Sistemas de Arquivos.pptx

Montagem e Manutenção de
Computadores
Ementa da disciplina:
• Estrutura genérica de microcomputadores
• Breve Histórico de Microcomputadores
• Arquitetura de placas-mãe
• Montagem de microcomputadores
• Instalação de sistemas operacionais, drivers e outros softwares
• Cuidados no manuseio e utilização de peças e equipamentos
• Técnicas e estratégias de manutenção preventiva e corretiva

Montagem e Manutenção de Computadores
Partições
As partições são seções muito vitais
nos discos rígidos de computadores
que permitem aos usuários dividir os
discos físicos em segmentos lógicos.

Partições
Quando você vai instalar o Windows (ou outro SO) em um disco
rígido novo, o instalador vê seu disco como um monte de espaço
não alocado.
Você precisa criar um segmento para que o sistema operacional
saiba qual parte do disco rígido ele pode usar. Isso é chamado
de partição.
Quando você formata uma partição, com um sistema de
arquivos específico para usá-la, ela é conhecida como um
volume.
Utilizar múltiplas partições é recomendado pelos motivos que
veremos a seguir:

Partições
1. Facilidade de Reinstalação
Se for preciso fazer alterações ou até total reinstalação do sistema
operacional será muito mais fácil se ele estiver numa partição
separada dos seus arquivos pessoais. Poderá até mesmo formatar o
volume sem risco de perder nenhuma informação critica.
É possível até mesmo clonar a partição do SO, para ter uma cópia
exata da sua configuração, para fins de recuperação.
2. Segurança Melhorada
Muitos Softwares maliciosos, como vírus e trojans, atacam a unidade
com o sistema operacional. Se seus arquivos estiverem separados
em outra partição dificilmente eles serão encontrados e atacados.

Partições
3. Instalar vários sistemas operacionais
Cada sistema operacional modifica constantemente arquivos de
sistema de forma que o usuário tem pouco controle de acontece.
Dessa forma não é recomendado instalar mais de um sistema
operacional na mesma unidade. Mas é totalmente possível instalar
em partições diferentes e ter as vantagens de diferentes sistemas
operacionais.
4. Melhora no desempenho
Quando se tenta acessar dados, os cabeçotes da unidade se movem
para ler ou gravar dados. Assim, você pode armazenar os dados
usados com frequência em uma partição, o que melhorará muito o
desempenho do disco pois aumenta a ocorrência de "short stroking"
(atrasos no posicionamento da cabeça de leitura de dados reduzido).

Partições
4. Mais seletividade ao criptografar a unidade
Atualmente, para garantir a segurança dos dados, muitos usuários
optam por criptografar a unidade.
A criptografia é geralmente feita na unidade inteira.
Portanto, se você dividiu um disco em partições separadas, poderá
selecionar qual partição será criptografada e quais não.

Partições
Particionando um disco (windows)
Abra o Gerenciamento de disco para iniciar o processo tocando na
tecla Windows e inserindo "Gerenciamento de disco" na barra de
pesquisa

Partições
Particionando um disco (prompt do windows / DOS)
No MS-DOS e em versões antigas do windows o particionamento era
feito pelo comando fdisk, a partir do windows NT/2000 o
particionamento é feito através do comando diskpart

Partições
Particionando um disco (linux)
No linux existe vários particionadores gráficos, mas geralmente o que
vem instalado na distribuição depende do seu ambiente gráfico, por
exemplo, no gnome existe o gparted, no KDE existe o Kparted.
No modo texto o particionamento pode ser feito pelo fdisk

Partições
Particionando um disco (live)
Como o particionamento é uma ação que pode destruir dados de
disco, quando queremos atuar sobre a partição que contem o SO, ou
em um computador sem SO instalado, não é possível utilizar um
particionador que roda sobre o sistema. Para resolver esses casos
existem alguns particionadores bootaveis (chamados de live
CD/DVD/USB).
O Partition Magic é um particionador bastante conhecido que possui
versão para windows e versão bootavel. O Gparted possui versão
para linux e bootavel.

Partições
Particionando um disco (live)

Sistema de arquivos, também conhecido por sistema de gestão de ficheiros é a forma de organização de dados
em algum meio de armazenamento de dados em massa.
Ele controla como os dados são armazenados e recuperados, possibilitando ao sistema operacional decodificar
os dados armazenados e lê-los ou gravá-los.
Sem um sistema de arquivos, as informações colocadas em um meio de armazenamento seriam um grande corpo
de dados, sem nenhuma maneira de dizer onde uma parte da informação termina e a próxima começa. Ao
separar os dados em pedaços e dar um nome a cada peça, a informação é facilmente isolada e identificada.
O sistema de arquivos gerencia o acesso ao conteúdo e aos metadados dos arquivos. É responsável por
organizar o espaço de armazenamento.
A confiabilidade, eficiência e ajuste com relação ao meio físico de armazenamento são importantes considerações de
projeto.
O MBR (Master Boot Record) é um arquivo de dados interligado com a BIOS cuja importância é o reconhecimento
do sistema de arquivos, como também na inicialização do sistema operacional. Só permite 4 partições
(chamadas de primárias) no mesmo disco. Uma delas pode ser configurada como partição estendida para criar várias
partições lógicas dentro dela.
O GPT (GUID Partition Table) – Veio a substituir o MBR, pode criar 128 ou mais partições (depende do sistema
operacional usado). Neste caso, não há necessidade de criar partição estendida (embora seja possível).
Sistemas de Arquivos

Fazendo analogias, tal organização assemelha-se a uma biblioteca. O bibliotecário
organiza os livros conforme um padrão, cuja busca, convenientemente, procura
deixar mais fácil, sem ocupar muitas prateleiras e assegurando a integridade
deste. Ainda, certamente, organiza os livros segundo suas características (assunto,
censura, etc.). Depois de organizados, ou durante a organização, o bibliotecário cria
uma lista com todos os livros da biblioteca, com seus assuntos, localizações e
códigos respectivos.
Aplicando a analogia, o sistema operacional seria o bibliotecário da "biblioteca de
dados" do computador, o disco de armazenamento. O sistema operacional guarda os
dados nos espaços vazios do disco, rotulando-os com um FCB (File Control Block,
Bloco de Controle de Arquivo) e ainda criando uma lista com a posição deste
dado, chamada de MFT (Master File Table, Tabela de Arquivos Mestre). Sabendo a
posição do arquivo a ser aberto/gravado, o sistema operacional solicita a leitura
desta, decodifica/codifica e realiza a abertura/gravação do dado.
Um sistema de ficheiro é assim: uma forma de criar uma estrutura lógica de acesso a
dados numa partição. Sendo assim, também é importante referir que nunca poderá
ter dois ou mais tipos de sistemas de ficheiros (formatos) numa mesma partição.

Os sistemas de arquivos alocam o espaço de maneira granular, geralmente várias
unidades físicas no dispositivo. O sistema de arquivos é responsável por organizar
os arquivos e diretórios e manter o controle de quais áreas da mídia pertencem
a qual arquivo e quais não estão sendo usadas.
Isso resulta em espaço não utilizado quando um arquivo não é um múltiplo exato
da unidade de alocação, às vezes referido como espaço de folga. Para uma
alocação de 512 bytes, o espaço médio não utilizado é de 256 bytes. Para clusters
de 64 KB, o espaço médio não utilizado é de 32 KB. O tamanho da unidade de
alocação é escolhido quando o sistema de arquivos é criado.

Um exemplo de espaço de folga, demonstrado com clusters NTFS de 4.096 bytes:
100.000 arquivos, cada um cinco bytes por arquivo, o que equivale a 500.000 bytes
de dados reais, mas requerendo 409.600.000 bytes de espaço em disco para
armazenamento.

Sistemas de arquivos podem se tornar fragmentados. Como a imagem:
1 – cinco arquivos (A, B, C, D e E) são gravados na partição.
2 – um arquivo (B) é apagado.
3 – um sexto arquivo (F) é gravado no primeiro espaço disponível encontrado.
4 – um sétimo arquivo (G) é gravado no primeiro espaço disponível encontrado.
5 – o arquivo F aumenta de tamanho sendo parte dele alocado no espaço livre.

Nomes de arquivo
Um nome de arquivo é usado para identificar uma localização de armazenamento no sistema de
arquivos. A maioria dos sistemas de arquivos possuem restrições de comprimento de nomes de
arquivo. Em alguns sistemas de arquivos, nomes de arquivos não são sensíveis a caixa (isto é, os
nomes MEUARQUIVO e meuarquivo referem-se ao mesmo arquivo), em outros, os nomes de
arquivos são sensíveis a caixa (isto é, os nomes MEUARQUIVO, MeuArquivo e meuarquivo
referem-se a três arquivos separados).
Diretórios
Os sistemas de arquivos geralmente possuem diretórios (também chamados de pastas) que
permitem ao usuário agrupar arquivos em coleções separadas. Isso pode ser implementado
associando o nome do arquivo a um índice em uma tabela de conteúdos ou a um inode em um
sistema de arquivos do tipo Unix. As estruturas de diretórios podem ser planas (ou seja, lineares) ou
permitir hierarquias nas quais os diretórios podem conter subdiretórios. O primeiro sistema de
arquivos a suportar hierarquias arbitrárias de diretórios foi usado no sistema operacional Multics. Os
sistemas de arquivos nativos de sistemas semelhantes ao Unix também suportam hierarquias de
diretórios arbitrários, como, por exemplo, o Hierarchical File System da Apple e seu sucessor HFS+
no Mac OS clássico, o sistema de arquivos FAT no MS-DOS 2.0, e versões posteriores, e no Microsoft
Windows, o sistema de arquivos NTFS na família Windows NT de sistemas operacionais e o ODS-2
(On-Disk Structure-2) e níveis mais altos do sistema de arquivos Files-11 no OpenVMS.

Metadados
Um sistema de arquivos armazena todos os metadados associados ao arquivo - incluindo o nome do
arquivo, o comprimento do conteúdo de um arquivo e o local do arquivo na hierarquia de pastas -
separado do conteúdo do arquivo.
A maioria dos sistemas de arquivos armazena os nomes de todos os arquivos em um diretório em um
único local - a tabela de diretórios desse diretório - que geralmente é armazenado como qualquer
outro arquivo. Muitos sistemas de arquivos colocam apenas alguns dos metadados para um arquivo
na tabela de diretórios e o restante dos metadados para esse arquivo em uma estrutura
completamente separada, como o inode.
A maioria dos sistemas de arquivos também armazena metadados não associados a nenhum
arquivo específico. Esses metadados incluem informações sobre regiões não utilizadas - bitmap de
espaço livre, mapa de disponibilidade de blocos - e informações sobre setores defeituosos.
Geralmente, essas informações sobre um grupo de alocação são armazenadas dentro do próprio
grupo de alocação.

Sistemas de arquivos de disco magnético
Um sistema de arquivos de disco aproveita a capacidade da mídia de armazenamento em disco para
endereçar dados aleatoriamente em um curto período de tempo. Considerações adicionais incluem a
velocidade de acesso aos dados após a solicitação inicial e a antecipação de que os dados seguintes
também podem ser solicitados. Isso permite que vários usuários (ou processos) acessem vários dados
no disco sem considerar a localização sequencial dos dados. Exemplos incluem FAT (FAT12, FAT16,
FAT32), exFAT, NTFS, HFS e HFS+, HPFS, APFS, UFS, ext2, ext3, XFS, btrfs, ISO 9660, Files-11, Veritas
File System, VMFS, ZFS, ReiserFS e UDF. Alguns sistemas de arquivos em disco são sistemas de arquivos
de registro ou sistemas de arquivos de controle de versão.
Discos óticos
O ISO 9660 e o Universal Disk Format (UDF) são dois formatos comuns destinados a discos compactos,
DVDs e discos Blu-ray. O Mount Rainier é uma extensão do suporte a UDF desde a série 2.6 do kernel do
Linux e desde o Windows Vista que facilita a reescrita para DVDs.
Sistemas de arquivos de flash
Um sistema de arquivos de flash considera as habilidades especiais, o desempenho e as restrições dos dispositivos
de memória flash. Frequentemente, um sistema de arquivos em disco pode usar um dispositivo de memória flash
como a mídia de armazenamento subjacente, mas é muito melhor usar um sistema de arquivos projetado
especificamente para um dispositivo flash.

Além desses também temos:
Sistemas de arquivos de fita (LTFS)
Sistemas de arquivos de banco de dados (SGBD)
Sistemas e arquivos transacionais (GPFS / ZFS)
Sistemas de arquivos de rede (NFS)
Sistemas de arquivos compartilhados (GFS / GFS2 / GPFS)
Sistemas de arquivos especiais (configfs / sysfs / procfs / swap)
Sistemas de arquivos de dispositivo (devfs / udev)
Sistema de arquivos mínimo / armazenamento de áudio-cassete
Sistemas de arquivos planos
https://pt.wikipedia.org/wiki/Sistema_de_ficheirosS

Os sistemas operacionais devem suportar o sistema de arquivos para acessar o conteúdo da partição. Cada
sistema operacional possui suporte a alguns sistemas de arquivos especificos, embora aplicativos possam
ser usados para acessar sistemas de arquivos originalmente não suportados:
Sistemas operacionais Unix e do tipo Unix
Sistemas operacionais do tipo Unix criam um sistema de arquivos virtual, o que faz com que todos os
arquivos em todos os dispositivos pareçam existir em uma única hierarquia. Isso significa que, nesses
sistemas, existe um diretório raiz e cada arquivo existente no sistema está localizado em algum lugar. Esses
sistemas podem usar um disco RAM ou um recurso compartilhado de rede como seu diretório raiz.
Sistemas do tipo Unix atribuem um nome de dispositivo a cada dispositivo, mas não é assim que os arquivos
desse dispositivo são acessados. Em vez disso, para obter acesso a arquivos em outro dispositivo, o sistema
operacional deve primeiro ser informado de onde, na árvore de diretórios, esses arquivos devem aparecer.
Esse processo é chamado de montagem de um sistema de arquivos.
Linux
O Linux suporta vários sistemas de arquivos, mas as opções comuns para o disco do sistema em um
dispositivo de bloco incluem a família ext* (ext2, ext3 e ext4), XFS, JFS e btrfs. Para flash bruto sem uma
camada de tradução de flash (FTL) ou Dispositivo de Tecnologia de Memória (MTD), existem o UBIFS, JFFS2
e YAFFS, entre outros. O SquashFS é um sistema comum de arquivos compactados somente para leitura.

Sistemas operacionais Unix e do tipo Unix
MacOS
O macOS (antigo Mac OS X) usa o Apple File System (APFS), que recentemente substituiu um sistema de
arquivos herdado do Mac OS clássico, chamado de HFS Plus. A Apple também usa o termo "Mac OS
Extended". O HFS Plus é um sistema de arquivos rico em metadados e com preservação de caixa, mas
(geralmente) insensível a caixa. Versões posteriores do HFS Plus adicionaram registro (journaling) para
evitar a corrupção da estrutura do sistema de arquivos e introduziram várias otimizações nos algoritmos de
alocação, na tentativa de desfragmentar arquivos automaticamente, sem a necessidade de um
desfragmentador externo. Os nomes dos arquivos podem ter até 255 caracteres. O HFS Plus usa o Unicode
para armazenar nomes de arquivos. No macOS, o tipo de arquivo pode vir do código de tipo, armazenado nos
metadados do arquivo ou na extensão do nome do arquivo.

Windows
O Windows faz uso dos sistemas de arquivos FAT, NTFS, exFAT, Live File System e ReFS (o último deles é
suportado e utilizável apenas no Windows Server 2012, no Windows Server 2016, no Windows 8, no
Windows 8.1 e no Windows 10. O Windows não pode ser inicializado a partir dele).
O Windows usa uma abstração de letra de unidade no nível de usuário para distinguir um disco ou partição de
outro. Por exemplo, o caminho C:WINDOWS representa um diretório WINDOWS na partição representada
pela letra C. A unidade C: é mais comumente usada para a partição primária da unidade de disco rígido, na
qual o Windows é normalmente instalado e a partir do qual é inicializado.

Sistemas de ficheiros mais conhecidos
Apple Macintosh (Mac OS)
HFS
HFS+
APFS
UNIX (FreeBSD, OpenBSD, Linux, Solaris, Red Hat,
Android, etc.)
UFS
Ext
Ext2
Ext3
Ext4
SWAP
Reiser
HPFS
JFS
XFS
ZFS
IBM (AIX, OS/2)
JFS (AIX Version 3.1 ou superior, OS/2 Warp)
HPFS - High Performance File System
MS-DOS/Microsoft Windows
FAT 12 - Microsoft BASIC Disk - MSDOS 4.0
FAT 16 ou FAT - DOS 4.0 ou superior / Windows 1.X
ou superior (1.x, 2.x, 3.x, 95, 98, ME, 2000, XP,...)
FAT 32 - MS-DOS 7.1 e 8.0 / Windows 95 (versão
OSR2!), ou superior (95 OSR2, 98, ME, NT, 2000,
XP...)
ExFAT - FAT Estendido, também conhecido como
FAT64, Windows XP ou superior ( Vista, 7...)
NTFS - Windows NT ou superior (NT, 2000, XP, 2003
Server,...)

Sistema de arquivos
https://pt.wikipedia.org/wiki/Particionamento_de_disco#Particionadores_Gr%C3%A1ficos
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https://www.gsigma.ufsc.br/~popov/aulas/so1/cap10so.html
Partições

Perguntas rápidas
 Os sistemas operacionais podem ser escritos em linguagens de
baixo e alto nivel?
 O kernel promove a interface entre o usuário e a maquina?
 Todo sistema operacional sem ambiente gráfico é sempre mono-
tarefa e monousuário?
 Cada sistema operacional pode ter apenas um shell instalado?
 Maquinas virtuais são usadas para duplicar o poder de
processamento do hardware?

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