Questões Referente a Gerenciamento de Arquivo

1- Explique as diferenças entre as duas soluções de implementação de diretórios adotadas para entradas (nomes) de tamanho variados.

Na primeira solução, em linhas, o cabeçalho possui um tamanho fixo a onde fica o tamanho da entrada, nome do proprietário, horário de criação, proteção, entre outros. Essas estruturas são seguidas pelo nome do arquivo que é de tamanho indeterminado, finalizado por um carácter especial. Entretanto, por possui tamanho fixo, em casos de lacunas de tamanho variado no diretório, pode não caber um novo arquivo. Já a segunda solução, os nomes dos arquivos ficam em uma área temporária na memória no final do diretório e no cabeçalho há ponteiros para o início dos nomes, possibilitando agilizar o processamento de busca, como também, não há utilização lacunas, ou seja, sempre caberá um novo arquivo e não precisa completar os nomes com caracteres especiais.

2- Quais as principais estruturas usadas como entradas de diretórios empregadas em sistemas operacionais CPM, UNIX e Windows?

- Em CPM, só existe apenas um diretório com todos os arquivos e para cada entrada possui o número dos blocos no disco, assim como, o código do usuário, nome do arquivo, o tipo de arquivo e o contador de blocos.

- Em UNIX, cada entrada no diretório é formada pelo nome do arquivo e o número do seu i-node que é localizado em um endereço fixo no disco. Portanto, sua estrutura é formada pelo número do i-node e o nome do arquivo.

- Em Windows, utiliza alocação com lista ligada usando tabela na memória principal, para cada entrada, possui o nome do arquivo, o tipo de arquivo, atributos, data de criação, hora, número do primeiro bloco e tamanho.

3- Explique as diferenças entre link simbólico e link físico

Na solução link físico, os blocos são relacionados em uma pequena estrutura de dados, ou seja, para que a tabela de diretório do usuário A veja alterações da tabela de diretório do usuário B, os dois diretórios apontam para a pequena estrutura de dados. Entretanto, caso o usuário B apague o arquivo e zerar o i-node, o usuário A ficará com o ponteiro errado. Já na solução link simbólico, cria-se um arquivo que contém apenas o caminho do arquivo ao qual ele está ligado, assim, somente o dono possui o ponteiro para o i-node, ou seja, caso o arquivo for apagado, não vai ser possível acessar, pois, o caminho para aquele arquivo foi destruído. Entretanto, essa solução pode ser custosa, pois, pode possuir um número excessivo de acesso ao disco para resolver o caminho.

4- Explique como é efetuada a gerência de espaço livre através de mapas de bits e lista ligada

Lista ligada: É uma lista encadeada de blocos, com cada bloco contendo tantos blocos livres quantos couberem nele, ou seja, em um disco de 1KB com blocos de 32bits, é possível que cada bloco na lista de blocos livres contém os números de 256 blocos livres. Dessa forma, é mantido apenas um bloco de ponteiros para blocos livres na memória, para cada novo arquivo, são retirados os blocos necessários do bloco de ponteiros, e quando ele se esgota, um novo bloco de ponteiros é lido. Quando um arquivo é removido, os blocos liberados são incluídos no bloco de ponteiros.

Mapa de bits: Há uma sequência de bits na memória, para cada bloco há um 1 bit, ou seja, um disco com n blocos requer um mapa de n bits. Por sua alocação se tratar de um bloco único de mapa de bits, faz com que os blocos de disco fiquem próximos uns dos outros, minimizando os movimentos dos braços de disco.

5- Quando se fala em Desempenho do Sistema de Arquivos, o uso de CACHE DE BLOCOS ou DE BUFFER é uma boa solução. Explique o funcionamento de um cachê (sua operação).

Cache de blocos é um conjunto de blocos mantidos em memória para impulsionar o desempenho, consiste em disponibilizar um acesso rápido para aqueles blocos, ou seja, quando um bloco é requisitado, verifica se ele está na cache, se estiver, a requisição é aceita, permitindo acessar o bloco rapidamente sem acessar o disco, se não estiver, o bloco é carregado do disco para o cache. Os blocos são dispostos em uma tabela hash, e em casos de colisão, são encadeados em lista duplamente encadeada.

6- Apresente a arquitetura geral de gerência de arquivos presente em um sistema operacional qualquer, explicando seus principais elementos constituintes (um sistema de arquivo é formato por três componentes principais).

- Implementação de diretório: Sequência de entradas, cada qual descrevendo um dos diretórios e/ou arquivos nele contido. O diretório permite ao usuário acessar os arquivos e outros diretórios nele contido. Dependendo do sistema operacional, a forma de como os diretórios são “mapeados” é diferente. Podendo ser o endereço do disco de todo o arquivo, o número do primeiro bloco ou número do i-node.

- Implementação de arquivo: Os discos possuem uma ou mais partições com sistemas de arquivos definidos pelo sistema operacional e a organização é dada pela estratégia escolhida, sendo elas: alocação contígua, lista ligada, tabela fat e i-node.

- Gerenciamento de blocos livres: Tem como finalidade organizar os espaços disponíveis em um sistema de arquivos. O sistema operacional usa uma estrutura de dados para identificar quais são os blocos livres e assim, permite alocar um novo arquivo. A monitoração dos blocos livres pode ser feita por uma lista ligada ou pelo mapa de bits.

7- Do ponto de vista lógico, quais as principais diferenças entre diretórios Unix e do Windows (estrutura de diretórios é muito mais amplo que