Infra-Estrutura de Software

1. Infra-Estrutura de Software Sistema de Arquivos

2. O que são sistemas de arquivos? • Parte do S.O. que gerencia os arquivos. É responsável por: • Estruturação, identificação, mapeamento lógico  físico, controle de acesso, criação e apagamento dos arquivos

3. Nomes de arquivos Extensões de arquivo típicas

4. Estrutura de arquivos • Três tipos de arquivos • byte sequence • record sequence • tree

5. Tipos de arquivo (a) Arquivo executável (b) Arquivo de armazenamento

6. Tipos de acesso a arquivo • Acesso Sequencial (ex: fita) • Lê a partir do primeiro byte/record • Não pode pular posições, mas pode voltar • Acesso randômico • Bytes/records lidos em qualquer ordem • Essencial para bancos de dados • Leitura pode ser … • Move ponteiro do arquivo (seek) e lê, ou … • Lê e depois move o ponteiro

7. Atributos de um arquivo

8. Create Delete Open Close Read Write Append Seek Get attributes Set attributes Rename Operações sobre arquivos

9. Exemplo de chamadas de sistema de arquivos

10. Exemplo de chamadas de sistema de arquivos

11. Arquivos mapeados em memória (a) Processo segmentado antes de mapear arquivos em seu espaço de endereçamento (b) Processo após mapeamento Arquivo abc colocado em um segmento Criando novo segmento para arquivo xyz

12. DiretóriosSistema de diretório de um nível • Sistema de diretório de um nível • Contém 4 arquivos pertencentes a 3 pessoas diferentes: A, B, e C

13. Sistema de diretório de dois níveis Letras indicam donos dos diretórios e arquivos

14. Sistema de diretórios hierárquico

15. Localização de arquivos:Caminhos de diretório Árvore de diretório do UNIX

16. Create Delete Opendir Closedir Readdir Rename Link Unlink Operações sobre diretórios

17. Implementação de arquivos (1) (a) Alocação contínua de espaço em disco para 7 arquivos (b) Estado do disco após remoção dos arquivos D e E

18. Implementação de arquivos (2) Armazenando como uma lista ligada de blocos

19. Implementação de arquivos (3) Alocação de lista usando FAT (File Allocation Table) em RAM

20. Implementação de arquivos (4) Exemplo de i-node

21. Implementando diretórios (1) (a) Um diretório simples: • Entradas de tamanho fixo • Endereço de disco e atributos nas entradas do diretório (b) diretório onde cada entrada aponta um i-node

22. Implementando diretórios (2) • Tratando nomes gradnes de arquivo: • (a) In-line • (b) Usando uma heap

23. Arquivos compartilhados (1) Sistema contendo um arquivo compartilhado

24. Arquivos compartilhados (2) (a) Situação antes de conectar (link) (b) Após conexão (c) Após remoção do arquivo pelo dono original

25. Gerenciamento do disco (1) • Todos os arquivos de 1KB Block size

26. Gerenciamento do disco (2) (a) Armazenando a lista livre numa lista ligada (b) Um mapa de bits (bit map)

27. Sistema de arquivos:Confiabilidade • Estados do sistema de arquivo (a) Consistente (b) Bloco perdido (c) Bloco duplicado na lista livre (d) Bloco de dados duplicado

28. Sistema de arquivos:Performance: Cache de Discos • Uso do LFU • MS-DOS • Write-through • Unix • Write com Sync a cada 30 seg. • Problemas com disquetes

29. Sistema de arquivos:Performance: Armaz. dos I-Nodes • I-nodes colocados no começo do disco • Disco dividido em grupos de cilindros • Cada um com seus blocos e i-nodes

30. Exemplos de sistemas de arquivo:Sistema CP/M (1) Organização da memória no CP/M

31. Exemplos de sistemas de arquivo:Sistema CP/M (2) Entrada de diretório do CP/M

32. Exemplos de sistemas de arquivo:Sistema MS-DOS (1) Entrada de diretório do MS-DOS

33. Exemplos de sistemas de arquivo:Sistema MS-DOS (2) • Partição máxima para tamanhos de bloco diferentes • Caixas vazias representam combinações proibidas

34. Exemplos de sistemas de arquivo:Sistema Windows 98 (1) Diretório extendido do MS-DOS usado no Windows 98 Bytes

35. Exemplos de sistemas de arquivo:Sistema Windows 98 (2) Entrada para parte de um nome de arquivo longo Bytes Checksum

36. Exemplos de sistemas de arquivo:Sistema Windows 98 (3) Exemplo do espaço usado para armazenar um nome de arquivo longo

37. Exemplos de sistemas de arquivo:Sistema UNIX V7 (1) Entrada de diretório do UNIX V7

38. Exemplos de sistemas de arquivo:Sistema UNIX V7 (2) O i-node do UNIX

39. Exemplos de sistemas de arquivo:Sistema UNIX V7 (3) Procurando a /usr/ast/mbox

40. Fim

41. Sistema de arquivos:Confiabilidade (1) • Um sistema de arquivos para ser dumped • Quadrados são diretórios, círculos são arquivos • Items sombreados foram modificados desde o último dump • Diretórios e arquivos rotulados pelo i-node arquivo that has not changed

42. Sistema de arquivos:Confiabilidade (2) Bit maps usados pelo algoritmo de dump lógico

43. Sistema de arquivos:Performance (1) Estrutura de dados da cache de blocos

44. Sistema de arquivos:Log-Structured • With CPUs faster, memory larger • Cache de disco também podem ser grandes • Grande número de req. de leitura pode vir da cache • Assim, a maioria dos acessos serão de escrita • Estratégia de LFS mantém disco como um log • Todas as escritas são buferizadas em memória • Periodicamente as escreve no fim do log • Quando arquivo é aberto, localiza i-node, e acha blocos

45. Exemplos de sistemas de arquivo:Sistema do CD-ROM Entrada de diretório tipo ISO 9660