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Sistemas de arquivos, Vitor Neis da Silva - Coggle Diagram

- - - - gerencia o fluxo de blocos de dados entre as camadas superiores e os dispositivos de armazenamento.
    - - realiza a alocação dos arquivos sobre os blocos lógicos oferecidos pela camada de gerência de blocos.
    - - interagem com os controladores de dispositivos para configurá-los e realizar as transferências de dados entre o sistema operacional e os dispositivos.
    - - o VFS (Virtual File System) constrói as abstrações de diretórios e atalhos, além de gerenciar as permissões associadas aos arquivos e as travas de acesso compartilhado.
    - - são os circuitos eletrônicos dedicados ao controle dos dispositivos físicos. Eles são acessados através de portas de entrada/saída, interrupções e canais de acesso direto à memória (DMA).
    - - conjunto de chamadas de sistema oferecidas aos processos do espaço de usuários para a criação e manipulação de arquivos
    - - como discos rígidos ou bancos de memória flash, são os responsáveis pelo armazenamento de dados.
    - - usam as chamadas de sistema da interface do núcleo para construir funções padronizadas de acesso a arquivos para cada linguagem de programação
- - - - um disco rígido pode ser visto como um conjunto de blocos de tamanho fixo (geralmente de 512 ou 4.096 bytes). Os blocos do disco rígido são normalmente denominados blocos físicos. Como esses blocos são pequenos, seu número em um disco rígido recente pode ser imenso: um disco rígido de 500 GBytes contém mais de um bilhão de blocos físicos!
    - - Discos são dispositivos lentos, portanto as operações de leitura e escrita de blocos podem ter latências elevadas. O desempenho nos acessos ao disco pode ser melhorado através de um cache, ou seja, uma área de memória RAM na camada de gerência de blocos, onde o conteúdo dos blocos lidos/escritos pode ser mantido para acessos posteriores.
        
        Read-ahead
        
        ao atender uma requisição de leitura, são trazidos para o cache mais dados que os solicitados pela requisição; além disso, leituras de dados ainda não solicitados podem ser agendadas em momentos de ociosidade dos discos.
        
        Write-through:
        
        quando um processo solicita uma escrita, o conteúdo é escrito diretamente no disco, enquanto o processo solicitante aguarda a conclusão da operação.
        
        Read-through
        
        quando um processo solicita uma leitura, o cache é consultado; caso o dado esteja no cache ele é entregue ao processo; caso contrário, o bloco é lido do disco, copiado no cache e entregue ao processo
        
        Write-back
        
        (ou write-behind) quando um processo solicita uma escrita, os dados são copiados para o cache e o processo solicitante é liberado.
- - - - Em linhas gerais, um disco é visto pelo sistema operacional como um grande vetor de blocos de dados de tamanho fixo, numerados sequencialmente.
    - - Para que o sistema operacional possa acessar os arquivos armazenados em um volume, ele deve ler os dados presentes em seu bloco de inicialização, que descrevem o tipo de sistema de arquivos do volume, e criar as estruturas em memória que representam esse volume dentro do núcleo do SO
- - - - Os principais problemas da alocação encadeada simples são o baixo desempenho nos acessos aleatórios e a relativa fragilidade em relação a erros nos blocos do disco.
    - - Nesta abordagem, a estrutura em lista encadeada da estratégia anterior é substituída por um vetor contendo um índice de blocos do arquivo
    - - Esta forma de alocação foi proposta para resolver os principais problemas da alocação contígua: sua baixa flexibilidade e a fragmentação externa.
    - - Para aumentar o tamanho máximo dos arquivos armazenados, algumas das entradas do índice de blocos podem ser transformadas em ponteiros indiretos.
    - - Na alocação contígua, os dados do arquivo são dispostos de forma sequencial sobre um conjunto de blocos consecutivos no disco, sem “buracos” entre os blocos.
    - - traz um comparativo entre as principais formas de alocação estudadas aqui, sob a ótica de suas características de rapidez, robustez e flexibilidade de uso