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Implementação do Sistema de Arquivos, MAPA MENTAL 11 DISCIPLINA: SO…
Implementação do Sistema de Arquivos
Estrutura do sistema de arquivos
SSDs
Também chamados de "discos"
Mesmos sistemas de arquivos que HDs
Melhor desempenho e menor latência
HDs
Acesso direto aos blocos
Gravação em blocos
Acesso em unidades de bloco
Bloco é configurável na formatação
Blocos contém um ou mais setores
Bloco é uma unidade lógica definida pelo sistema de arquivos
Setor é uma unidade física fixa
Problemas de projeto
Definição da aparência para o usuário
Criação de algoritmos e estruturas de dados
Estruturação em camadas
Organização em diversos níveis
Nível usa recursos dos mais baixos para criar para os mais altos
Princípio da abstração
Sistemas de arquivos mais usados
UFS (Unix)
ext3 e ext4 (Linux)
NTFS, FAT, FAT32 e extFAT (Win)
APFS (Apple)
Implementação
Estruturas em Disco
Diversas estruturas variam com o sistema operacional
Incluem blocos de controle e estruturas de diretório
Informações Comuns
Blocos de controle de inicialização e volume
Estrutura de diretório e FCB (File Control Block) para arquivos
Memória e Desempenho
Gerenciamento via cache em memória
Tabelas para volumes montados e arquivos abertos
Buffers para leitura/gravação de blocos
Operações Básicas
Criação de arquivo aloca FCB e atualiza diretório
Abertura verifica tabela de arquivos abertos e atualiza estruturas
Fechamento reverte operações e atualiza metadados no disco
Abertura e Fechamento
Abertura otimizada se arquivo já está aberto
Fechamento reverte operações e atualiza metadado
Partições e montagem
Layout de disco
Variação com o sistema operacional e RAID
Tipos de partições
"Brutas" (sem sistema de arquivos) e "Acabadas" (formatadas)
Uso de disco bruto
Em swap no UNIX, bancos de dados e para RAID
Informações de inicialização
Sequência de blocos carregada como imagem
Carregador inicia execução
Carregador de inicialização
Suporte a múltiplos sistemas operacionais
Múltiplas partições
Raiz é montada automaticamente na inicialização
Sistema de arquivos virtual
Desafio da diversidade
Suporte a múltiplos sistemas de arquivos no mesmo SO
Abordagem tradicional
Rotinas específicas para cada tipo de sistema
Melhor prática
Utilização de técnicas de Orientação a Objetos
Implementação modularizada e organizada
Papel do VFS
Separa operações genéricas e define interface limpa
Permite coexistência de várias implementações
Fornece mecanismo para representação exclusiva de arquivos em redes
Estrutura Vnode
Designador numérico único para cada arquivo na rede
Essencial para suporte a sistemas de arquivos em rede
Implementação de diretórios
Lista linear
Linear de nomes de arquivos com ponteiros para blocos de dados
Simples de programar, mas busca linear é lenta
Criar e excluir arquivos são operações demoradas
Tabela de dispersão (Tabela Hash)
Lista linear com estrutura de dados em hash
Reduz tempo de busca no diretório
Inserção e exclusão mais simples
Gerencia colisões quando dois nomes referem-se ao mesmo local
MAPA MENTAL 11
DISCIPLINA: SO 2023/2
ALUNO: JOÃO PEDRO SPINASSÉ VIANA