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Sistema de arquivos (cap24) - Coggle Diagram
Sistema de arquivos (cap24)
Arquitetura Geral
Dispositivos
Controladores
Drivers
Gerência de blocos
Alocação de arquivos
Sistemas de arquivo virtual
Interface do sistema de arquivos
Bibliotecas de Entrada/Saída
Espaços de armazenamento
Discos e partições
Operações de leitura/escrita de dados nesses dispositivos são feitas bloco a bloco
Dispositivos bloco a bloco
Tabela de partições
Montagem de volumes
Procedimento necessário para que o so possa acessar dados em um arquivo
Gestão de Blocos
A função primordial da camada de gestão de blocos é interagir com os drivers
de dispositivos para realizar as operações de leitura e escrita de blocos de dados.
Além da interação com os drivers, esta camada também é responsável pelo
mapeamento entre blocos físicos e blocos lógicos e pelo mecanismo de caching de blocos
Blocos físicos e lógicos
Blocos do disco rígido são denominados blocos físicos
Para simplificar a gerência da imensa quantidade de blocos físicos e melhorar
o desempenho das operações de leitura/escrita
Blocos lógicos ou clusters
Catching de blocos
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.
Real caching
write caching
Quatro estratégias básicas de caching são usuais
Read-through
Read-ahead
Write-through:
Write-back
Alocação de arquivos
Há três estratégias básicas de alocação de arquivos nos blocos lógicos do disco
as alocações contígua, encadeada e indexada
Rapidez, robustez, flexibilidade
Bloco de controle de arquivo (FCB - File Control Block)
estrutura contendo os
metadados do arquivo e uma referência para a localização de seu conteúdo no disco.
Alocação contígua
a, os dados do arquivo são dispostos de forma sequencial
sobre um conjunto de blocos consecutivos no disco, sem “buracos” entre os blocos.
Alocação encadeada simples
foi proposta para resolver os principais problemas
da alocação contígua: sua baixa flexibilidade e a fragmentação externa
Alocação encadeada FAT
os ponteiros
podem ser retirados dos blocos de dados e armazenados em uma tabela separada.
Essa tabela é denominada Tabela de Alocação de Arquivos (FAT - File Allocation Table)
Alocação indexada simples
a estrutura em lista encadeada da estratégia anterior é
substituída por um vetor contendo um índice de blocos do arquivo.
Alocação indexada multinível
Para aumentar o tamanho máximo dos arquivos armazenados, algumas das
entradas do índice de blocos podem ser transformadas em ponteiros indiretos.
Gestão de espaço livre
Mapa de bits
um pequeno conjunto de blocos na área
reservada do volume é usado para manter um mapa de bits.
Lista de blocos livres
cada bloco livre contém um ponteiro
para o próximo bloco livre do disco, de forma similar à alocação encadeada de arquivos
Tabela de grupo de blocos livres
contendo a localização e o tamanho de um conjunto de blocos livres contíguos
no disco.