Sistemas de Arquivos FAT x NTFS

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Aula Ministrada para o curso técnico em Informática na escola SENAI Vilhena - RO

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  • 1. FATSistemas de ArquivosNTFSCleber RamosSistemas Operacionais

2. FAT x NTFSO que ?Para que serve?Quem Criou? 3. Muitos usurios de Windows j ouviram falar emparties FAT ou FAT32 sem saber ao certo o queisso significa. Essas so siglas de sistemas de arquivos para oWindows. Para este mesmo sistema operacional, htambm o sistema de arquivos NTFS. 4. Todas as aplicaes precisam armazenar erecuperar informaes. O espao deendereamento virtual pode ser pequenodemais para aplicaes. Alm disso, as informaes mantidas namemria so perdidas com o trmino doprocesso e mltiplos processos no acessam amesma informao ao mesmo tempo. 5. A soluo para armazenar a informao emdiscos criar arquivos. A informao deve serpersistente, ou seja, um arquivo desaparecerquando for removida explicitamente. O sistema de arquivos (parte do SO) responsvelpelo modo como soestruturados, nomeados acessados, usados,protegidos e implementados. 6. O que um sistema de arquivos? No possvel gravar dados num HD ou num Pendrive sem um sistema de arquivos, que ,basicamente, uma estrutura que indica como osarquivos devem ser gravados e guardados emmdias. Atravs do sistema de arquivos, que sedetermina o espao utilizado no disco, alm deser o mtodo que permite gerenciar como partesde um arquivo podem ficar "espalhadas" nodispositivo de armazenamento. 7. Um sistema de arquivos uma estrutura globalna qual os arquivos so nomeados, armazenadose organizados. Memria de massa: Nome genrico paraqualquer dispositivo capaz de armazenar dadospara uso posterior. Ex: disquete, discos rgidos,cd-rom, SSD. Os dados so armazenados em forma de arquivose a maneira com que os arquivos soarmazenados e manipulados dentro de umsistema de memria de massa varia de acordocom o Sistema Operacional. 8. Um outro detalhe importante: o sistema de arquivos que determina comoarquivos podem ser gravados, copiados,alterados, nomeados e at apagados. Ou seja, toda e qualquer manipulao de dadosnuma mdia necessita de um sistema de arquivospara que essas aes sejam possveis. Se no houver estrutura de armazenamento emanipulao impossvel gravar dados. 9. As regras exatas para nomear um arquivo variam de sistema para sistema. Muitos sistemas permitem nomes com at 255 caracteres permitindo dgitos e caracteres especiais. A extenso do arquivo separada do nomeatravs de um ." (ponto). 10. O que FAT? FAT a sigla para File Allocation Table (ou tabela de alocaode arquivos). Trata-se de um sistema que funciona atravs de uma espciede tabela que contm indicaes para onde esto asinformaes de cada arquivo. Quando um arquivo salvo em um pen drive por exemplo, oFAT divide a rea do disco em pequenos blocos. Assim, umarquivo pode e ocupa vrios blocos, mas eles no precisamestar numa sequncia. Os blocos de determinados arquivos podem estar em vriasposies diferentes. Da a necessidade de uma tabela paraindicar cada bloco. 11. SurgimentoO primeiro FAT surgiu em 1977, para funcionarcom a primeira verso do DOS. Trata-se de umsistema que funciona atravs de uma espcie detabela que contm indicaes para onde estoas informaes de cada arquivo. 12. Com o surgimento de dispositivos de armazenamento commais capacidade e mais sofisticados, o sistema FAT foiganhando alteraes (identificadas pelos nomes FAT12 eFAT16). Isso foi necessrio porque o FAT era limitado a determinadacapacidade de armazenamento. Por exemplo, ele soperava com tamanho mximo de 2 GB. Assim, num disco de 5 GB, seria necessrio dividi-lo em 3parties. Fora o fato de que o FAT apresentava problemas cominformaes acima de 512 MB. 13. Diante de tantos problemas, em 1996, aMicrosoft lanou um novo FAT: o FAT32, que compatvel com os Windows 95/98/Me/2000e XP (apesar destes dois ltimos terem umsistema de arquivos mais avanado, o NTFS). 14. RESUMINDO Mapa de utilizao do disco Julho 1987 (MS-DOS 4.0) Graas ela o sistema operacional capaz desaber onde exatamente no disco um determinadoarquivo est armazenado. FAT16 = 216 = 65.536 posies x 512 bytes =33.554.432 bytes = 32 MB Limite de 512 arquivos e ou pastas no diretrio Tamanho mximo arquivo 2 GB 15. Funcionamento do sistema FAT Ao trabalharmos com HDs necessrio prepar-los, fazendo umaformatao fsica. Este processo, divide os discos em trilhas (uma espcie de caminhocircular) e setores (subdivises de cada trilha, com geralmente 512 bytes). Um conjunto de trilhas recebe o nome de cilindro. A formatao fsica j vem de fbrica e pode ser alterada se o usurioquiser dividir o disco em parties. Depois deve-se fazer uma formatao lgica, que nada mais do que"instalar" o sistema de arquivos no dispositivo de armazenamento. 16. O sistema de arquivos FAT no trabalha diretamentecom cada setor, mas sim com um grupo de setores.Esse grupo chamado de cluster (ou unidade dealocao). Se por exemplo, um disco com setor de 512 bytes, tiver5 KB de tamanho, ele ter 10 setores e 5 clusters, secada cluster ocupar dois setores. Sendo assim, quando o FAT precisar acessar umdeterminado setor, primeiro ele descobre em qualcluster ele se encontra. 17. REVENDO.. O FAT no trabalha com setores, mas sim comunidades de alocao chamadas clusters, queso conjuntos de setores. Otamanhodocluster definidoautomaticamente pelo Sistema Operacionalquando o disco formatado. Tamanho do Cluster Mltiplos de 2. 18. Tamanho de cluster O sistema FAT exige que cada cluster do disco seja usado somente para um nicoarquivo, ou seja, num mesmo cluster, no pode haver informaes sobre mais de umarquivo. Isso pode at parecer bvio, mas gera um problema: desperdcio. Para mostrar isso, vamos supor que desejamos guardar num disquete um arquivo de5 KB. Imaginemos que este disquete tenha 8 KB de espao e dois clusters de 4 KB. Um cluster ocuparia 4 KB do arquivo, enquanto o outro cluster ocuparia apenas 1 KB. Como o cluster s pode trabalhar com um arquivo, haveria desperdcio de 3 KB.Vamos imaginar agora que em vez de termos clusters com 4 KB, teremos clusters com2 KB. Assim, 3 cluster seriam usados, sendo que um ainda apresentaria desperdcio de1 KB. No entanto, sobrou um cluster com 2 KB, que pode ser usado por outro arquivo. 19. Percebe-se com isso que o tamanho do clusterdeve ser o mximo que o FAT conseguemanipular. Alis, a principal diferena entreFAT e FAT 32, que este ltimo conseguetrabalhar com um nmero maior de clusters. 20. Diferenas entre FAT e FAT32 O sistema FAT (ou FAT16) consegue trabalhar com 65536 clusters.Esse nmero obtido elevando o nmero 2 a 16 (da aterminologia FAT16). Mas, na verdade, o sistema FAT16 usa apenas 65525 clusters pordisco (ou partio). importante frisar que o tamanho do cluster deve obedecertambm uma potncia de 2: 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB e 32 KB, ouseja, no possvel ter cluster de 5 KB, 7 KB, etc. O tamanho dos clusters no sistema FAT tambm uma potncia de2. O limite mximo de tamanho para uma partio em FAT16 de 2GB (correspondente a 2 elevado a 16). 21. Quanto maior o tamanho do cluster, mais o desperdcio de espao.Quanto mais clusters existir, mais demorado ser o uso do sistema dearquivos. 22. Tamanho padro de clusters de FAT para volumes do sistema de arquivos do Windows Server 2003 23. Apesar de que possvel determinaro tamanho do cluster do FAT32tambm por programas de terceiros,com o Partition Magic (no possvel ter clusters de diferentestamanhos). O tamanho mximo da partio emFAT32 de 2 TB. 24. Introduo ao FAT32 O FAT32 (File Allocation Table ou Tabela de Alocao de Arquivos) um sistema de arquivos que organiza e gerencia o acesso a arquivosem HDs e outras mdias. Criado em 1997 pela Microsoft para substituir o FAT16 usadopelo MS-DOS e com uma srie de limitaes.O FAT32 foi implementado nos sistemas Windows 95 , Windows98 e Millennium e ainda possui compatibilidade com ossistemas Windows 2000 e Windows XP, que utilizam um sistema dearquivos mais moderno, o NTFS, que foi continuado, sendo usadotambm nos sistemas Windows Vista, Windows 7 e Windows Server2008 . 25. Mas o que ? e o Funcionamento? A tabela de alocao de arquivos (FAT) uma estrutura de dadosque o Windows cria aps a formatao fsica de uma unidade.Esta tabela guarda informaes sobre a localizao de cada arquivodentro da unidade fsica para que elas possam ser salvas,recuperadas, alteradas ou deletadas posteriormente. Elas so armazenadas em blocos dispostos em diferentes posiesdo disco, justificando a necessidade de uma tabela que aponte paracada um destes blocos. Em resumo, para todo o tipo de acesso a dados em uma mdia, necessrio um sistema de arquivos para realizar tais aes. Semuma estrutura de armazenamento de dados como o FAT32,nenhum procedimento de acesso a disco possvel. 26. Uma explicao bsica do que seria FAT. Esses dgitos significam como o Windows armazena osarquivos no HD (Hard Disk) , de que modo elesarmazenam, no FAT 16 o Windows adota 16 bits paraenderear os dados para o HD. Ento quantos bits usa o FAT 32? O FAT32 adota 28 bits. j acharam que seria 32 no ? 27. Sabe-se que quanto menor um cluster,menor o desperdcio. No entanto, isso aumenta a quantidade de clusters, equanto mais clusters existir, mais demorado ser o usodo sistema de arquivos. Portanto, usar tamanho de clusters com 8 KB, pode seruma boa ideia, j que esse valor consegue gerar umequilbrio. No entanto, deve-se considerar vrios outros aspectostcnicos para se definir o tamanho do cluster. Issodeixa claro que esta operao voltada a usuriosexperientes. 28. Para definir o tamanho do cluster Pode-se usar programas de terceiros ou usar umrecurso no documentado pela Microsoft do comandoFORMAT. Para deixar o tamanho do cluster com 8 KB,digite no DOS: FORMAT C: /Z:16 nem sonhe em fazer isso ai no PC; O nmero 16 usado porque 16 x 512 bytes = 8 KB. Seem vez de 16, fosse usado 32, o cluster teria 16 KB (32x 512 bytes = 16 KB). 29. O que VFATVFAT a sigla para (Virtual File Allocation Table). Trata-se de umsistema introduzido no Windows 95. Ele possui as mesmas caractersticas do sistema FAT, mas podesuportar nome de arquivos l