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Sistemas de Arquivos - Windows, Mac e Linux
Bruno Corrˆea Teixeira1
1
Sistemas para Internet – Faculdade de Tecnologia de Jales (FATEC)
Jales – SP – Brasil
bruno.teixeira9@fatec.sp.gov.br, brunoteixeira9773@gmail.com
Resumo. Sistemas de arquivos nada mais s˜ao do que estruturas logicas e de
rotina que permitem ao sistema operacional controle sobre o acesso do disco
r´ıgido ou unidade flash. Cada tipo de sistema de arquivo ´e suportado por um
tipo de sistema operacional, conforme a capacidade do disco seja maior e se
aumente o volume de arquivos armazenados no mesmo se faz necess´ario um
tipo de sistema de arquivo mais complexo e robusto, a variedade de sistemas de
arquivos ´e muito grande, os mais comumente usados s˜ao: NTFS, FAT32, exFAT,
al´em do EXT e o HFS ou HFS+.
1. Windows
No Windows, h´a quatro sistemas de arquivos: FAT, FAT32, exFAT e NTFS. O
FAT16 sendo o mais antigo, usado desde os tempos do MS-DOS, enquanto o NTFS ´e
o mais atual e complexo.
1.1. FAT32
Este sistema de arquivos trabalha com armazenamento em bloco dispostos em di-
ferentes posic¸˜oes do disco, assim sendo necess´aria uma tabela que aponte para cada um
desses blocos. O Fat32 ´e mais confi´avel em relac¸˜ao a seus antecessores por conseguir
posicionar o diret´orio principal em qualquer lugar do disco, em suas vers˜oes anteriores
tamb´em havia uma limitac¸˜ao em relac¸˜ao ao n´umero de entradas que podiam ser alocadas
no diret´orio principal (512 arquivos e/ou pastas), essa limitac¸˜ao n˜ao existe mais, suporta
arquivos de at´e 4gb, e nomes de at´e 256 caracteres al´em disso uma partic¸˜ao n˜ao pode
ultrapassar 8tb. Seu melhor uso encontrasse em unidades remov´ıveis.
Vantagens: menor sobrecarga e maior disponibilidade de espac¸o para o armazena-
mento, por possuir clusters pequenos.
Desvantagens: possui baixa seguranc¸a, tornando vulner´avel a perca de arquivos,
n˜ao ´e poss´ıvel definir permiss˜oes nos arquivos.
Tamanho dos clusters para FAT16
• Clusters de 2 KB para unidades de at´e 128 MB
• Clusters de 4 KB para unidades de at´e 256 MB
• Clusters de 8 KB para unidades de at´e 512 MB
• Clusters de 16 KB para unidades de at´e 1 GB
• Clusters de 32 KB para unidades de at´e 2 GB
Tamanho dos clusters para FAT32
• Clusters de 512 bytes para unidades de at´e 512 bytes
• Clusters de 4 KB para unidades de at´e 8 GB
• Clusters de 8 KB para unidades de at´e 16 GB
• Clusters de 16 KB para unidades de at´e 32 GB
• Clusters de 32 KB para unidades de at´e 2 TB
1.2. exFAT
Este sistema de arquivos foi projetado com base no Fat32, mas sem os limites de
tamanho de arquivo e sem a sobrecarga extra de recursos que possui o NTFS, possuindo
assim limites muito grande de tamanho de arquivos e de tamanho de partic¸˜oes, sendo
assim poss´ıvel armazenar arquivos maiores que 4gb, sendo ideal para unidades flash ex-
ternas, possuindo tamb´em uma compatibilidade maior.
Vantagens: alta compatibilidade com a maioria de sistemas operacionais, possui
limite bem alto para tamanho de arquivo e tamb´em de partic¸˜ao.
Desvantagem: assim como no sistema Fat32 possui baixa seguranc¸a, possibilitando
perca de dados.
1.3. NTFS
Este sistema de arquivos ´e se n˜ao o mais usado, um dos mais usados atualmente
por todos os usu´arios comuns de computadores, principalmente com sistema operacional
Windows. Ele possui uma estrutura que armazena as localizac¸˜oes de todos os arquivos e
diret´orios, at´e mesmo os arquivos denominados MFT (Master File Table) que s˜ao referen-
tes ao pr´oprio sistema de arquivos. H´a uma grande quantidade de caracter´ısticas desses
tipos de sistema de arquivo, dentre elas temos: como principal o recurso de “journaling”
que fornece permiss˜ao ao sistema operacional manter um log, um registro, de tudo o que
acontece com os arquivos para que em caso de falhas, por exemplo quando algo ocorre e
o computador desliga, ele possibilita e faz a revers˜ao dos dados para condic¸˜ao anterior a
falha inesperada que ocorreu.
Al´em disto ´e poss´ıvel a replicac¸˜ao de dados, da mesma forma que acontece nos
sistemas RAID, possui ainda esquemas de permiss˜ao de acesso e criptografia para em
seus arquivos, possibilitando o usu´ario principal (admin) definir estas permiss˜oes para
que outros usu´arios n˜ao tenham acesso a determinados arquivos. Possui grande eficiˆencia
no armazenamento de grandes arquivos, e no trabalho com unidades de disco bem cheias,
com clusters de 4kb em partic¸˜oes que v˜ao de 2gb at´e 16tb gerando maior economia de
espac¸o em disco.
Vantagens: disp˜oe de seguranc¸a e consequentemente ´e de alta confiabilidade, pos-
suindo suporte a requisitos do padr˜ao POSIX sendo ideal para grandes volumes de dados
n˜ao perdendo desempenho com aumento do tamanho da partic¸˜ao.
Desvantagens: n˜ao ´e ideal para pequenos volumes, com por exemplo pendrives
que toda hora precis˜ao ser ejetado e est´a transferindo arquivos podendo ser corrompido
facilmente.
2. Mac
O sistema de arquivos do Mac antigamente era o HFS que foi apresentado em 1985
pela Apple e continuou sendo usado por muitos anos. Atualmente ´e usado o HFS+ que ´e
conhecido tamb´em como Mac OS X Extended.
2.1. HFS
Sistema de arquivo desenvolvido para Mac OS que permite trabalhar com enderec¸os
de bloco de arquivos, na primeira vers˜ao permitia bloco de arquivos de 16bits, 31 carac-
teres no nome do arquivo, formato MacRoman, j´a na sua vers˜ao Plus (+) trabalha com
blocos de arquivos de 32bits, 255 caracteres no nome dos arquivos, possui formato de
nome Unicode, possibilita armazenar arquivos de at´e 8exabytes, sendo este um dos mai-
ores motivos para os profissionais que mexem com v´ıdeo preferirem usar os produtos
Apple. ´E um sistema de arquivos compat´ıvel apenas com Mac, porem existe ferramentas
de terceiros que permitem suporte do HFS no Windows, dois exemplos s˜ao HSF para
Windows desenvolvida por Parangon Software e MacDrive por Mediafour.
Vantagens: partic¸˜oes podem ser montadas em sistemas Unix e Linux, utilizando de
journaled verifica instabilidade do disco e utiliza esses logs para restaurar a integridade
dos dados. Pode suportar qualquer tipo de file system (sistema de arquivos).
Desvantagens: Limitado apenas a plataforma Mac, n˜ao podendo funcionar em ou-
tros PCs.
3. Linux
Atualmente, uma importante caracter´ıstica dos atuais sistemas de arquivos ´e o
”journaling”, sendo esses tipos de sistema de arquivos que o possuem preferidos em
relac¸˜ao aos demais atualmente.
Journaling nada mais ´e que uma ferramenta que permite recuperar o sistema apos
algum problema, tal como um delisgamento inesperado em uma velocidade muito maior
que nos sistemas de arquivos sem ”journaling”, sendo assim caracteristico sistema de
arquivo Ext.
3.1. Ext
O sistema de arquivos ext foi desenvolvido para ser mais ”eficiente”que o sistema
de arquivos ”Minix”, seu antecessor e substitui - lo. Logo em seguida foi criado sua
segunda vers˜ao o ext2 esse sistema de arquivos n˜ao possui ”journaling” e foi substitu´ıdo
pelo ext3.
Posteriormente foi lanc¸ado o ext3 sendo uma vers˜ao do ext2 com suporte a ”jour-
naling”. Sendo assim, o ext3 tem as mesmas caracter´ısticas do ext2, mas com suporte
”journaling”. Essa caracter´ıstica foi uma evoluc¸˜ao que tornou o ext3 um sistema de ar-
quivos muito est´avel e robusto.
Como no ext3 apenas foi adicionado o suporte a journaling, podemos converter um
sistema de arquivos ext2 para ext3, adicionado suporte a journaling, e tamb´em podemos
converter um sistema de arquivos ext3 para ext2, removendo este suporte.
Vantagens: Permite fazer atualizac¸˜ao direta passando de ext2 para ext3 ou ao in-
verso, sem a necessidade de backups, usando menos processamento neste processo.
Desvantagens: ele acaba sendo um sistema de arquivos mais lento que os demais.
4. Conclus˜ao
Os sistemas de arquivos evoluiram muito com o passar do tempo, visando maxi-
mizar tanto velocidade quanto poder de armazenamento. Nada mais s˜ao que estruturas
logicas e fisicas bem pensadas que s˜ao muito utilizadas no cotidiano de muitos, cada
tipo com suias caracteristicas especificas, possibilitando que os usuarios usufluam da qual
melhor se encaixe com sua necessidade.
Referˆencias: <http://pt.slideshare.net/Daianadevila/
sistemas-de-arquivos-artigo>. Acessado em 29 de Abril de 2016
<http://windows.microsoft.com/pt-BR/windows-vista/
Comparing-NTFS-and-FAT-file-systems>. Acessado em 29 de Abril
de 2016
<https://www.oficinadanet.com.br/artigo/outros_
sistemas/qual-a-diferenca-entre-ntfs-fat-fat-32-e-exfat>.
Acessado em 29 de Abril de 2016
<https://support.microsoft.com/pt-br/kb/140365>. Acessado
em 29 de Abril de 2016
<https://www.oficinadanet.com.br/artigo/outros_
sistemas/qual-a-diferenca-entre-ntfs-fat-fat-32-e-exfat>.
Acessado em 29 de Abril de 2016
<http://www.diegomacedo.com.br/sistemas-de-arquivos-ntfs-fat16-fat3
Diego Macˆedo - Analista de T.I. Acessado em 29 de Abril de 2016
<http://web.mit.edu/tytso/www/linux/ext2intro.html>.
Acessado em 01 de Maio de 2016
<https://docs.google.com/presentation/d/
1DnDkx05bPYkeKC_Yt6y6Co7ZR42Wk7aeYx3Nc_7R9ZM/present?slide=
id.p>. Acessado em 04 de Maio de 2016

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  • 1. Sistemas de Arquivos - Windows, Mac e Linux Bruno Corrˆea Teixeira1 1 Sistemas para Internet – Faculdade de Tecnologia de Jales (FATEC) Jales – SP – Brasil bruno.teixeira9@fatec.sp.gov.br, brunoteixeira9773@gmail.com Resumo. Sistemas de arquivos nada mais s˜ao do que estruturas logicas e de rotina que permitem ao sistema operacional controle sobre o acesso do disco r´ıgido ou unidade flash. Cada tipo de sistema de arquivo ´e suportado por um tipo de sistema operacional, conforme a capacidade do disco seja maior e se aumente o volume de arquivos armazenados no mesmo se faz necess´ario um tipo de sistema de arquivo mais complexo e robusto, a variedade de sistemas de arquivos ´e muito grande, os mais comumente usados s˜ao: NTFS, FAT32, exFAT, al´em do EXT e o HFS ou HFS+. 1. Windows No Windows, h´a quatro sistemas de arquivos: FAT, FAT32, exFAT e NTFS. O FAT16 sendo o mais antigo, usado desde os tempos do MS-DOS, enquanto o NTFS ´e o mais atual e complexo. 1.1. FAT32 Este sistema de arquivos trabalha com armazenamento em bloco dispostos em di- ferentes posic¸˜oes do disco, assim sendo necess´aria uma tabela que aponte para cada um desses blocos. O Fat32 ´e mais confi´avel em relac¸˜ao a seus antecessores por conseguir posicionar o diret´orio principal em qualquer lugar do disco, em suas vers˜oes anteriores tamb´em havia uma limitac¸˜ao em relac¸˜ao ao n´umero de entradas que podiam ser alocadas no diret´orio principal (512 arquivos e/ou pastas), essa limitac¸˜ao n˜ao existe mais, suporta arquivos de at´e 4gb, e nomes de at´e 256 caracteres al´em disso uma partic¸˜ao n˜ao pode ultrapassar 8tb. Seu melhor uso encontrasse em unidades remov´ıveis. Vantagens: menor sobrecarga e maior disponibilidade de espac¸o para o armazena- mento, por possuir clusters pequenos. Desvantagens: possui baixa seguranc¸a, tornando vulner´avel a perca de arquivos, n˜ao ´e poss´ıvel definir permiss˜oes nos arquivos. Tamanho dos clusters para FAT16 • Clusters de 2 KB para unidades de at´e 128 MB • Clusters de 4 KB para unidades de at´e 256 MB • Clusters de 8 KB para unidades de at´e 512 MB • Clusters de 16 KB para unidades de at´e 1 GB • Clusters de 32 KB para unidades de at´e 2 GB
  • 2. Tamanho dos clusters para FAT32 • Clusters de 512 bytes para unidades de at´e 512 bytes • Clusters de 4 KB para unidades de at´e 8 GB • Clusters de 8 KB para unidades de at´e 16 GB • Clusters de 16 KB para unidades de at´e 32 GB • Clusters de 32 KB para unidades de at´e 2 TB 1.2. exFAT Este sistema de arquivos foi projetado com base no Fat32, mas sem os limites de tamanho de arquivo e sem a sobrecarga extra de recursos que possui o NTFS, possuindo assim limites muito grande de tamanho de arquivos e de tamanho de partic¸˜oes, sendo assim poss´ıvel armazenar arquivos maiores que 4gb, sendo ideal para unidades flash ex- ternas, possuindo tamb´em uma compatibilidade maior. Vantagens: alta compatibilidade com a maioria de sistemas operacionais, possui limite bem alto para tamanho de arquivo e tamb´em de partic¸˜ao. Desvantagem: assim como no sistema Fat32 possui baixa seguranc¸a, possibilitando perca de dados. 1.3. NTFS Este sistema de arquivos ´e se n˜ao o mais usado, um dos mais usados atualmente por todos os usu´arios comuns de computadores, principalmente com sistema operacional Windows. Ele possui uma estrutura que armazena as localizac¸˜oes de todos os arquivos e diret´orios, at´e mesmo os arquivos denominados MFT (Master File Table) que s˜ao referen- tes ao pr´oprio sistema de arquivos. H´a uma grande quantidade de caracter´ısticas desses tipos de sistema de arquivo, dentre elas temos: como principal o recurso de “journaling” que fornece permiss˜ao ao sistema operacional manter um log, um registro, de tudo o que acontece com os arquivos para que em caso de falhas, por exemplo quando algo ocorre e o computador desliga, ele possibilita e faz a revers˜ao dos dados para condic¸˜ao anterior a falha inesperada que ocorreu. Al´em disto ´e poss´ıvel a replicac¸˜ao de dados, da mesma forma que acontece nos sistemas RAID, possui ainda esquemas de permiss˜ao de acesso e criptografia para em seus arquivos, possibilitando o usu´ario principal (admin) definir estas permiss˜oes para que outros usu´arios n˜ao tenham acesso a determinados arquivos. Possui grande eficiˆencia no armazenamento de grandes arquivos, e no trabalho com unidades de disco bem cheias, com clusters de 4kb em partic¸˜oes que v˜ao de 2gb at´e 16tb gerando maior economia de espac¸o em disco. Vantagens: disp˜oe de seguranc¸a e consequentemente ´e de alta confiabilidade, pos- suindo suporte a requisitos do padr˜ao POSIX sendo ideal para grandes volumes de dados n˜ao perdendo desempenho com aumento do tamanho da partic¸˜ao. Desvantagens: n˜ao ´e ideal para pequenos volumes, com por exemplo pendrives que toda hora precis˜ao ser ejetado e est´a transferindo arquivos podendo ser corrompido facilmente.
  • 3. 2. Mac O sistema de arquivos do Mac antigamente era o HFS que foi apresentado em 1985 pela Apple e continuou sendo usado por muitos anos. Atualmente ´e usado o HFS+ que ´e conhecido tamb´em como Mac OS X Extended. 2.1. HFS Sistema de arquivo desenvolvido para Mac OS que permite trabalhar com enderec¸os de bloco de arquivos, na primeira vers˜ao permitia bloco de arquivos de 16bits, 31 carac- teres no nome do arquivo, formato MacRoman, j´a na sua vers˜ao Plus (+) trabalha com blocos de arquivos de 32bits, 255 caracteres no nome dos arquivos, possui formato de nome Unicode, possibilita armazenar arquivos de at´e 8exabytes, sendo este um dos mai- ores motivos para os profissionais que mexem com v´ıdeo preferirem usar os produtos Apple. ´E um sistema de arquivos compat´ıvel apenas com Mac, porem existe ferramentas de terceiros que permitem suporte do HFS no Windows, dois exemplos s˜ao HSF para Windows desenvolvida por Parangon Software e MacDrive por Mediafour. Vantagens: partic¸˜oes podem ser montadas em sistemas Unix e Linux, utilizando de journaled verifica instabilidade do disco e utiliza esses logs para restaurar a integridade dos dados. Pode suportar qualquer tipo de file system (sistema de arquivos). Desvantagens: Limitado apenas a plataforma Mac, n˜ao podendo funcionar em ou- tros PCs. 3. Linux Atualmente, uma importante caracter´ıstica dos atuais sistemas de arquivos ´e o ”journaling”, sendo esses tipos de sistema de arquivos que o possuem preferidos em relac¸˜ao aos demais atualmente. Journaling nada mais ´e que uma ferramenta que permite recuperar o sistema apos algum problema, tal como um delisgamento inesperado em uma velocidade muito maior que nos sistemas de arquivos sem ”journaling”, sendo assim caracteristico sistema de arquivo Ext. 3.1. Ext O sistema de arquivos ext foi desenvolvido para ser mais ”eficiente”que o sistema de arquivos ”Minix”, seu antecessor e substitui - lo. Logo em seguida foi criado sua segunda vers˜ao o ext2 esse sistema de arquivos n˜ao possui ”journaling” e foi substitu´ıdo pelo ext3. Posteriormente foi lanc¸ado o ext3 sendo uma vers˜ao do ext2 com suporte a ”jour- naling”. Sendo assim, o ext3 tem as mesmas caracter´ısticas do ext2, mas com suporte ”journaling”. Essa caracter´ıstica foi uma evoluc¸˜ao que tornou o ext3 um sistema de ar- quivos muito est´avel e robusto. Como no ext3 apenas foi adicionado o suporte a journaling, podemos converter um sistema de arquivos ext2 para ext3, adicionado suporte a journaling, e tamb´em podemos converter um sistema de arquivos ext3 para ext2, removendo este suporte. Vantagens: Permite fazer atualizac¸˜ao direta passando de ext2 para ext3 ou ao in- verso, sem a necessidade de backups, usando menos processamento neste processo.
  • 4. Desvantagens: ele acaba sendo um sistema de arquivos mais lento que os demais. 4. Conclus˜ao Os sistemas de arquivos evoluiram muito com o passar do tempo, visando maxi- mizar tanto velocidade quanto poder de armazenamento. Nada mais s˜ao que estruturas logicas e fisicas bem pensadas que s˜ao muito utilizadas no cotidiano de muitos, cada tipo com suias caracteristicas especificas, possibilitando que os usuarios usufluam da qual melhor se encaixe com sua necessidade. Referˆencias: <http://pt.slideshare.net/Daianadevila/ sistemas-de-arquivos-artigo>. Acessado em 29 de Abril de 2016 <http://windows.microsoft.com/pt-BR/windows-vista/ Comparing-NTFS-and-FAT-file-systems>. Acessado em 29 de Abril de 2016 <https://www.oficinadanet.com.br/artigo/outros_ sistemas/qual-a-diferenca-entre-ntfs-fat-fat-32-e-exfat>. Acessado em 29 de Abril de 2016 <https://support.microsoft.com/pt-br/kb/140365>. Acessado em 29 de Abril de 2016 <https://www.oficinadanet.com.br/artigo/outros_ sistemas/qual-a-diferenca-entre-ntfs-fat-fat-32-e-exfat>. Acessado em 29 de Abril de 2016 <http://www.diegomacedo.com.br/sistemas-de-arquivos-ntfs-fat16-fat3 Diego Macˆedo - Analista de T.I. Acessado em 29 de Abril de 2016 <http://web.mit.edu/tytso/www/linux/ext2intro.html>. Acessado em 01 de Maio de 2016 <https://docs.google.com/presentation/d/ 1DnDkx05bPYkeKC_Yt6y6Co7ZR42Wk7aeYx3Nc_7R9ZM/present?slide= id.p>. Acessado em 04 de Maio de 2016