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SISTEMA DE ARQUIVOS E SUAS DIFERENÇAS

                                                                    Fábio Alexandre Lobo Guimarães*
                                                                                    Murilo Cristian**




RESUMO
Este trabalho apresenta os elementos que constituem a estrutura de diversos tipos de formatação
de arquivos que os sistemas operacionais usam e suportam bem como, de forma geral suas
características e limitações. Vamos explicar o que é cada um e no final faremos um
comparativo entre eles.

ABSTRACT
This paper presents the elements that constitute the structure of various types of formatting files
that use operating systems and support and, in general characteristics and limitations. Let's
explain what each and at the end we will make a comparison between them.

Palavras-chave: Sistema de arquivos, Criação de partições, Formatação.




*Acadêmico na área de Redes de computadores na Faculdade Integrada Ipiranga Belém/Pará
E-mail: lobo.dinf@gmail.com
**Acadêmico na área de Redes de computadores. Faculdade Integrada Ipiranga Belém/Pará
E-mail: murilocristian@hotmail.com
1 INTRODUÇÃO

Sabemos que para gravarmos dados em qualquer dispositivo de armazenamento mantendo suas
informações acessíveis e organizadas necessitamos de um sistema de arquivos onde será
indicado de que forma os arquivos devem ser gravados e lidos pelo sistema operacional, é esse
sistema de arquivos que gerencia todos os processos de dados em um dispositivo de
armazenamento.
Os conceitos aqui apresentados são baseados em pesquisas e estudos relativos aos dois
principais tipos de formatações de arquivos existentes em um sistema operacional NTFS e FAT,
desde seu surgimento se estendendo aos seus aperfeiçoamentos, compatibilidades, capacidades
de compactação e desempenho, abrangendo ainda suas principais características e limitações.

2 O que é cada NTFS


 O New Technology File System, conhecido como NTFS, trata-se de um sistema de
arquivos que surgiu juntamente com o lançamento do Windows NT. A grande
desenvoltura e excelente desempenho foi o fator determinante para que ele fosse
adotado nos sistemas operacionais que surgiram depois do da Microsoft, como
Windows XP, Windows Vista, Windows 7 e Windows Server 2008.

  O NTFS possui várias características, em caso de falhas, por exemplo, quando o
computador tem um desligamento repentino, ele tem a capacidade de reverter os dados
para a condição anterior ao problema. O NTFS também possui a característica de
suportar uma replicação de dados, como acontece nos sistemas RAID, por exemplo. O
esquema de permissões de acesso é outra característica do NTFS. O NTFS dá a
possibilidade de o usuário definir quem pode e, como acessar pastas ou arquivos. Ele
também possui muita eficiência no trabalho com grandes arquivos e também unidades
de discos bastante cheias.

3 O que é FAT


 FAT é a sigla para File Allocation Table, em português, Tabela de Alocação de
Arquivos. A primeira versão do FAT surgiu no ano de 1977. Nesta época era usado no
sistema operacional MS-DOS e permaneceu padrão até o Windows 95. O FAT é um
sistema de arquivos que tem seu funcionamento baseado em uma tabela representativa
que possui a capacidade de indicar onde estão os dados de cada arquivo. A tabela usada
possui função de guiar onde está localizado cada bloco e também onde estão divididos
os arquivos gravados. O FAT, com o passar do tempo e surgindo assim, a necessidade
de aperfeiçoamento, ganhou sucessores. Surgiu assim, o FAT12 e FAT16. O FAT12,
praticamente não foi muito usado, o FAT16, por sua vez, foi padrão dos sistemas
operacionais da Microsoft por bastante tempo.

 A partir da grande necessidade de aperfeiçoamento do sistema, o FAT ganhou mais
versões. No ano de 1996 a Microsoft lançou o FAT32, que se tornou o sistema de

*Acadêmico na área de Redes de computadores na Faculdade Integrada Ipiranga Belém/Pará
E-mail: lobo.dinf@gmail.com
**Acadêmico na área de Redes de computadores. Faculdade Integrada Ipiranga Belém/Pará
E-mail: murilocristian@hotmail.com
arquivos do Windows 95 (versão OSR 2) e do Windows 98. Ele também é compatível
com versões lançadas a não muito tempo, como Windows 2000 e Windows XP, mesmo
que estes possuam um sistema de arquivos mais avançado, o NTFS. O FAT trabalha
com grupos de setores, não separadamente, assim, cada um recebe o nome de cluster ou
unidade de alocação. No FAT16, cada cluster pode ter os seguintes tamanhos: 2 KB, 4
KB, 8 KB, 16 KB e, por fim, 32 KB. A definição desse tamanho é igual pois não pode
ter tamanhos diferentes de clusters em uma mesma unidade de armazenamento.

Quando um arquivo é gravado, cada um deles utiliza tantos clusters forem necessários
para cobrir o seu tamanho. Se, por exemplo, tivermos um arquivo com 50 KB, é
possível guardá-lo em dois clusters de 32 KB cada. No geral, o tamanho dos clusters já
é definido na instalação do sistema operacional, na etapa de formatação da unidade de
armazenamento. O FAT possui melhor funcionamento em pequenos volumes de disco,
comparando ao NTFS, pois ele diminui consideravelmente o overhead de controle,
deste modo podemos dizer que, ele é menos pesado e deixa mais bytes livres para os
dados em questão.

4 FAT32


O sistema de arquivos FAT32 utiliza 32 bits no endereçamento de dados. No FAT16,
quanto maior o espaço em disco, maior é o tamanho do cluster. Com o FAT32, é
possível usar clusters menores, no geral de 4 KB, mesmo que a unidade ofereça maior
capacidade de armazenamento. Assim, o desperdício acaba sendo menor. O sucesso da
grande compatibilidade do FAT32 com programas, drivers de dispositivo e as redes
existentes, foi reestruturado com o mínimo de alterações na arquitetura do Windows,
nas estruturas de dados internos, em APIs e também no formato no disco. Como o
FAT32 precisa de 4 bytes para poder armazenar valores do cluster, várias estruturas de
dados internos e no disco e APIs publicados foram refeitas ou mesmo expandidas.
Ferramentas e drivers existentes continuarão funcionando em unidades FAT32. No
entanto, o MS-DOS bloqueia drivers de dispositivo, e as ferramentas do disco
precisarão ser revisadas para poder suportar as unidades FAT32. As ferramentas de
disco agrupadas da Microsoft, como o Format, Fdisk, Defrag e ScanDisk com base no
MS-DOS e no Windows, foram revisadas afim de proporcionar um bom funcionamento
com o FAT32. Com o FAT32, o desperdício em disco teve bastante redução. Para ter
uma ideia exata, O FAT16, seu antecessor, usava clusters de até 64 KB, agora, o FAT32
pode utilizar clusters de 4 KB. A grande parte dos drives removíveis como PenDrives,
Discos USB e Disquetes, utilizam o FAT12, 16 ou 32 como sistema de arquivos.

Seguramente podemos dizer que o FAT32 é mais confiável. Ele tem a capacidade de
posicionar o diretório principal em qualquer lugar do disco. Comparando com os
sistemas antigos de FAT, havia uma grande limitação no número de entradas que
podiam ser alocadas no diretório principal. Com o FAT32 não há essa preocupação. O
FAT32 tem a capacidade de suportar partições de até 2 TB.




*Acadêmico na área de Redes de computadores na Faculdade Integrada Ipiranga Belém/Pará
E-mail: lobo.dinf@gmail.com
**Acadêmico na área de Redes de computadores. Faculdade Integrada Ipiranga Belém/Pará
E-mail: murilocristian@hotmail.com
5 COMPARATIVO:

NTFS em comparação com FAT e FAT32

    •    Cria partições maiores que 32GB;
    •    Tem capacidade de compactar arquivos e economizar espaço em disco;

    •    · Conta com melhor gestão de espaço, assim, gerando menos fragmentação;

    •    · Possui menos espaço desperdiçado;

    •    · Conta com on-the-fly a criptografia de arquivos usando o EFS (Encrypting File
         System, o Windows Professional).



6 FAT e FAT32 RELAÇÃO AO NTFS

    •    É compatível com todos os sistemas operacionais;
    •    Ocupa menos espaço no disco USB;

    •    · Trabalha de forma mais rápida e com menos uso de memória.

7 CONCLUSÃO

Este trabalho apresentou conceito de sistemas de arquivos e suas principais implementações.
Foram apresentados conceitos básicos de arquivos e implementação de sistemas de aquivos,
onde foi possível estudar e notar as principais diferenças das soluções expostas. Fica claro que
não há uma solução ótima genérica, que abrange todos os casos. Uma vez que sistemas
operacionais estão presentes sem grande parte dos aparelhos eletrônicos, escolher ou
implementar um sistema de arquivos deve ser um tarefa cuidadosa e criteriosa, para que a
melhor solução possa ver escolhida de acordo com as necessidades

8 REFERÊNCIAS

TANENBAUM, A. S. Sistemas Operacionais Modernos. 2
SILBERSCHATZ, A. Operation System Concepts. 5
UNIDATA. NetCDF (network Common Data Form).Disponível em:
http://www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/>.
http://www.juliobattisti.com.br/tutoriais/paulocfarias/linuxbasico010.asp




*Acadêmico na área de Redes de computadores na Faculdade Integrada Ipiranga Belém/Pará
E-mail: lobo.dinf@gmail.com
**Acadêmico na área de Redes de computadores. Faculdade Integrada Ipiranga Belém/Pará
E-mail: murilocristian@hotmail.com

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  • 1. SISTEMA DE ARQUIVOS E SUAS DIFERENÇAS Fábio Alexandre Lobo Guimarães* Murilo Cristian** RESUMO Este trabalho apresenta os elementos que constituem a estrutura de diversos tipos de formatação de arquivos que os sistemas operacionais usam e suportam bem como, de forma geral suas características e limitações. Vamos explicar o que é cada um e no final faremos um comparativo entre eles. ABSTRACT This paper presents the elements that constitute the structure of various types of formatting files that use operating systems and support and, in general characteristics and limitations. Let's explain what each and at the end we will make a comparison between them. Palavras-chave: Sistema de arquivos, Criação de partições, Formatação. *Acadêmico na área de Redes de computadores na Faculdade Integrada Ipiranga Belém/Pará E-mail: lobo.dinf@gmail.com **Acadêmico na área de Redes de computadores. Faculdade Integrada Ipiranga Belém/Pará E-mail: murilocristian@hotmail.com
  • 2. 1 INTRODUÇÃO Sabemos que para gravarmos dados em qualquer dispositivo de armazenamento mantendo suas informações acessíveis e organizadas necessitamos de um sistema de arquivos onde será indicado de que forma os arquivos devem ser gravados e lidos pelo sistema operacional, é esse sistema de arquivos que gerencia todos os processos de dados em um dispositivo de armazenamento. Os conceitos aqui apresentados são baseados em pesquisas e estudos relativos aos dois principais tipos de formatações de arquivos existentes em um sistema operacional NTFS e FAT, desde seu surgimento se estendendo aos seus aperfeiçoamentos, compatibilidades, capacidades de compactação e desempenho, abrangendo ainda suas principais características e limitações. 2 O que é cada NTFS O New Technology File System, conhecido como NTFS, trata-se de um sistema de arquivos que surgiu juntamente com o lançamento do Windows NT. A grande desenvoltura e excelente desempenho foi o fator determinante para que ele fosse adotado nos sistemas operacionais que surgiram depois do da Microsoft, como Windows XP, Windows Vista, Windows 7 e Windows Server 2008. O NTFS possui várias características, em caso de falhas, por exemplo, quando o computador tem um desligamento repentino, ele tem a capacidade de reverter os dados para a condição anterior ao problema. O NTFS também possui a característica de suportar uma replicação de dados, como acontece nos sistemas RAID, por exemplo. O esquema de permissões de acesso é outra característica do NTFS. O NTFS dá a possibilidade de o usuário definir quem pode e, como acessar pastas ou arquivos. Ele também possui muita eficiência no trabalho com grandes arquivos e também unidades de discos bastante cheias. 3 O que é FAT FAT é a sigla para File Allocation Table, em português, Tabela de Alocação de Arquivos. A primeira versão do FAT surgiu no ano de 1977. Nesta época era usado no sistema operacional MS-DOS e permaneceu padrão até o Windows 95. O FAT é um sistema de arquivos que tem seu funcionamento baseado em uma tabela representativa que possui a capacidade de indicar onde estão os dados de cada arquivo. A tabela usada possui função de guiar onde está localizado cada bloco e também onde estão divididos os arquivos gravados. O FAT, com o passar do tempo e surgindo assim, a necessidade de aperfeiçoamento, ganhou sucessores. Surgiu assim, o FAT12 e FAT16. O FAT12, praticamente não foi muito usado, o FAT16, por sua vez, foi padrão dos sistemas operacionais da Microsoft por bastante tempo. A partir da grande necessidade de aperfeiçoamento do sistema, o FAT ganhou mais versões. No ano de 1996 a Microsoft lançou o FAT32, que se tornou o sistema de *Acadêmico na área de Redes de computadores na Faculdade Integrada Ipiranga Belém/Pará E-mail: lobo.dinf@gmail.com **Acadêmico na área de Redes de computadores. Faculdade Integrada Ipiranga Belém/Pará E-mail: murilocristian@hotmail.com
  • 3. arquivos do Windows 95 (versão OSR 2) e do Windows 98. Ele também é compatível com versões lançadas a não muito tempo, como Windows 2000 e Windows XP, mesmo que estes possuam um sistema de arquivos mais avançado, o NTFS. O FAT trabalha com grupos de setores, não separadamente, assim, cada um recebe o nome de cluster ou unidade de alocação. No FAT16, cada cluster pode ter os seguintes tamanhos: 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB e, por fim, 32 KB. A definição desse tamanho é igual pois não pode ter tamanhos diferentes de clusters em uma mesma unidade de armazenamento. Quando um arquivo é gravado, cada um deles utiliza tantos clusters forem necessários para cobrir o seu tamanho. Se, por exemplo, tivermos um arquivo com 50 KB, é possível guardá-lo em dois clusters de 32 KB cada. No geral, o tamanho dos clusters já é definido na instalação do sistema operacional, na etapa de formatação da unidade de armazenamento. O FAT possui melhor funcionamento em pequenos volumes de disco, comparando ao NTFS, pois ele diminui consideravelmente o overhead de controle, deste modo podemos dizer que, ele é menos pesado e deixa mais bytes livres para os dados em questão. 4 FAT32 O sistema de arquivos FAT32 utiliza 32 bits no endereçamento de dados. No FAT16, quanto maior o espaço em disco, maior é o tamanho do cluster. Com o FAT32, é possível usar clusters menores, no geral de 4 KB, mesmo que a unidade ofereça maior capacidade de armazenamento. Assim, o desperdício acaba sendo menor. O sucesso da grande compatibilidade do FAT32 com programas, drivers de dispositivo e as redes existentes, foi reestruturado com o mínimo de alterações na arquitetura do Windows, nas estruturas de dados internos, em APIs e também no formato no disco. Como o FAT32 precisa de 4 bytes para poder armazenar valores do cluster, várias estruturas de dados internos e no disco e APIs publicados foram refeitas ou mesmo expandidas. Ferramentas e drivers existentes continuarão funcionando em unidades FAT32. No entanto, o MS-DOS bloqueia drivers de dispositivo, e as ferramentas do disco precisarão ser revisadas para poder suportar as unidades FAT32. As ferramentas de disco agrupadas da Microsoft, como o Format, Fdisk, Defrag e ScanDisk com base no MS-DOS e no Windows, foram revisadas afim de proporcionar um bom funcionamento com o FAT32. Com o FAT32, o desperdício em disco teve bastante redução. Para ter uma ideia exata, O FAT16, seu antecessor, usava clusters de até 64 KB, agora, o FAT32 pode utilizar clusters de 4 KB. A grande parte dos drives removíveis como PenDrives, Discos USB e Disquetes, utilizam o FAT12, 16 ou 32 como sistema de arquivos. Seguramente podemos dizer que o FAT32 é mais confiável. Ele tem a capacidade de posicionar o diretório principal em qualquer lugar do disco. Comparando com os sistemas antigos de FAT, havia uma grande limitação no número de entradas que podiam ser alocadas no diretório principal. Com o FAT32 não há essa preocupação. O FAT32 tem a capacidade de suportar partições de até 2 TB. *Acadêmico na área de Redes de computadores na Faculdade Integrada Ipiranga Belém/Pará E-mail: lobo.dinf@gmail.com **Acadêmico na área de Redes de computadores. Faculdade Integrada Ipiranga Belém/Pará E-mail: murilocristian@hotmail.com
  • 4. 5 COMPARATIVO: NTFS em comparação com FAT e FAT32 • Cria partições maiores que 32GB; • Tem capacidade de compactar arquivos e economizar espaço em disco; • · Conta com melhor gestão de espaço, assim, gerando menos fragmentação; • · Possui menos espaço desperdiçado; • · Conta com on-the-fly a criptografia de arquivos usando o EFS (Encrypting File System, o Windows Professional). 6 FAT e FAT32 RELAÇÃO AO NTFS • É compatível com todos os sistemas operacionais; • Ocupa menos espaço no disco USB; • · Trabalha de forma mais rápida e com menos uso de memória. 7 CONCLUSÃO Este trabalho apresentou conceito de sistemas de arquivos e suas principais implementações. Foram apresentados conceitos básicos de arquivos e implementação de sistemas de aquivos, onde foi possível estudar e notar as principais diferenças das soluções expostas. Fica claro que não há uma solução ótima genérica, que abrange todos os casos. Uma vez que sistemas operacionais estão presentes sem grande parte dos aparelhos eletrônicos, escolher ou implementar um sistema de arquivos deve ser um tarefa cuidadosa e criteriosa, para que a melhor solução possa ver escolhida de acordo com as necessidades 8 REFERÊNCIAS TANENBAUM, A. S. Sistemas Operacionais Modernos. 2 SILBERSCHATZ, A. Operation System Concepts. 5 UNIDATA. NetCDF (network Common Data Form).Disponível em: http://www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/>. http://www.juliobattisti.com.br/tutoriais/paulocfarias/linuxbasico010.asp *Acadêmico na área de Redes de computadores na Faculdade Integrada Ipiranga Belém/Pará E-mail: lobo.dinf@gmail.com **Acadêmico na área de Redes de computadores. Faculdade Integrada Ipiranga Belém/Pará E-mail: murilocristian@hotmail.com