O documento discute os sistemas de armazenamento em discos rígidos, incluindo formatação física e lógica, os sistemas de arquivos FAT, NTFS e Ext usados em Windows e Linux, respectivamente. Explica como formatar e montar partições em um disco rígido virtual no VirtualBox para uso com sistemas operacionais.

1. Sistemas Operacionais Aplicados
Formatação

2. Hard Disk
Sistema de armazenamento em massa formado
por vários discos (estou desconsiderando SSD
por motivos financeiros) que é utilizado para
alojar arquivos do sistema que serão utilizados
para processamento ou resultado de
processamento.

3. Hard Disk

4. Dúvida
Como a informação é armazenada ou
gerenciada?
Armazenamento;
Localização;
Segurança;
Eficiência.

5. Pensando em Formatos
Dividir a superfície em áreas, formadas por
unidades pequenas que são gerenciadas.

6. Formatação
A formatação de um disco magnético é realizada
para que o sistema operacional seja capaz de
gravar e ler dados no disco, criando assim
estruturas que permitam gravar os dados de
maneira organizada e recuperá-los mais tarde.

7. Tipos de Formatação
Existem dois tipos de formatação, no caso do
Hard Disk:
• Formatação Física;
• Formatação Lógica.

8. Formatação Física
A formatação física é feita na fábrica ao final do
processo de fabricação, que consiste em dividir o
disco virgem em trilhas, setores, cilindros e isola
os bad blocks (danos no HD).

9. Formatação Lógica
Porém, para que este disco possa ser
reconhecido e utilizado pelo sistema operacional,
é necessária uma nova formatação, chamada de
formatação lógica.

10. Exemplo UNIX V7

11. Exemplo UNIX V7

12. Exemplo UNIX V7

13. Sistema Microsoft
• FAT16 (introduzido no MS-DOS 4.0);
• FAT32;
• NTFS.
FAT = File Allocation Table
NTFS = New Technology File System

14. File Allocation Table
Esta tabela guarda informações sobre a
localização de cada arquivo dentro da unidade
física para que elas possam ser salvas,
recuperadas, alteradas ou deletadas
posteriormente.

15. FAT16 e FAT32
O FAT16, seu antecessor, utilizava clusters de
até 64 KB enquanto o FAT32 pode utilizar
clusters de 4 KB.
Se um arquivo ocupa 4 KB de espaço, tanto no
FAT16 como no FAT32 a ocupação será de 1
cluster, porém, no caso do FAT16 os 60 KB
restantes serão alocados, apesar de ficarem
fisicamente vazios.

16. FAT16 e FAT32
FAT32 suporta partições de até 2 TB, tamanho
de arquivos de 4 GB e o nome dos arquivos
passou de 8 para 256 caracteres e superou o
antigo limite de 3 caracteres para a extensão,
embora este padrão ainda seja largamente
utilizado.

17. Padrão de Nome
FAT (12 bits, usado pelos disquetes)
FAT16 (para OS 16 bits ou 32 bits)
FAT32 (só para SO a 32 bits).

18. Problemas FAT
Um dos maiores problemas do FAT diz respeito
à segurança, pois neste sistema os ficheiros
podem ser lidos ou escritos por qualquer
utilizador.
Por esse motivo, os Windows da família NT
usam o NTFS que já oferece tal recurso.

19. NTFS
O NTFS foi desenvolvido quando a Microsoft
decidiu criar o Windows NT.

20. Prós NTFS
 Aceita volumes de até 2 TB;
 O tamanho do arquivo é limitado apenas pelo
tamanho do volume;
 Aceita nomes de volumes de até 32 caracteres;
 Oferece suporte a compactação, criptografia e
indexação;
 Oferece suporte a clusters de 512 bytes;
 É possível inserir imagem do sistema em um volume
NTFS;

21. Prós NTFS
 É um sistema de arquivos muito mais seguro
que o FAT;
 Permite políticas de segurança e
gerenciamento;
 Volumes NTFS são menos vulneráveis a
fragmentos;
 Melhor desempenho, em geral;
 Volumes NTFS podem se recuperar de um erro
mais facilmente.

22. Contra NTFS
 Se usado em uma mídia removível, ela pode
se corromper mais facilmente;
 Não é possível otimizar para remoção rápida;
 Apenas versões a partir do NT 3.1 reconhecem
volumes
 Pode ser necessário drivers extra para acesso
a plataformas não-Windows;

23. Contra NTFS
 É mais lento que o FAT32, pois pelas diversas
diretivas de segurança tanto de acesso quanto
de leitura e gravação tornam a partição mais
lenta que FAT32 que não possui nenhuma
diretiva de segurança ou confiabilidade
adequado.

24. Sistemas de Formatação Linux
Ext = extended file system

25. Ext
Foi o primeiro sistema de arquivos criado
especificamente para o Linux.
Ele foi desenvolvido por Rémy Card para
substituir o sistema de arquivos do MINIX (Minix
FS), que havia sido inicialmente utilizado por
Linus Torvalds para o recém-criado Linux.

26. Ext2
O Ext2 é um sistema de arquivos para
dispositivos de blocos (disco rígido, disquete,
pen drive).
Foi desenvolvido para o Linux por Rémy Card
para substituir o Ext, que também havia sido
criado por Rémy Card.

27. Superbloco Ext2
Utilizado para armazenar informações sobre um
sistema de arquivos específico.

28. Objeto Inode
Um Objeto Inode possui toda informação
necessária para que o Sistema de Arquivos
possa manipular os arquivos e/ou diretórios.
Cada arquivo é representado por um inode no
Sistema de Arquivos. O Objeto Inode é
instanciado no momento de abertura do arquivo.

29. Objeto Inode
Um nome de arquivo é um identificador que pode
ser alterado, mas o inode é único para o arquivo
e permanece o mesmo enquanto o arquivo
existir.

30. i-node

31. Ext3
O Ext3 é um sistema de arquivos desenvolvido
por Stephen C. Tweedie para o Linux, que
acrescenta alguns recursos ao Ext2, dos quais o
mais visível é o journaling.

32. Journaling
Um sistema de arquivos com journaling dá
permissão ao Sistema Operacional de manter
um log (journal), de todas as mudanças no
sistema de arquivos antes de escrever os dados
no disco. Normalmente este log é um log circular
alocado em uma área especial do sistema de
arquivos.

33. Journaling
Este tipo de sistema de arquivos tem a oferecer
uma melhor probabilidade de não sofrer
corrupção de dados no caso de o sistema travar
ou faltar energia, e uma recuperação mais
rápida, pois não necessita verificar todo o disco,
somente aqueles que pertenciam a um log que
não fora fechado devidamente.

34. Formatos que usam Journaling
Exemplos de sistemas de arquivos que suportam
journaling, Ext3, Ext4, JFS, JFFS, JFFS2, LogFS,
NTFS, Reiser4, ReiserFS e XFS.

35. Criando uma HD SATA
No Virtual Box acesse as configurações da
maquina virtual.

36. HD Criada

37. Procurar a HD no SA
Abrir o Linux e navegar até /dev

38. fdisk
O comando fdisk foi desenvolvido para ajudar o
administrador a manipular sistemas de arquivos
e dispositivos de E/S do tipo Especial de Bloco.
(ver Tanenbaum: Sistemas Operacionais Modernos capítulo de E/S)

39. Listando com fdisk

40. Acessando nova HD

41. Opções do fdisk

42. Criando uma partição

43. Criando uma tabela de Arquivos

44. Formatação Lógica

45. Comando Mount
Sabendo que o sistema de arquivo do Linux
inicia sua montagem a partir da raiz (ver Tanenbaum
capítulo de Sistema de Arquivos), usamos o comando
mount para fazer a montagem dos dispositivos
de E/S no sistema de arquivos.

46. Visualizando a montagem

47. UUID do Sistema de Arquivos

48. Tabela de Arquivos

49. Referência
• Ubuntu 9.10
• http://www.aied.com.br