Sistemas Operacionais – Sérgio Fernando Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos1 Sistemas...
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 1
Sistemas OperacionaisSistemas Operacionais
Prof. Sérgio FernandoProf. Sérgio Fernando
Adaptado do livro: Arquitetura de Sistemas Operacionais (Francis Berenger Adaptado do livro: Arquitetura de Sistemas Operacionais (Francis Berenger Machado e Luiz Paulo Maia)Machado e Luiz Paulo Maia)
Parte 4 Parte 4 Gerência do Sistema de ArquivosGerência do Sistema de Arquivos
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 2
Sumário
• Introdução • Arquivos
– Organização de Arquivos – Métodos de Acesso – Operações de Entrada/Saída
• Atributos • Diretórios • Gerência de Espaço Livre em Disco • Gerência de Alocação de Espaço em Disco• Proteção de Acesso • Implementação de Caches
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 3
Introducão
• Um processo deve ser capaz de ler e gravar grande volume de dados em dispositivos como fitas e discos de forma permanente, além de poder compartilhá-los com outros processos
• A manipulação de arquivos é uma atividade freqüentemente realizada pelos usuários, devendo sempre ocorrer de maneira uniforme, independente dos diferentes dispositivos de armazenamento
• A maneira pela qual o sistema operacional estrutura e organiza estas informações é através da implementação de arquivos
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 4
Arquivos
• Extensão de arquivos
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 5
Organização de Arquivos
• Organização de Arquivos
Byte
(a ) O rg an iza çã o n ã o - estruturad a
A na C lá ud ia Teresa
Bea triz C a m ila D an iele Pa tr ícia Tina Va nessa
Isab ela M ar ia
Registro
(b ) O rgan izaçã o Ind exa da
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 6Arq
uite
tura
de
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acha
do/M
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Métodos de Acesso
• Acesso direto
Registro0
Registro1
Registro2
Registron
D esloca m en to ded o is reg istro s
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 7Arq
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Operações de Entrada/Saída
D ispo sitivo s
Ro tina s d e E/ S
A plicaçã o
• Operações de Entrada/Saída
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 8Arq
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do/M
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Operações de Entrada/Saída
• Rotinas de E/S
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do/M
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Atributos
• Atributos de arquivos
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 10
Diretórios
• Estrutura de diretórios de nível único
Iden tifica çãoPro teçã o
O rg an iza çãoLo ca l iza ção
A tr ib utos
D iretó rio s A rq u ivos
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 11
Diretórios
• Estrutura de diretórios com dois níveis
U su á r io1
U su á r io2
U su á r io3
U su á r ion
A rq u ivo1
A rq u ivo2
A rq u ivo3
A rq u ivo1
A rq u ivo1
A rq u ivo2
A rq u ivo3
U ser F ile D irecto ry(U FD )
A rq u ivos
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 12
Diretórios
• Estrutura de diretórios em árvore
U su á r io1
U su á r io2
U su á r io3
U su á r ion
D iretó rio Ra iz
D iretó rio1
D iretó rio2
A rq u ivo1
A rq u ivo1
D iretó rio1
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A rq u ivo2
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 13
Diretórios
• Path de um arquivo
D isco C :/
IvanIvanC a r lo s Pa u lo
Teste Pessoa l
Som a .exe
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 14
Gerência de Espaço Livre em Disco
• Alocação de espaço em disco
11 00 11 01
11 10 00 00
.
.
.
01 11 01 00
10 00 01 11
(a ) M ap a d e b its
In ício
(b ) Lista en ca dea da
Blo co C on ta do r
4 2
10 1
25 20
13 7
50 5
© Tab ela de b loco s l ivres
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 15
Gerência de Alocação de Espaço em Disco
• Alocação Contígua
0 1 2
3 4 5
6 7 8
9 10 11
12 13 14
A rq u ivo Blo co
A . TXT 4
B. TXT 10
C . TXT 13
3
1
2
Exten são
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 16
Gerência de Alocação de Espaço em Disco
• Estratégias de Alocação
First-Fit
Best-Fit
Worst-Fit
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 17
Gerência de Alocação de Espaço em Disco
• Desfragmentação
Á rea d e tra b a lho
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 18
Gerência de Alocação de Espaço em Disco
• Alocação Encadeada
In ício
0 1 2
3 4 5
6 7 8
9 10 11
12 13 14
A rq u ivo Blo co
A .TXT 6
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
. . . . . .
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 19
Gerência de Alocação de Espaço em Disco
• Alocação Indexada
0 1 2
3 4 5
6 7 8
9 10 11
12 13 14
Blo co d eínd ice
310117
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 20
Proteção de Acesso
• Proteção por grupos de usuários
D A D O S.TXT
O w ner
G ro u p
A ll
Leitu raEscr ita
Execu çãoElim in açã o
Leitu ra
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 21
Proteção de Acesso
• Lista de Controle de Acesso
U su á r io : M a iaA cesso : Leitura + Escr ita
U su á r io : M ach a d oA cesso : Leitura
U su á r io : M a iaA cesso : Leitura + Escr ita + Execuçã o
U su á r io : M ach a d oA cesso : El im in a ção
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Parte 4 – Gerência do Sistema de Arquivos 22
Implementação de Caches
• Acesso a disco é bastante lento• Buffer cache minimiza este problema• Quando uma operação é realizada o sistema verifica
se a informação se encontra no buffer cache– Em caso positivo, não é necessário o acesso ao disco– Caso o bloco requisitado não se encontre no cache, a
operação de E/S é realizada e o cache é atualizado
• Políticas para substituição de blocos: FIFO ou LRU• Aspectos de segurança
– Atualização periódica– Write-through caches