticas de segurança e gerenciamento;

Volumes NTFS são menos vulneráveis a fragmentos;

Melhor desempenho, em geral;

Volumes NTFS podem se recuperar de um erro mais facilmente.

Contra NTFS

Se usado em uma mídia removível, ela pode se corromper mais facilmente;

Não é possível otimizar para remoção rápida;

Apenas versões a partir do NT 3.1 reconhecem volumes

Pode ser necessário drivers extra para acesso a plataformas não-Windows;

Contra NTFS

É mais lento que o FAT32, pois pelas diversas diretivas de segurança tanto de acesso quanto de leitura e gravação tornam a partição mais lenta que FAT32 que não possui nenhuma diretiva de segurança ou confiabilidade adequado.

Sistemas de Formatação Linux

Ext = extended file system

Ext

Foi o primeiro sistema de arquivos criado especificamente para o Linux.

Ele foi desenvolvido por Rémy Card para substituir o sistema de arquivos do MINIX (Minix FS), que havia sido inicialmente utilizado por Linus Torvalds para o recém-criado Linux.

Ext2

O Ext2 é um sistema de arquivos para dispositivos de blocos (disco rígido, disquete, pen drive).

Foi desenvolvido para o Linux por Rémy Card para substituir o Ext, que também havia sido criado por Rémy Card.

Superbloco Ext2

Utilizado para armazenar informações sobre um sistema de arquivos específico.

Objeto Inode

Um Objeto Inode possui toda informação necessária para que o Sistema de Arquivos possa manipular os arquivos e/ou diretórios.

Cada arquivo é representado por um inode no Sistema de Arquivos. O Objeto Inode é instanciado no momento de abertura do arquivo.

Objeto Inode

Um nome de arquivo é um identificador que pode ser alterado, mas o inode é único para o arquivo e permanece o mesmo enquanto o arquivo existir.

i-node

Ext3

O Ext3 é um sistema de arquivos desenvolvido por Stephen C. Tweedie para o Linux, que acrescenta alguns recursos ao Ext2, dos quais o mais visível é o journaling.

Journaling

Um sistema de arquivos com journaling dá permissão ao Sistema Operacional de manter um log (journal), de todas as mudanças no sistema de arquivos antes de escrever os dados no disco. Normalmente este log é um log circular alocado em uma área especial do sistema de arquivos.

Journaling

Este tipo de sistema de arquivos tem a oferecer uma melhor probabilidade de não sofrer corrupção de dados no caso de o sistema travar ou faltar energia, e uma recuperação mais rápida, pois não necessita verificar todo o disco, somente aqueles que pertenciam a um log que não fora fechado devidamente.

Formatos que usam Journaling

Exemplos de sistemas de arquivos que suportam journaling, Ext3, Ext4, JFS, JFFS, JFFS2, LogFS, NTFS, Reiser4, ReiserFS e XFS.

Criando uma HD SATA

No Virtual Box acesse as configurações da maquina virtual.

HD Criada

Procurar a HD no SA

Abrir o Linux e navegar até /dev

fdisk

O comando fdisk foi desenvolvido para ajudar o administrador a manipular sistemas de arquivos e dispositivos de E/S do tipo Especial de Bloco.

(ver Tanenbaum: Sistemas Operacionais Modernos capítulo de E/S)

Listando com fdisk

Acessando nova HD

Opções do fdisk

Criando uma partição

Criando uma tabela de Arquivos

Formatação Lógica

Comando Mount

Sabendo que o sistema de arquivo do Linux inicia sua montagem a partir da raiz (ver Tanenbaum capítulo

de Sistema de Arquivos), usamos o comando mount para fazer a montagem dos dispositivos de E/S no sistema de arquivos.

Visualizando a montagem

UUID do Sistema de Arquivos

Tabela de Arquivos

Referência

• Ubuntu 9.10• http://www.aied.com.br