TIPOS DE ARQUIVOS DE SISTEMAS

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FACULDADE CATÓLICA DO TOCANTINS
TIPOS DE SISTEMAS DE ARQUIVOS
Pesquisa
 
desenvolvida
 
pelo
 
alunos
 do 
curso
 de 
sistemas
 de 
informação
, Leticia 
Arantes,Wilton
 
Montel
 e 
Vilmar
 Ferreira, 
solicitada
 
pela
 professor 
Stephany
 
Morais
, 
na
 
disciplina
 de 
Sistemas
 
Operacionais
Palmas-To
Junho de 2016
Definição de Arquivo
Em informática, um arquivo é um conjunto de dados que se relacionam de alguma forma, ou seja, juntos descrevem uma informação ou conjunto de informações. Em função da natureza dos computadores, arquivos são sempre formados por dados digitais, organizados seguindo algum tipo de estrutura (ou formato). Arquivos podem representar informações das mais diversas naturezas como imagens, áudio, texto, instruções para processadores, etc. podendo inclusive representar uma combinação desses tipos, como por exemplo um vídeo que contém informações gráficas (a imagem), sonoras (o áudio)e textuais (a legenda).
Cada arquivo precisa de uma identificação. Do ponto de vista de um computador, arquivos são geralmente identificados por números (como os inodes). Do ponto de vista do usuário de um computador, um arquivo é quase sempre representado por um nome. O computador guarda associações entre os nomes e os números para poder transformar o primeiro no segundo sempre que necessário.
Como um sistema computacional costuma lidar com milhares de arquivos, é comum que vários arquivos sejam agrupados em conjuntos maiores, seguindo alguma organização que facilite a recuperação de arquivos por parte dos usuários.
Definição de Diretório
Um diretório é uma subdivisão lógica de um sistema de arquivos, que permite o agrupamento de arquivos que se relacionam de alguma forma. Diretórios são frequentemente chamados de pastas em função de uma analogia presente nos sistemas Windows que mais recentemente foi adotada por diversos outros sistemas.
A divisão proporcionada por um diretório é lógica, no sentido que não existe necessariamente uma divisão física das informações relativas a um diretório. Alguns sistemas como o Linux, permitem inclusive que um arquivo possa ser identificado por mais de um nome, que podem inclusive ser parte de diretórios diferentes num mesmo sistema de arquivos.
Em função de como o arquivo esta organizado o sistema de arquivos pode recuperar registros de diferentes maneiras:
Acesso seqüencial: arquivos armazenados em fitas magnéticas, o acesso era restrito à leitura na ordem em que eram gravados, sendo a gravação de arquivos possível apenas no final do arquivo. Pode-se combinar o acesso seqüencial com o direto e com isso acessar diretamente um arquivo e os demais m forma seqüencial.
Acesso direto: permite a leitura/gravação de um registro diretamente na sua posição. É realizado através do número de registro. Não existe restrição a ordem em que os registros são lidos ou gravados. Somente é possível quando é definido com registros de tamanho fixo.
Acesso indexado ou por chave: o arquivo deve possuir uma área de índice onde existam ponteiros para os diversos registros e a partir desta informação realiza-se um acesso direto.
alocação
A criação de arquivos exige que o sistema operacional tenha controle de quais áreas ou blocos no disco estão livres e este controle é realizado através de uma estrutura (geralmente lista ou tabela) de dados que armazenam informações e possibilitam ao sistema de arquivos gerenciar o espaço livre.
A forma mais simples de implementar uma estrutura de espaços livres é através de uma tabela chamada mapa de bits (bit map) onde cada entrada da tabela é associada a um bloco e representado por um bit, que pode assumir valor igual a 0 (bloco livre) ou 1 (bloco alocado).
Esta estrutura gera um gasto excessivo de memória já que para cada bloco deve existir uma entrada na tabela.
Outra forma é realizar o controle por meio da ligação encadeada de todos os blocos livres e cada bloco deve possuir uma área reservada para armazenamento do endereço do próximo. 
A partir do primeiro bloco pode-se ter acesso seqüencial aos demais de forma encadeada. Apresenta restrições se considerarmos que o algoritmo de busca de espaço livre sempre deve realizar uma pesquisa seqüencial na lista.
Outra solução leva em conta que blocos contíguos são geralmente alocados ou liberados simultaneamente, com base neste conceito é possível manter uma tabela com o endereço do primeiro bloco de cada segmento e o número de blocos livres contíguos que se seguem.
Gerência de Espaço livre
O monitoramento de espaço livre em um disco é realizado principalmente através de dois diferentes métodos:lista encadeada e mapa de bits.Esses métodos são descritos abaixo.
Lista Encadeada
Nesta forma de gerenciamento, primeiramente é preciso entender que os blocos livres são blocos que não contém arquivos (de usuários e programas). Entretanto os mesmos não ficam em branco, pois enquanto não estão sendo utilizados, eles contém informações que o Sistema Operacional armazena para mapear o espaço livre. Ou seja, estes blocos estão livres porém não estão vazios.
Desta forma cada bloco livre no disco possui ponteiros para os seguintes espaços livres em disco. Assim, se considerarmos que um bloco possui um tamanho de 1 KBytes, e um ponteiro tem tamanho de 32 bits, dentro de um bloco livre temos 255 ponteiros para os próximos blocos livres do disco(uma entrada é reservada ao ponteiro para o bloco seguinte).
Mapa de Bits
Nesta forma de gerenciamento, é utilizado um espaço fixo adicional em disco especificamente para o mapeamento do espaço livre, de forma que para cada bloco em disco é utilizado um bit no mapa.Sendo assim, um disco com n blocos requer um mapa de bits com n bits. Não surpreende,portanto, que os mapas de bits requeiram menos espaço, já que ele usa 1 bit por bloco, contra 32 bits no modelo de lista encadeada. Somente se o disco estiver quase cheio é que o esquema de lista encadeada precisará de menos blocos que o mapa de bits. Por outro lado, se houver muitos blocos livres, alguns deles poderão ser emprestados para conter a lista de livres sem qualquer perda de capacidade de disco.
Para um mapa de bits,é possível manter apenas um bloco na memória e usar o disco somente quando o bloco tornar-se cheio ou vazio.
Uma vantagem dessa estratégia é que as alocações em um bloco único de mapa de bits faz com que os blocos de disco fiquem próximos uns dos outros, minimizando assim os movimentos dos braços de leitura do disco.
A estrutura do sistema de arquivos
O sistema de arquivos é dividido em diversas partes, normalmente utilizado uma estrutura em arvore, com um sistema de arquivos chamado raiz (root), simbolizado por ‘/’. Debaixo deste podemos ter diversos outros:  /bin, /lib, /etc, /dev/,etc…
Um sistema de arquivos /usr pode conter programas e dados não atualizáveis, o /var pode conter dados variáveis (como arquivos de log) e um sistema /home pode ter arquivos pessoais de todos os usuários. Dependendo da configuração de hardware e das definições do administrador do sistema, a divisão pode variar substancialmente, sendo possível inclusive que todos os conteúdos estejam em um único sistema de arquivos.
Um sistema de arquivos é um conjunto de estruturas lógicas e de rotinas, que permitem ao sistema operacional controlar o acesso ao disco rígido. Diferentes sistemas operacionais usam diferentes sistemas de arquivos. Conforme cresce a capacidade dos discos e aumenta o volume de arquivos e acessos, esta tarefa torna-se mais e mais complicada, exigindo o uso de sistemas de arquivos cada vez mais complexos e robustos. Existem diversos sistemas de arquivos diferentes, que vão desde sistemas simples como o FAT16, que utilizamos em cartões de memória, até sistemas como o NTFS, EXT3 e ReiserFS, que incorporam recursos muito mais avançados.
No mundo Windows, temos apenas três sistemas de arquivos: FAT16, FAT32 e NTFS. O FAT16 é o mais antigo, usado desde os tempos do MS-DOS, enquanto o NTFSé o mais complexo e atual. Apesar disso, temos uma variedade muito grande de sistemas de arquivos diferentes no Linux (e outros sistemas Unix), que incluem o EXT2, EXT3, ReiserFS, XFS, JFS e muitos outros. Para quem usa apenas o Windows, estes sistemas podem parecer exóticos, mas eles são velhos conhecidos de quem trabalha com servidores, já que neles o Linux é que é o sistema mais popular.
Referencia bibliográficas 
http://docplayer.com.br/6026602-Sistemas-de-arquivos-sistemas-de-arquivos-mecanismos-para-armazenamento-on-line-e-acesso-de-dados-e-programas.html