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SISTEMAS OPERACIONAIS IGerenciamento de Arquivos

ArquivosArquivos são unidades lógicas de informação criadas por processos. Em geral, um disco contém milhares de arquivos, um independente do outro. Na verdade, os arquivos também são uma espécie de espaço de endereçamento, mas eles são usados para modelar o disco e não a memória RAM.


ArquivosOs processos podem ler os arquivos existente e criar novos, se necessário. A informação armazenada em arquivos deve ser persistente, isto é, não pode ser afetada pela criação e pelo término de um processo. Um arquivo só desaparecerá quando seu proprietário removê-lo explicitamente. Os arquivos são gerenciados pelo sistema operacional em uma região denominada de sistema de arquivos.


ArquivosDo ponto de vista do usuário, o aspecto mais importante de um sistema se arquivos é como ele lhe parece, isto é, como os arquivos são nomeados e protegidos, os outros detalhes como se usará lista encadeada ou mapa de bits, não interessa ao usuário, mas sim aos projetistas de sistemas operacionais e de sistemas de arquivos.


Nomeação de arquivosArquivo é um mecanismo de abstração. Ele oferece meios de armazenar informações no disco e de lê-las depois. Isso deve ser feito de um modo que isole o usuário dos detalhes sobre como e onde a informação está armazenada e como os discos na verdade funcionam.


Nomeação de arquivosAs regras exatas para dar nome a um arquivo variam se sistema para sistema, mas todos os sistemas operacionais atuais permitem cadeias de caracteres, como nomes válidos. Muitos sistemas operacionais permitem nomes de arquivos com duas partes separadas por um ponto, como por exemplo prog.c. A parte que segue o ponto é chamada de extensão do arquivo e normalmente indica algo sobre ele.


Nomeação de arquivosNo MS-DOS, por exemplo, os nomes de arquivos têm de um a oito caracteres e mais uma extensão opcional de um a três caracteres. No UNIX, o tamanho da extensão, se houver, fica a critério do usuário, e um arquivo pode ter até mesmo duas ou mais extensões, como por exemplo, em home_page.html.zip.

Digite no terminal: ls -l


Nomeação de arquivosO Windows sabe sobre suas extensões e atribui significado a elas. Os usuários e processos podem registrar extensões no sistema operacional especificando, para cada uma delas, qual programa “possui” aquela extensão. Pro exemplo, clicar duas vezes sobre um flie.doc iniciará a execução do Microsoft Word tendo o file.doc como seu arquivo inicial de extensão.


Estrutura de arquivosOs arquivos podem ser estruturados de várias maneiras, uma delas é a sequencia desestruturada de bytes. De fato o SO não sabe o que o arquivo contém ou simplesmente não se interessa por isso. Tudo o que ele vê são bytes. Qualquer significado deve ser imposto pelos programas em nível de usuário. Tanto o UNIX quanto o Windows utilizam essa estratégia.


Estrutura de arquivosOutra forma de estrutura usa um arquivo com uma sequencia de registros de tamanho fixo, cada um com uma estrutura interna. A ideia central de ter um arquivo como uma sequencia de registros é que a operação de leitura retorna um registro e a operação de escrita sobrepõe ou anexa um registro. Esse sistema era usado em computadores de grande porte com cartões perfurados.


Estrutura de arquivosA próxima estrutura de arquivos é constituída de uma árvore de registros, não necessariamente do mesmo tamanho, cada um contendo um campo-chave em uma posição fixa no registro. A árvore é ordenada pelo campo-chave para que se busque mais rapidamente por uma chave específica. Esse sistema é usado em computadores de grande porte.


Tipos de arquivosOs arquivos regulares, aqueles que contem informação do usuário, são em geral, ou arquivos ASCII ou binários. Os arquivos ASCII são constituídos de linhas de texto. A grande vantagem desse tipo de arquivo é que podem ser mostrados e impressos como são e editados com qualquer editor de textos.


Tipos de arquivosOutro tipo de arquivo é o binário, isto é, aquele que não é arquivo ASCII. Relacionar um arquivo desse tipo em uma impressora causaria a impressão de algo totalmente incompreensível. Esses arquivos têm, em geral, alguma estrutura interna conhecida pelos programas que os usam.


Tipos de arquivosEmbora tecnicamente o arquivo seja uma sequencia de bytes, o sistema operacional somente executará um arquivo se ele tiver um formato apropriado. O arquivo possui cinco partes: cabeçalho, texto, dados, bits de realocação e tabela de símbolos.


Tipos de arquivosO cabeçalho começa com o chamado número mágico, que identifica o arquivo como executável. Então vem o tamanho das várias partes do arquivo, o endereço no qual a execução deve inicializar e alguns bits de sinalização.


Tipos de arquivosApós o cabeçalho estão o texto e os dados do programa propriamente ditos, que são carregados na memória e realocados usando os bits de realocação. A tabela de símbolos é usada para depuração.


Arquivos no LinuxO primeiro sistema de arquivos do Linux foi o MINIX, ele limitava o nome dos arquivos a 14 caracteres e o tamanho máximo a 64 MB. A primeira melhora se deu no sistema ext, que passou a permitir nomes de até 255 caracteres e arquivos de 2 GB. Acabaram inventando o ext2, com nomes de arquivos longos, arquivos maiores e melhor desempenho, o que fez dele o principal sistema de arquivos.


Arquivos no LinuxUm arquivo do Linux é uma sequencia de 0 ou mais bytes contendo qualquer informação. Nenhuma distinção é feita entre arquivos ASCII, arquivos binários ou quaisquer outros tipos de arquivos. O tamanho das extensões é livre e os arquivos podem ter várias extensões, por exemplo, prog.java.gz, provavelmente um programa em Java comprimido com o gzip.


Exercícios:1. O que é um arquivo de computador?2. Qual a serventia da extensão de arquivo?3. Diferencie arquivos ASCII de binários.4. Comente sobre os arquivos em Linux.

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