Sistema de Ficheiros

O que é Sistemas de Ficheiros?

A parte do SO que encarrega da gestão do acesso e da representação interna dos ficheiros, é habitualmente designada por Sistema de Ficheiros (SF).

Um sistema de ficheiros (filesystem) é o método e a estrutura de dados que um sistema operativo utiliza para administrar ficheiros num disco ou numa partição, ou seja, a forma pela qual os ficheiros estão organizados num disco.

A expressão também é utilizada para se localizar a uma partição ou disco que seja usado para armazenar os ficheiros ou outros tipos de sistemas de ficheiros.

Alguns utilizadores podem afirmar que há dois sistemas de ficheiros, significando que têm duas partições nas quais armazenam ficheiros.

Antes de uma partição ou disco ser usado como um sistema de ficheiros, necessita de ser inicializado e a estrutura básica de dados necessita de ser gravada no disco. A este processo é dado o nome de making a file system.

A parte do SO que trata dos ficheiros, tem as seguintes funções:

• Manter estruturas de dados que representem a informação (os ficheiros) existentes num dado momento;

• Decidir onde e como a informação é armazenada nos seus suportes físicos e quem tem acesso a ela;

• Localizar e dar acesso à informação, quando os programas invocam as chamadas ao SO;

• Gerir, isto é, reservar e libertar o espaço físico ocupado em disco, pelas representações dos ficheiros.

Existem vários tipos de ficheiros como por exemplo o NTFS e FAT.
 
FAT
 

FAT é a sigla para File Allocation Table (ou tabela de alocação de arquivos). O primeiro FAT surgiu em 1977, para funcionar com a primeira versão do DOS. Trata-se de um sistema que funciona através de uma espécie de tabela que contém indicações para onde estão as informações de cada arquivo. Quando um arquivo é salvo numa disquete por exemplo, o FAT divide a área do disco em pequenos blocos. Assim, um arquivo pode (e ocupa) vários blocos, mas eles não precisam estar numa sequência.

Com o surgimento de dispositivos de armazenamento com mais capacidade e mais sofisticados, o sistema FAT foi ganhando alterações (identificadas pelos nomes FAT12 e FAT16). Isso foi necessário porque o FAT era limitado a determinada capacidade de armazenamento. Por exemplo, ele só operava com tamanho máximo de 2 GB. Assim, num disco de 5 GB, seria necessário dividi-lo em 3 partições. Fora o fato de que o FAT apresentava problemas com informações acima de 512 MB. Diante de tantos problemas, em 1996, a Microsoft lançou um novo FAT: o FAT32, que é compatível com os Windows 9x/Me/2000 e XP.

Funcionamento do sistema FAT

Ao trabalharmos com HDs (e disquetes) é necessário prepará-los, fazendo uma formatação física. Este processo, divide os discos em e sectores. Um conjunto de trilhas recebe o nome de cilindro. A formatação física já vem de fábrica e pode ser alterada se o usuário quiser dividir o disco em partições. Depois deve-se fazer uma formatação lógica, que nada mais é do que "instalar" o sistema de arquivos no dispositivo de armazenamento.

O sistema de arquivos FAT não trabalha directamente com cada sector, mas sim com um grupo de sectores.

NTFS
 
NTFS é a sigla para New Technology File System. Desde a época do DOS, a Microsoft vinha utilizando o sistema de arquivos FAT, que foi sofrendo varias alterações ao longo do tempo, de acordo com o lançamento de seus sistemas operacionais. No entanto, o FAT apresenta algumas limitações, principalmente no que diz respeito à segurança. Por causa disso, a Microsoft lançou o sistema de arquivos NTFS, usado inicialmente em versões do Windows para servidores.

Como o NTFS surgiu

O FAT trata-se um sistema antigo, que mesmo com novas versões, deixou a simplicidade da primeira versão. As limitações do FAT, principalmente quanto à segurança, capacidade e confiança, fizeram do FAT um sistema de arquivos inadequado para uso em servidores e aplicações críticas. A Microsoft decidiu desenvolver um sistema de arquivos que se adequasse aos princípios de funcionamento do Windows NT e lançou o New Technology File System, conhecido pela sigla NTFS. Entre os objetivos da idealização do NTFS estavam o fornecimento de um sistema de arquivos flexível, adaptável, altamente seguro e confiável. Tais características fizeram do Windows NT um sistema operacional razoável para as aplicações cujo seu desenvolvimento foi planejado

Funcionamento do NTFS

Conforme as características herdadas do HPFS, o NTFS trabalha de uma forma mais eficiente espaço do disco. Isso porque as informações são armazenadas em uma base por sector do disco, em vez de utilizar clusters de múltiplos sectores. Essa forma de trabalho, traz várias vantagens, como menor necessidade de desfragmentação de disco e maior consistência de dados. Isso porque essa arquitectura de dados por base em sector permite manter os dados próximos, ou seja, não espalhados pelo disco.