Sistemas de Alocação de Arquivos FAT e NTFS

Sistemas de Alocação de Arquivos FAT e NTFS

Marcos Reginaldo Monte

Ricardo Magno de Senna

Alunos do Curso Gestão da Tecnologia da Informação Faculdade Carlos Drummond de Andrade, sob a orientação do Prof. Washington Torelli na Gerencia de Sistemas Operacionais.

                                                    RESUMO

Este artigo tem por objetivo descrever os tipos de Sistema de Arquivos (File System) e seu funcionamento para armazenagem das informações em uma unidade de HD.

Palavras-Chave: HD, FAT, NTFS, Cilindro, Trilha, Cluster, Setor.

                                                ABSTRACT

This article aims to describe the types of File System and its operation for storing information on an HD drive.

Keywords: HD, FAT, NTFS, Cilindro, Trilha, Cluster, Setor.

                                           INTRODUÇÃO

Este presente artigo faz uma explanação do funcionamento dos Sistemas de Arquivos (File System) FAT e NTFS

Os HDs ou discos rígidos são dispositivos para armazenar dados. Contudo, esses dispositivos não conseguem gerenciar e organizar o espaço de armazenamento e para isso são utilizadas funções do Sistema Operacional (File System) que faz a intermediação entre o HD e os dados a serem armazenados, gerenciando os processos de armazenamento que definem como serão gravados, alterados, copiados e apagados.

Segundo (Jandl, Peter, Jr, 2004).”As unidades de disco são construídas de forma modular por questões de economia e modularidade, permitindo que várias unidades possam ser controladas por um mesmo módulo de I/O, mais conhecido como controladora de disco, em arranjos ponto a ponto ou multiponto.”

Para que isso ocorra é necessário que o HD tenha um Sistema de Arquivos (File System) para que os dados possam ser gravados.

A primeira operação que deve ser realizada na preparação do HD é realizar uma formatação física, onde os discos são divididos em circunferências concêntricas chamadas de cilindros. Cada circunferência é chamada de trilha. Essas trilhas são divididas em setores, tal como fatias de uma pizza.

Na Figura 01 temos a estrutura de um HD.

Figura 01: Estrutura esquemática de uma unidade de disco magnético

[pic 1]

Fonte: Livro - Livro de Sistemas Operacionais Excelente.pdf (2004, p. 158)

A princípio, podemos imaginar que as trilhas mais externas guardariam mais informações do que as internas, mas isso não ocorre, pois a densidade de gravação é maior nas trilhas mais internas, com isso a quantia de dados é igual em todas as trilhas

Depois da formatação física deve-se realizar a formatação lógica, que é "gravar" o modo de armazenamento.

Alguns setores são alocados para guardar a FAT (File Allocation Table). A FAT tem como função armazenar informações de todos os clusters da unidade, sendo assim ela funciona como um índice. Sempre que algum arquivo é gravado ou apagado essa tabela é atualizada. No momento de gravar um novo arquivo essa tabela é consultada para localizar uma área livre que não está sendo utilizada por nenhum outro arquivo.

Como essa tabela é importante para a localização de qualquer informação dentro do disco, uma cópia de segurança é mantida para garantir que os dados não sejam perdidos caso a tabela principal sofra algum dano.

Quando uma formatação é realizada, apenas a FAT é apagada. Os dados continuam no disco e até podem ser recuperados.

Cada disco, trilha e setor recebe uma numeração de referência.

Os dados gravados serão recuperados posteriormente se soubermos o numero do setor desejado.

Tempo de acesso

É o tempo necessário para realizar uma leitura ou escrita em um HD, movendo-se a cabeça de leitura e escrita até o setor, onde a operação será realizada. Esse tempo é dividido em 3 fatores:

• Tempo para mover a cabeça até o cilindro correto.
• Tempo para colocar a cabeça no início do setor desejado
• Tempo de leitura ou escrita das informações.

Cluster
A menor porção do HD que o S.O. pode acessar é chamada de cluster. Um cluster tem um único endereço, sendo que um arquivo pode utilizar diversos clusters, porem um cluster pode conter apenas um arquivo, mesmo que caibam mais arquivos.

Por exemplo: Se um arquivo pequeno for armazenado em um cluster grande o espaço restante desse cluster é desperdiçado. Armazenando um arquivo de 10Kb em uma unidade com formato FAT32 e cluster de 4Kb serão utilizados 3 clusters e 2Kb serão desperdiçados.

Conforme o tamanho do disco aumenta, o tamanho do cluster também aumenta

Tamanho dos clusters para FAT16

Cluster	Tamanho do disco
4 Kb	256 Mb
8 Kb	512 Mb
16 Kb	1 Gb
32 Kb	2 Gb

Tamanho dos clusters para FAT32

Cluster	Tamanho do disco
4 Kb	8 Gb
8 Kb	16 Gb
16 Kb	32 Gb
32 Kb	2 Tb

FAT ou FAT32 e NTFS são siglas dos Sistemas de Arquivos e cada uma tem sua característica estrutural e organizacional

Sistemas de arquivos FAT e FAT32

FAT significa File Allocation Table (tabela de alocação de arquivos).

A FAT é um índice de utilização do disco, ela tem a informação de onde está exatamente algum determinado arquivo armazenado na unidade.

Uma diferença entre o FAT e o FAT32 é que FAT32 suporta até 256 caracteres no nome dos arquivos, enquanto no FAT16 suporta nomes de arquivos curtos, podem ter no máximo 8 caracteres mais extensão.