Características De Sistemas De Arquivos

Características de Sistemas 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. Temos desde os mais simples como o FAT16, aos mais complexos como o NTFS e o Ext. O Windows trabalha somente com os sistemas de arquivos: FAT16, FAT32 e NTFS. O Linux (e demais sistemas Unix) trabalha com uma grande diversidade de sistemas de arquivos, entre eles: EXT2, EXT3, ReiserFS, XFS e JFS. O Linux oferece suporte aos sistemas de arquivos FAT16, FAT32 e NTFS.

FAT é a sigla para File Allocation Table (ou tabela de alocação de arquivos)

FAT 16

O FAT16 é uma espécie de "pau pra toda obra", já que é compatível com praticamente todos os sistemas operacionais e também dispositivos como câmeras, palmtops, celulares e MP3players. Ele é o sistema de arquivos usado por padrão nos cartões SD e também nos pendrives de até 2 GB. Só recentemente os cartões passaram a utilizar FAT32, com a introdução do padrão SDHC.

No sistema FAT, o HD é dividido em clusters, que são a menor parcela do HD vista pelo sistema operacional. Cada cluster possui um endereço único, que permite ao sistema localizar os arquivos armazenados. Um grande arquivo pode ser dividido em vários clusters, mas não é possível que dois arquivos pequenos sejam gravados dentro do mesmo cluster. Cada cluster pode ser composto por de 1 a 64 setores (ou seja, de 512 bytes a 32 KB), de acordo com o tamanho da partição.

A principal limitação é que, como o nome sugere, o FAT16 usa endereços de 16 bits para endereçar os clusters dentro da partição, permitindo um máximo de 65536 clusters, que não podem ser maiores que 32 KB. Isso resulta num limite de 2 GB para as partições criadas. No caso de HDs (e também pendrives ou cartões) maiores que 2 GB, é possível criar várias partições de 2 GB cada uma, até utilizar todo o espaço disponível. Esta pode ser uma solução no caso de dispositivos com 4 ou 5 GB, por exemplo, mas naturalmente não é uma opção realística no caso de um HD de 60 GB, por exemplo, onde seria necessário criar 30 partições!

Numa partição de 2 GB, cada cluster possui 32 KB, o que acaba resultando num grande desperdício de espaço ao gravar uma grande quantidade de arquivos pequenos. Imagine que gravássemos 10.000 arquivos de texto, cada um com apenas 300 bytes. Como um cluster não pode conter mais do que um arquivo, cada arquivo iria ocupar um cluster inteiro, ou seja, 32 kbytes. No total, os 10.000 arquivos ocupariam um total de 10.000 clusters, ou seja, um total de 320 MB! Como em toda regra, existe uma exceção. O Windows NT permitia criar partições FAT de até 4 GB usando clusters de 64 KB, mas este foi um recurso pouco usado, devido ao desperdício de espaço.

A versão original do Windows 95 suportava apenas o FAT16, obrigando quem possuía HDs maiores que 2 GB a dividi-los em duas ou mais partições e a lidar com o desperdício de espaço causado pelos clusters de 32 KB. A solução foi à criação do sistema FAT32, que foi incorporado no Windows 95 OSR/2 e continuou sendo usado nas versões seguintes.

FAT 32

O FAT32 (File Allocation Table ou Tabela de Alocação de Arquivos) é um sistema de arquivos que organiza e gerencia o acesso a arquivos em HDs e outras mídias.

O FAT32 foi implementado nos sistemas Windows 95 (OSR2), Windows 98 e Millennium e ainda possui compatibilidade com os sistemas Windows 2000 e Windows XP, que utilizam um sistema de arquivos mais moderno. Para manter a melhor compatibilidade possível com os programas, drivers de dispositivo e as redes existentes, o FAT32 foi implementado com o menor número de alterações possíveis na arquitetura do Windows, nas estruturas de dados internos, em APIs (Application Programming Interfaces) e no formato no disco. No entanto, pelo fato de ser solicitado 4 bytes para armazenar valores do cluster, muitas estruturas de dados internas e no disco e APIs publicados foram revisadas ou expandidas. Em alguns casos, APIs existentes não irão funcionar em undiades FAT32. A maioria dos programas não será afetada por essas alterações. Ferramentas e drivers existentes continuarão funcionando em unidades FAT32. No entanto, o MS-DOS bloqueia drivers de dispositivo (por exemplo, Aspidisk.sys), e as ferramentas do disco precisarão ser revisadas para suportar as unidades FAT32.

Todas as ferramentas de disco agrupadas da Microsoft (Format, Fdisk, Defrag e ScanDisk com base no MS-DOS e no Windows) foram revisadas para o funcionamento com o FAT32. Com o FAT32, o desperdício em disco foi sensivelmente reduzido. O FAT16, seu antecessor, utilizava clusters de até 64 KB enquanto o FAT32 pode utilizar clusters de 4 KB. Se um arquivo ocupa 4 KB de espaço, tanto no FAT16 como no FAT32 a ocupação será de 1 cluster, porém, no caso do FAT16 os 60 KB restantes serão alocados, apesar de ficarem fisicamente vazios. A maioria dos drives removíveis (PenDrives, Discos USB, Disquetes) utilizam o FAT12 (Disquete) 16 ou 32 como sistema de arquivos. O FAT é mais adequado a pequenos volumes de disco em comparação ao NTFS, pois minimiza o overhead de controle, ou seja, ele é menos pesado e deixa mais bytes livres para os dados em si. O FAT32 é mais confiável, pois ele consegue posicionar o diretório principal em qualquer lugar do disco. Entretanto o FAT 32 O FAT32 é cerca de 6% mais lento que o sistema FAT16. Como o tamanho do cluster é menor, existirão mais clusters no disco tornando um pouco mais demorado o armazenamento de dados e não é possível limitar o acesso de determinados arquivos a determinados usuários.

NTFS

O NTFS, que foi continuado, sendo usado também nos sistemas Windows Vista, Windows 7 e Windows Server 2008 R1/R2 (para servidores empresariais). Os conceitos aplicados ao NTFS fizeram com que o Windows NT e versões posteriores do sistema fossem bem recebidos pelo mercado. Uma dessas características diz respeito ao quesito "recuperação": em caso de falhas, como o desligamento repentino do computador, o NTFS é capaz de reverter os dados à condição anterior ao incidente. Isso é possível, em parte, porque, durante o processo de boot, o sistema operacional consulta um arquivo de log que registra todas as operações efetuadas e