Infra-Estrutura de Software Entrada/Saída Diversidade de Dispositivos.
Infra-Estrutura de Software
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Infra-Estrutura de SoftwareInfra-Estrutura de Software
Sistema de ArquivosSistema de Arquivos
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O que são sistemas de arquivos?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
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Nomes de arquivosNomes de arquivos
Extensões de arquivo típicas
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Estrutura de arquivosEstrutura de arquivos
Três tipos de arquivos• byte sequence• record sequence• tree
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Tipos de arquivoTipos de arquivo
(a) Arquivo executável (b) Arquivo de armazenamento
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Tipos de acesso a arquivoTipos 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
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Atributos de um arquivoAtributos de um arquivo
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Operações sobre arquivosOperações sobre arquivos
1. Create
2. Delete
3. Open
4. Close
5. Read
6. Write
7. Append
8. Seek
9. Get attributes
10.Set attributes
11.Rename
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Exemplo de chamadas de sistema de arquivosExemplo de chamadas de sistema de arquivos
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Exemplo de chamadas de sistema de arquivosExemplo de chamadas de sistema de arquivos
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Arquivos mapeados em memóriaArquivos 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
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DiretóriosDiretórios
Sistema de diretório de um nívelSistema de diretório de um nível
Sistema de diretório de um nível• Contém 4 arquivos pertencentes a 3 pessoas
diferentes: A, B, e C
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Sistema de diretório de dois níveisSistema de diretório de dois níveis
Letras indicam donos dos diretórios e arquivos
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Sistema de diretórios hierárquicoSistema de diretórios hierárquico
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Árvore de diretório do UNIX
Localização de arquivos:Localização de arquivos:
Caminhos de diretórioCaminhos de diretório
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Operações sobre diretóriosOperações sobre diretórios
1. Create
2. Delete
3. Opendir
4. Closedir
5. Readdir
6. Rename
7. Link
8. Unlink
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Implementação de arquivos (1)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
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Implementação de arquivos (2)Implementação de arquivos (2)
Armazenando como uma lista ligada de blocos
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Implementação de arquivos (3)Implementação de arquivos (3)
Alocação de lista usando FAT (File Allocation Table) em RAM
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Implementação de arquivos (4)Implementação de arquivos (4)
Exemplo de i-node
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Implementando diretórios (1)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
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Implementando diretórios (2)Implementando diretórios (2)
Tratando nomes gradnes de arquivo:• (a) In-line• (b) Usando uma heap
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Arquivos compartilhados (1)Arquivos compartilhados (1)
Sistema contendo um arquivo compartilhado
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Arquivos compartilhados (2)Arquivos compartilhados (2)
(a) Situação antes de conectar (link)
(b) Após conexão
(c) Após remoção do arquivo pelo dono original
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Gerenciamento do disco (1)Gerenciamento do disco (1)
Todos os arquivos de 1KB
Block size
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Gerenciamento do disco (2)Gerenciamento do disco (2)
(a) Armazenando a lista livre numa lista ligada(b) Um mapa de bits (bit map)
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Sistema de arquivos:Sistema de arquivos:
ConfiabilidadeConfiabilidade
Estados do sistema de arquivo(a) Consistente(b) Bloco perdido(c) Bloco duplicado na lista livre(d) Bloco de dados duplicado
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Sistema de arquivos:Sistema de arquivos:
Performance: Cache de DiscosPerformance: Cache de Discos
Uso do LFU MS-DOS
• Write-through Unix
• Write com Sync a cada 30 seg.• Problemas com disquetes
![Page 29: Infra-Estrutura de Software](https://reader036.fdocumentos.com/reader036/viewer/2022081503/56813dd2550346895da79cd5/html5/thumbnails/29.jpg)
Sistema de arquivos:Sistema de arquivos:
Performance: Armaz. dos I-NodesPerformance: 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
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Exemplos de sistemas de arquivo:Exemplos de sistemas de arquivo:
Sistema CP/M (1)Sistema CP/M (1)
Organização da memória no CP/M
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Exemplos de sistemas de arquivo:Exemplos de sistemas de arquivo:
Sistema CP/M (2)Sistema CP/M (2)
Entrada de diretório do CP/M
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Exemplos de sistemas de arquivo:Exemplos de sistemas de arquivo:
Sistema MS-DOS (1)Sistema MS-DOS (1)
Entrada de diretório do MS-DOS
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Exemplos de sistemas de arquivo:Exemplos de sistemas de arquivo:
Sistema MS-DOS (2)Sistema MS-DOS (2)
Partição máxima para tamanhos de bloco diferentes Caixas vazias representam combinações proibidas
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Exemplos de sistemas de arquivo:Exemplos de sistemas de arquivo:
Sistema Windows 98 (1)Sistema Windows 98 (1)
Diretório extendido do MS-DOS usado no Windows 98
Bytes
![Page 35: Infra-Estrutura de Software](https://reader036.fdocumentos.com/reader036/viewer/2022081503/56813dd2550346895da79cd5/html5/thumbnails/35.jpg)
Exemplos de sistemas de arquivo:Exemplos de sistemas de arquivo:
Sistema Windows 98 (2)Sistema Windows 98 (2)
Entrada para parte de um nome de arquivo longo
Bytes
Checksum
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Exemplos de sistemas de arquivo:Exemplos de sistemas de arquivo:
Sistema Windows 98 (3)Sistema Windows 98 (3)
Exemplo do espaço usado para armazenar um nome de arquivo longo
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Exemplos de sistemas de arquivo:Exemplos de sistemas de arquivo:
Sistema UNIX V7 (1)Sistema UNIX V7 (1)
Entrada de diretório do UNIX V7
![Page 38: Infra-Estrutura de Software](https://reader036.fdocumentos.com/reader036/viewer/2022081503/56813dd2550346895da79cd5/html5/thumbnails/38.jpg)
Exemplos de sistemas de arquivo:Exemplos de sistemas de arquivo:
Sistema UNIX V7 (2)Sistema UNIX V7 (2)
O i-node do UNIX
![Page 39: Infra-Estrutura de Software](https://reader036.fdocumentos.com/reader036/viewer/2022081503/56813dd2550346895da79cd5/html5/thumbnails/39.jpg)
Exemplos de sistemas de arquivo:Exemplos de sistemas de arquivo:
Sistema UNIX V7 (3)Sistema UNIX V7 (3)
Procurando a /usr/ast/mbox
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FimFim
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Sistema de arquivos:Sistema de arquivos:
Confiabilidade (1)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 hasnot changed
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Sistema de arquivos:Sistema de arquivos:
Confiabilidade (2)Confiabilidade (2)
Bit maps usados pelo algoritmo de dump lógico
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Sistema de arquivos:Sistema de arquivos:
Performance (1)Performance (1)
Estrutura de dados da cache de blocos
![Page 44: Infra-Estrutura de Software](https://reader036.fdocumentos.com/reader036/viewer/2022081503/56813dd2550346895da79cd5/html5/thumbnails/44.jpg)
Sistema de arquivos:Sistema de arquivos:
Log-StructuredLog-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
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Exemplos de sistemas de arquivo:Exemplos de sistemas de arquivo:
Sistema do CD-ROMSistema do CD-ROM
Entrada de diretório tipo ISO 9660