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Sistema
de Arquivos – Parte II |
Primeiramente,
queremos agradecer a todos pelos acessos à Coluna Info,
e pelos comentários, elogios e sugestões.
Antes de adentrarmos no tema de hoje, gostaríamos
de fazer uma retificação da matéria
anterior, onde não mencionamos o sistemas de aquivos
EFS (Encrypting File System) na tecnologia
do Windows. Esse sistema possui uma característica
especial, permitindo a criptografia de arquivos e pastas,
que abordaremos em outra oportunidade. Nesta matéria,
falaremos de outro sistema de arquivos chamado FAT.
FAT
(File Allocation Table), ou Tabela de Alocação
de Arquivos, surgiu em 1977 para funcionar com a primeira
versão do DOS, e é um sistema que funciona através
de um tipo de tabela que contém indicadores de onde
estão as informações dos arquivos. Quando
salvamos um arquivos em um disquete, por exemplo, o FAT divide
o disco em pequenos blocos. Desta forma, o arquivo pode ocupar
vários blocos, que não necessitam estar em ordem.
Esse blocos podem ficar em locais diferentes. Por isso a exigência
de índices para encontrar esses blocos. Esses índices
são as tabelas.
Clusters
Antes de nos aprofundarmos, precisamos entender o que são
esses blocos, que recebem o nome de CLUSTERS. Quando trabalhamos
com HDs e disquetes, necessitamos formatá-los, ou seja,
prepará-los fisicamente para uso. Com isso o disco
será dividido em trilhas (que nada mais são
do que uma espécie de caminho circular) e setores (são
uma subdivisão das trilhas, que geralmente possui o
tamanho de 512 bytes). Cada conjunto de trilhas recebe o nome
de cilindro. O cluster, ou unidade de alocação,
é um grupo de setores. Suponhamos que um disco com
setores de 512 bytes tivesse 5 KB de tamanho, então
ele teria 10 setores e 5 clusters, se cada cluster ocupasse
dois setores.
Como funciona o FAT
O
sistema de arquivos FAT funciona com essa tecnologia, onde
obrigatoriamente cada cluster do disco deve ser usado por
um único arquivo, ou seja, em um mesmo
cluster não pode conter informações de
mais de um arquivo. Isso até parece o mais óbvios,
mas gera um disperdício de
espaço. Imaginemos que em um disco om 8
KB de espaço, queremos guardar um arquivo que possua
5 KB de tamanho, e cada cluster tenha o tamanho de 4 KB, então
seriam necessários 2 clusters, sendo que um ocuparia
4 KB e o outro apenas 1 KB. Como um cluster não pode
ter informações de mais de um arquivo, então
os outros 3 KB seriam inutilizados. Em outra situação,
suponhamos que ao invés de custers de 4 KB, teríamos
clusters de 2 KB. Desta forma, três clusters seriam
usados, mas ainda perderíamos 1 KB e nos sobraria um
cluster de 2 KB para armazenarmos outro arquivo. Não
é possível termos clusters de diferentes tamanhos
no mesmo disco.
Diferenças entre o FAT16 E FAT32
A
principal diferença entre o FAT16 e
o FAT32 é que o último consegue
trabalhar com uma quantidade maior de clusters. Com o FAT16
podemos utilizar até 65525 clusters por disco ou partição.
Esse número é encontrado elevando o número
2 a 16 (por isso é chamado FAT16), que apesar do resultado
desse cálculo dar um número maior, só
pode ser utilizado 65525. É importante deixar claro
que o tamanho do cluster deve obedecer uma potência
de 2 (2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB e 32 KB), não podendo
ser 5 KB, 7 KB, 9 KB, por exemplo. Já no FAT32 (o nome
é pelo mesmo motivo do FAT16), o tamanho do cluster
é determinado através dos comandos de DOS
chamados FDISK e FORMAT,
bem como por alguns programas de terceiros, como o Partition
Magic. O FAT32 consegue trabalhar com até 4.177.918
cluster por unidade de disco.
As diferenças não acabam por aí. O FAT32
é mais confiável, e também consegue posicionar
o diretório principal em qualquer local do disco. A
partição em FAT32 pode ser mudada de tamanho
sem perder os dados armazenados, mas por algum motivo a Microsoft
não implantou essa característica. Graças
à tecnologia, podemos utilizar programas particionadores
para realizar essa tarefa.
LBA
Para
o sistema FAT32 funcionar perfeitamente em discos ou partições
maiores que 8,4 GB de tamanho, necessita de alterações.
Discos que têm esse limite de tamanho utilizam uma forma
de endereçamento chamada CHS
(Cylinder-Head-Sector), onde cada setor do
disco é unicamente endereçado utilizando o Cilindro,
a Cabeça de leitura e o Setor da trilha definida pelo
cilindro e cabeças anteriores. Para dar continuidade
a isso, foi criado o LBA (Logical
Book Addressing), onde cada setor do disco
é endereçado por um número único
oferecido pela BIOS. Com o LBA é possível
utilizarmos discos com dezenas de GB.
O Windows consegue trabalhar com discos reconhecidos por LBA,
mas em partições que possuem mais de 1024 cilindros,
podem apresentar problemas. Para reverter isso, foi criado
o sistema FAT32X, onde a File
Allocation Table é descolacada para o final
do disco. Essa tecnologia inibe o problema, pois com mais
de 1024 cilindros, o FAT não armazenas as informações,
e desta forma a limitação é anulada,
pois mantendo essa tabela no início do disco, ela não
pode ser alterada por uma série de fatores.
Bom, espero que tenham gostado de mais uma matéria
da Coluna Info do site São Miguel Web. Até a
próxima.
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Sérgio
Roberto Silva
Professor de Informática
Informações e duvidas, escreva para:
colunainfo@saomiguelweb.com |
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