O documento discute os principais tópicos da gerência de arquivos em sistemas operacionais, incluindo estruturas de diretórios hierárquicos, atributos e operações com arquivos, formatos comuns e extensões de nome de arquivo.

1. Sistemas
Operacionais
(Parte 4)
PROF SILVANO OLIVEIRA
prof.silvano.oliveira@gmail.com

2. Ementa da disciplina
 Estruturas de Sistemas operacionais;
 Sistemas multiprogramáveis;
 Gerência de processos;
 Gerência de memória física;
 Gerência de memória virtual;
 Gerência de sistemas de arquivos;
 Gerenciamento de dispositivos;
 Segurança e proteção;
 Introdução aos sistemas operacionais distribuídos.
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3. Bibliografia básica
 Sistemas operacionais: Projeto e
implementação. Andrew S. Tanenbaum; Albert
S. Woodhull;
 Sistemas operacionais: Conceitos e aplicações.
Abraham Sílberschatz; Peter Galvin; Greg
Gagne;
 Arquitetura de sistemas operacionais. Francis B.
Machado, Luiz Paulo Maia.
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4. Gerência de arquivos 4
Sistema
operacional
Gerência do
processador
Gerência de
memória
Gerência de
arquivos
Gerência de
dispositivos
Interface
gráfica
Gerência de
proteção
Outros
suportes
Suporte de
rede

5. Gerência de arquivos
 Desde o início da computação, percebeu-se a necessidade de
armazenar informações para uso posterior. Exemplo: programas,
dados, etc;
 Atualmente, uma das principais funcionalidades de um computador
é referente ao armazenamento e recuperação de informações,
como documentos, fotografias, vídeos, etc;
 O próprio S.O. armazena informações para uso posterior. Exemplo:
bibliotecas, configurações, etc;
 Essas informações devem ser armazenadas em dispositivo NÃO-
VOLÁTIL.
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6. Gerência de arquivos - Arquivo
 ARQUIVO: conjunto de dados armazenados em um dispositivo físico
não-volátil, com um nome ou outra referência que permita sua
localização posterior;
 Do ponto de vista do usuário e das aplicações, o arquivo é a
unidade básica de armazenamento de informação em um
dispositivo não-volátil;
 Arquivos são extremamente versáteis em conteúdo e capacidade.
Podem conter:
 Texto ASCII;
 Imagem;
 Vídeo;
 Etc.
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7. Gerência de arquivos
 Como um dispositivo de armazenamento pode conter milhões de
arquivos, estes são organizados em estruturas hierárquicas
chamadas DIRETÓRIOS;
 A organização física e lógica dos arquivos e diretórios dentro de um
dispositivo de armazenamento é denominada de SISTEMA DE
ARQUIVOS;
 Um Sistema de Arquivos pode ser visto como uma imensa estrutura
de dados armazenada de forma persistente em um dispositivo
físico;
 Existem vários sistemas de arquivos, como: (?)
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8. Gerência de arquivos
 Como um dispositivo de armazenamento pode conter milhões de
arquivos, estes são organizados em estruturas hierárquicas
chamadas DIRETÓRIOS;
 A organização física e lógica dos arquivos e diretórios dentro de um
dispositivo de armazenamento é denominada de SISTEMA DE
ARQUIVOS;
 Um Sistema de Arquivos pode ser visto como uma imensa estrutura
de dados armazenada de forma persistente em um dispositivo
físico;
 Existem vários sistemas de arquivos, como: NTFS, Ext2/Ext3/Ext4,
HPFS, FFS, FAT, etc.
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9. Gerência de arquivos 9

10. Gerência de arquivos - Atributos
 Cada arquivo é caracterizado por um conjunto de atributos, que
podem variar com o Sistema de Arquivos utilizado. Os mais comuns
são:
 Nome: string de caracteres que identifica o arquivo para o usuário:
“vídeo2.wmv”, “naoabra.jpg”, “curriculum.pdf”, etc;
 Tipo: Indicação do formato dos dados contidos no arquivo. Muitos
sistemas operacionais utilizam parte do nome do arquivo para
identificar seu tipo, na forma de uma extensão: “.doc”, “.pdf”, .”exe”,
etc;
 Tamanho: Indicação do tamanho do arquivo em bytes ou registros;
 Datas: Armazenamento das datas mais importantes – Criação,
modificação, etc;
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11. Gerência de arquivos - Atributos
 Continuação atributos
 Proprietário: Em sistemas multiusuários, cada arquivo possui um
proprietário, que deve ser identificado;
 Permissões de acesso: Indicam os usuários e as permissões dos mesmos
sobre o arquivo (leitura, escrita, etc);
 Localização: Indicação do dispositivo físico onde o arquivo se encontra
e da posição do arquivo no mesmo;
 Outros.
 Nem sempre os atributos oferecidos pelo sistema de arquivos são
suficientes para exprimir todas as informações a respeito de um
arquivo. Nesse caso, o usuário pode “resolver” usando o nome do
arquivo para exprimir a informação desejada, como: “texto-
vers1.doc”, etc.
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12. Gerência de arquivos - Operações
 O uso dos arquivos no Sistema Operacional é realizado através de um
conjunto de OPERAÇÕES, geralmente implementadas sob a forma de
chamadas de sistema e funções. As operações básicas são:
 Criação;
 Abertura;
 Leitura;
 Escrita;
 Mudança de atributos;
 Fechamento;
 Remoção.
 Outras operações relacionadas: truncar, copiar, mover, renomear.
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13. Gerência de arquivos - Formatos
 Um arquivo, em sua forma mais simples, contém basicamente uma
sequência de bytes;
 Essa sequência de bytes pode estar estruturada de diversas formas,
para representar diferentes tipos de informação;
 O formato ou estrutura interna de um arquivo pode ser definido e
reconhecido por:
 Núcleo interno do Sistema Operacional: binários, bibliotecas, etc;
 Pelas aplicações: doc, pdf, jpg, etc.
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14. Gerência de arquivos - Formatos
 Os arquivos convencionais são estruturados pelas aplicações para
armazenar os diversos tipos de informações: imagens, sons,
documentos, etc;
 Uma aplicação pode definir um formato próprio ou seguir formatos
padronizados:
 Formatos públicos: JPG, GIF, PDF, PNG, TIFF, etc;
 Formatos proprietários: PSD, XCF, etc.
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15. Extensões típicas de arquivos 15

16. Extensões
 Um arquivo de dados pode ser visto como uma sequência de
bytes;
 A estratégia de definir a extensão do arquivo no nome foi adotada
nos anos 80 pelo Sistema Operacional DOS
 Arquivos nomeados com a abordagem “8.3”;
 Outra abordagem usada em sistemas UNIX é o uso de bytes no
início do arquivo para definição de seu tipo: números mágicos.
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17. Extensões
 Recentemente, a necessidade de transferir arquivos através de
páginas WEB e emails, levou à definição de um padrão conhecido
como TIPOS MIME (Multipurpose Internet Mail Extensions)
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18. Gerência de arquivos - diretórios
 Sistema de diretório em 1 nível
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19. Gerência de arquivos - diretórios
 Sistema de diretório em 2 níveis
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20. Gerência de arquivos - diretórios
 Sistema de diretórios hierárquicos
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21. Caminho de um arquivo 21

22. Arquivos de texto
 Arquivos de texto é um tipo muito frequente no Sistema de
Arquivos;
 Armazena informações textuais simples:
 Código-fonte;
 Páginas HTML;
 XML;
 Etc.
 É formado por uma sequência de caracteres ASCII de tamanho
variável separado por caracteres de controle.
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23. Tabela
ASCII
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24. Arquivos de texto
 Nos sistemas UNIX as linhas são separadas por um caractere New
Line (ASCII 10 ou “n”);
 Nos sistemas DOS/Windows, as linhas são separadas por dois
caracteres:
 Carriage Return (ASCII 13 ou “r”)
 New Line (ASCII 10 ou “n”)
 Essa diferença pode causar problemas em arquivos trocados entre
os sistemas, caso não seja feita a devida conversão.
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25. Arquivos de texto – Exemplo 25
Em UNIX:
Em DOS/Windows:

26. Arquivos executáveis
 Um arquivo executável é dividido internamente em várias seções,
para conter código, tabela de símbolos, variáveis, funções,
dependências, etc.
 A organização interna de um arquivo executável depende do
Sistema Operacional para o qual foi definido.
 Os formatos mais populares atualmente:
 ELF (Executable and Linking Format): usado para programas
executáveis e bibliotecas na maior parte das plataformas UNIX
modernas;
 PE (Portable Executable): usado para executáveis e bibliotecas na
plataforma Windows.
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27. Arquivos
executáveis
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28. Arquivos especiais
 O conceito de arquivo é ao mesmo tempo simples e poderoso;
 Isso motivou a sua utilização quase de forma universal;
 Além do armazenamento de código e dados, arquivos também
podem ser usados como:
 Abstração de dispositivos de baixo nível;
 Abstração de interfaces de núcleo.
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29. Abstração de dispositivos de baixo
nível
 Os sistemas UNIX costumam mapear as interfaces de acesso de
vários dispositivos físicos em arquivos dentro do diretório /dev
(devices)
 /dev/ttyS0: porta de comunicação serial COM1;
 /dev/áudio: placa de som;
 /dev/sda1: primeira partição do primeiro disco SCSI (ou SATA).
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30. Abstração de interfaces do núcleo
 Em sistemas UNIX, os diretórios /proc e /sys permitem consultar e/ou
modificar informações internas do núcleo do Sistema Operacional,
processos em execução, drivers, etc;
 /proc/cpuinfo: informações sobre os processadores disponíveis no
sistema;
 /proc/3754/maps: disposição das áreas de memória alocadas para o
processo cujo identificador (PID) é 3754;
 /sys/block/das/queue/scheduler: definição da política de
escalonamento de disco a ser usada no disco /dev/das.
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