Aula 08 - Sistemas de Arquivos - Parte 2

salve galera tudo bem com vocês vamos começar nossa aula de sistemas operacionais aula de hoje a gente vai dar continuidade ao sistema de arquivos então é a nossa parte 2 vamos começar falando de diretórios né é o modo como sistema organiza logicamente os diversos arquivos contidos em um disco então aqui a parte de diretório a gente vai estar falando do disco rígido da parte da locação da memória secundária tá o diretórios podem ser organizados em um único nível tá contendo todos os arquivos ou ainda em múltiplos níveis né normalmente temos o diretórios dentro dos outros

tá então diretórios dentro de outros diretórios normalmente é organizado de forma de múltiplos níveis um dos principais problemas é como alocar o espaço do disco para que os arquivos sejam armazenados de forma eficiente e que permita acesso rápido como é que pode ser feito isso então aqui a gente vai estar vendo na aula de hoje são os tipos de alocação que podem ser realizadas na memória secundária que é o nosso disco rígido alocação de arquivos existem alguns métodos que podem ser utilizados e a gente vai estar trazendo aqui quatro métodos de alocação referente ao disco

rígido tá referente a memória secundária a primeira o primeiro tipo de alocação é alocação contínua a nota esse nomezinho segundo tipo alocação com lista ligada terceiro tipo alocação com lista usando tabela e quarto tipo alocação com listra usando índice Beleza então a gente vai estar vendo cada uma desse tipo de locação primeiramente eu vou mostrar sempre uma imagem para ilustrar visando facilitar compreensão de cada uma dessas alocações e em seguida vem com a parte conceitual a parte textual para a gente tomar nota das características de cada uma desse tipo de locação vamos começar então pela

locação contigo e a gente já tem aqui a primeira imagem do disco separado por setores né e com as trilhas né que é aqueles círculos concêntricos que nós vimos na aula passada e aí a gente tem aqui na nossa legenda o arquivo na memória então aqui o arquivo ele está guardado nessa trilha né percorrendo esses três setores aqui né e aqui eu tenho uma que a gente chama de pluster né E são as trilhas que estão sendo utilizadas de forma contínua ou seja de forma conjunta aqui ó uma trilha na sequência da outra e esse

tipo de armazenamento onde o arquivo ele é salvo no disco de forma contínua utilizando toda trilha tá é o tipo de alocação contínua todo arquivo é gravado de forma contínua e anota aí contigo de forma conjunta de forma sequencial digamos assim na memória secundária Então esse é o principal ponto você bateu o olho nessa imagem você já entender do que se trata Ok vamos então para as suas características Este é o esquema mais simples de alocação de arquivos Então já tome nota que eu tipo mais simples onde cada arquivo é armazenado no disco como um

bloco contínuo bloco contigo né de dados Imagine que um disco com blocos eu tenho lá os blocos de 1 kilobyte né então eu tenho aqui o disco um bloco de 1 kg né um pequeno arquivo de 20 kg seria armazenado em 20 blocos consecutivos mas não temos aqui né em 20 blocos consecutivos ou 20 blocos contínuos lá na memória então é mais simples de ser implementado esse tipo de alocação porque ele vai lá e verificar a trilha que tem disponibilidade para locar os 20 blocos desse arquivo e ele vai armazenar de forma contínua e ele

vai armazenar de forma contínua de forma consecutiva Quais são as vantagens Né simples implementação controle de onde está cada arquivo no disco é feito em um único número porque é naquele bloco que consta todo o endereço né do arquivo então o endereço em disco está no primeiro bloco então todo ele tá ali de forma contínua então muito mais fácil Se implementado performance né todo o bloco de arquivo pode ser lido no disco de uma só vez porque já que ele tá na mesma trilha de forma sequencial né como a gente viu nesse exemplo aqui de

20 blocos de forma consecutivas na mesma Clínica é muito mais fácil fazer a leitura desse documento desvantagens Claro que tem as desvantagens desse tipo de alocação a estratégia só pode ser usada se o tamanho máximo do arquivo for conhecido Então você tem que saber o tamanho completo do arquivo para você alocar na trilha no momento de sua criação devido à necessidade existente em saber o tamanho total do arquivo ou a quantidade de blocos que ele vai ocupar Então essa tem uma desvantagem que daí você tem que saber o tamanho total do arquivo para poder buscar

uma trilha dentro do disco capaz de armazenar toda aquele arquivo de forma sequencial e outro problema é a fragmentação do disco eu não sei se você já ouviu falar em fragmentação que é o espaço que se pede quando depois você exclui o arquivo que aí fica toda aquela trilha vai criando buracos né buracos dentro do disco com os espaços vazios porque eu fui excluindo vários arquivos no decorrer do uso do computador você cria arquivos e exclui e toda vez que você exclui ele vai deixando aquelas lacunas aquelas trilhas que eram utilizadas por um arquivo que

foi excluído então aqui se chama de fragmentação você vai deixando o aluno do disco todo fragmentado né diversos pedaços ali de memória disponível depois fica ruim de você alocar um outro arquivo Ali no lugar então pede-se muito espaço é útil com este esquema de alocação né ao remover um arquivo vai ocupada pelo mesmo é liberada ocasionando lacunas por todo disso aí a necessidade de fazer compactação desses desses arquivos os documentos que tem ali naquele disco e tem um custo alto para fazer isso compactando né realocando e tentando disponibilizar outros espaços dentro disso então essa aqui

são as desvantagens da locação contínua alocação com lista ligada então aqui é o segundo tipo de alocação onde a gente tem aqui o disco e já perceba uma mudança né porque a gente tem um arquivo aqui ó arquivo na memória é vamos imaginar que é o mesmo arquivo percebam que ele já não tá mais alocado de forma contínua ela percebe que tem um pedaço dele aqui tem outro pedaço dele aqui né foi alocando em trilhas diferentes em setores diferentes também então aqui o primeiro arquivo Olha a ponta para o próximo aí esse segundo aqui é

aponta para o terceiro terceira ponta do quarto quinto pedaço do arquivo e o quinto aponta para vocês eu percebo tudo isso aqui acontece os arquivos vão sendo alocados onde tem espaço e cada bloco cada pedaço do arquivo vai apontando para o próximo basicamente é isso cada bloco de arquivo aponta para o próximo bloco estão vendo aí Então essa é a organização desse tipo de alocação com lista ligada né fácil né entenderam Então vamos para definição nesta locação é usada uma lista que está toda ligada por isso que não me chama de lista ligado para indicar

os espaços que estão sendo ocupados em disco pelo arquivo assim não é necessário que o arquivo seja armazenado em posições contínuas no disco como aconteceu no primeiro tipo de alocação que nós vimos então aqui não precisa ter uma trilha toda disponível ele vai encaixando partes do arquivo os blocos cada bloco aponta para o próximo em Pontos diferentes do dia a primeira palavra de cada bloco ela é usada como um ponteiro que vai dizer o próximo tá ali aí ele aponta para o próximo bloco e o restante do bloco é usado para armazenar as informações do

arquivo então é a primeira palavra de cada bloco já é um ponteiro que já diz ó o próximo bloco depois que você finalizar esse aqui ele tá no endereço tal no disco aí o restante do bloco é utilizado para as informações do arquivo mesmo Tá bom então cada a primeira palavra de cada bloco ela é utilizada como um ponteiro para os próximos blocos tá bom Quais são as vantagens não se perde espaço pela pelo problema da questão da fragmentação externa que é que você tenta colocar um arquivo e não tem espaço porque só pode ser

de forma contínua como era da locação anterior então já não tem mais essa problemática qualquer bloco pode ser utilizado dentro do arquivo permitindo que os arquivos possam crescer Enquanto houver espaço em disco Então porque como ele tá tudo dividido Onde tiver mais lacunas disponível no dia que é possível que eu gravo ali outra parte do arquivo e assim ele vai expandindo entrada do diretório só precisa armazenar o endereço do primeiro bloco Então o que importa é reconhecer o primeiro bloco conhecer o primeiro bloco ele aponta para os próximos né Cada bloco aponta para o próximo

então basta saber o endereço do primeiro bloco que depois você vai conhecendo os próximos Então essa aqui são as vantagens mas também tem as desvantagens né desvantagem o acesso é randômico aleatório então Toda vez que você vê randômico entenda que é aleatório e por isso acaba sendo mais lento vocês viram lá que o arquivo Ele é todo distribuído em diversos pontos né do diz então ficar percorrendo o disco para encontrar os diversos blocos de um arquivo acaba tornando esse procedimento mais lento Ah pois existe a necessidade de percorrer a lista de arquivos em diferentes pontos

do disco a implementação acaba sendo um pouco mais complicada do que da contigo né que era bem mais simples considerando a grande ramificação né do arquivo dentro do desse método de alocação dentro do disco então o arquivo fica tudo todo distribuído né vários pontos dele vários blocos dele estão distribuídos então isso essa implementação se torna um pouco mais complicado alocação com lista ligado usando tabela então agora tem mais um tipo de alocação tá com lista ligada usando tabela e eu tenho a minha tabela aqui alocada no disco Tá certo então essa aqui é a primeira

diferença tem aqui a tabela de interesse está localizada no próprio dias e ela aponta para os diversos blocos do arquivo essa tabela de endereço local no disco faz o apontamento de onde estão os blocos de um determinado arquivo e assim por diante talvez a gente já viu aqui uma primeira diferença esta locação faz uso de uma tabela que armazena os ponteiros para cada bloco do arquivo né E aí cabe um asterisco aí de que esse procedimento né Ela é adotada no tipo de formatação que a gente chama aqui de Fat né de file alucation table

né que a tabela de holocação de arquivo então no FAT32 né muito conhecido do Windows adota esse tipo de de organização aqui Quais são as vantagens esquema o acesso aleatório fica muito esse esquema com acesso aleatório fica muito mais fácil ele centraliza os endereços todos na tabela que aponta né por diversos blocos do arquivo gostou do esquema de ponteiros agora fica armazenado em um mesmo lugar da memória secundária e não mais distribuído pelos arquivos como ela na locação anterior desvantagem acaba tendo um gasto com memória do disco né para manter a tabela das informações é

uma desvantagem que considerando as os outros tipos de alocação Digamos que ela é a menor das desvantagem não é tão grande assim essa desvantagem né Mas aí tem uma outra forma de otimizar também essa locação otimizar entre aspas porque a gente vai acabar utilizando a memória principal alocação política usando índice então quando fala de índice quer dizer que a tabela de endereço foi para memória RAM foi para memória principal então é alocada lá os endereços e lá ele faz o apontamento dos blocos de um determinado arquivo diferente né então toda toda a tabela de endereço

é alocada na memória e faz o apontamento dos pedaços do arquivo estão distribuídos nem vocês estão vendo aqui na imagem beleza vamos para definição este esquema elimina as desvantagens existentes na locação com lista ligada e nós acabamos de ver né porque ele retira os ponteiros de cada um dos blocos e coloca em um índice é uma tabela lá na memória principal certo então de certa forma ganha mais velocidade em termos de acesso a tabela é armazenada na memória principal e pode ser seguida sem a necessidade de acessar o disco Então não precisa mais consultar o

disco para ter informações da tabela então ganha-se um tempo ali Porém tem uma desvantagem né a tabela também deve estar na memória o tempo todo na memória RAM isso aí é ruim o que implica uma utilização do espaço da memória principal então vocês viram aí esses tipos de alocação E aí tem Clara diferença entre cada uma delas né E aí a gente é importante a gente anotar suas vantagens e desvantagens e as suas principais características Beleza espero que vocês tenham gostado da nossa aula resumo da aula de alocação tá de arquivos no nosso disco se

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