Gerenciamento do Espaço em Disco

Conforme visto na apresentação, você sabe que arquivos ocupam espaço nos dispositivos de armazenamento (disco rígido, disquete, CD, pen drive). Desta forma, o gerenciamento é realizado através do sistema de arquivos, o qual organiza o espaço nos dispositivos de armazenamento e torna possível as operações com arquivos e diretórios.                

Conceito de Arquivos

Arquivos podem ser definidos como uma unidade lógica de armazenamento de informação destinada a abstrair as propriedades físicas dos meios de armazenamento. Ou ainda, uma seqüência de registros, cujo significado é definido pelo seu criador.

Um arquivo é referenciado por seu nome e tem propriedades tais como tipo, data de criação, tamanho, entre outras. Essas informações ficam armazenadas num diretório, que é uma tabela de símbolos que permite identificá-las.

Diferentes tipos de informação podem ser armazenados em um arquivo, como programas fonte e objeto, dados entre outros. Os arquivos podem ser numéricos, alfabéticos ou alfanuméricos.

Um arquivo tem certa estrutura definida de acordo com seu uso. Por exemplo, um arquivo texto é uma seqüência de caracteres, organizada em linhas e possivelmente em páginas.

Diretórios

Os arquivos são representados por entradas no diretório do dispositivo de armazenamento (disco rígido, disquete, CD, pen drive). O diretório armazena informações tais como nome, localização, tamanho, quantidade de arquivos do diretório.

Quando existe um aumento expressivo da quantidade de memória e do número de usuários no sistema do computador, é fundamental impor a criação de uma estrutura de diretórios no sistema de arquivos. A estrutura de diretórios é uma forma de organizar os arquivos presentes no sistema e torna mais fácil a localização de arquivos.

No diretório são armazenados dois tipos de informação. A primeira está relacionada com o dispositivo físico.  A segunda, por sua vez, está relacionada à organização lógica dos arquivos (nome, tamanho, tipo, proprietário).

Sistema de arquivos

O armazenamento de dados é realizado em memórias de massa, nome genérico utilizado para qualquer dispositivo capaz de armazenar dados para futuro uso, no qual se podem incluir disquetes, discos rígidos, ZIP drives, pen drives, CDs ou DVDs. Então, pode-se dizer que os dados são armazenados em forma de arquivos e a maneira com que os arquivos são armazenados e manipulados dentro de um disco (ou melhor, dentro de um dispositivo de memória de massa) varia de acordo com o sistema operacional.

Um sistema de arquivos é um conjunto de estruturas lógicas e de rotinas, que permitem ao sistema operacional controlar o acesso ao dispositivo de armazenamento. Ou em outras palavras, através do sistema de arquivos é que se pode determinar o espaço utilizado no disco, além de permitir o gerenciamento de arquivos no dispositivo de armazenamento (memória de massa).

Alerta: Outro detalhe importante é que o sistema de arquivos determina a maneira como os arquivos poderão ser gravados, copiados, alterados, nomeados e até apagados. Então se pode dizer que qualquer manipulação de dados em uma memória de massa necessita da existência de um sistema de arquivos para que as operações com arquivos sejam realizadas. Se não houver estrutura de armazenamento e manipulação é impossível gravar dados, por este motivo, o sistema de arquivos é fundamental.

Diferentes sistemas operacionais usam diferentes sistemas de arquivos. O Windows 98, por exemplo, suporta apenas os sistemas FAT 16 e FAT 32, o Windows 2000 suporta também o NTFS, que é seu sistema de arquivos habitual. O Linux utiliza o EXT2 como sistema de arquivos nativo (padrão), mas também aceita o EXT3.

Para ilustrar um sistema de arquivos, visualize, na Figura 1, a representação visual de um sistema de arquivos:


Figura 1 - Representação visual de um sistema de arquivos, com diretórios e arquivos


Para que se entenda melhor o sistema de arquivos, utilizaremos uma comparação. Assim o sistema de arquivos assemelha-se a uma biblioteca escolar. O bibliotecário organiza os livros, utilizando seus critérios, para que a busca dos livros fique facilitada, sem ocupar muitas prateleiras e assegurando a integridade dos livros. Ainda, organiza os livros segundo suas características (assunto, autor, etc). Logo após ter realizado a organização, ou durante sua realização, o bibliotecário criará uma lista com todos os livros da biblioteca, com seus assuntos, localizações e códigos respectivos para posterior localização.

Visualize, na tabela 1, os Sistemas Operacionais mais comuns e seus sistemas de arquivos: