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alison-ribeiro
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7 - FAT e NTFS
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• Muitos usuários de Windows já ouviram falar empartições FAT ou FAT32 sem saber ao certo o queisso significa.
• Essas são siglas de sistemas de arquivos para oWindows.
• Para este mesmo sistema operacional, hátambém o sistema de arquivos NTFS.
• Todas as aplicações precisam armazenar erecuperar informações. O espaço deendereçamento virtual pode ser pequenodemais para aplicações.
• Além disso, as informações mantidas namemória são perdidas com o término doprocesso e múltiplos processos não acessam amesma informação ao mesmo tempo.
• A solução para armazenar a informação emdiscos é criar arquivos. A informação deve serpersistente, ou seja, um arquivo desapareceráquando for removida explicitamente.
• O sistema de arquivos (parte do SO) éresponsável pelo modo como sãoestruturados, nomeados acessados, usados,protegidos e implementados.
O que é um sistema de arquivos?
• Não é possível gravar dados em HD ou em Pendrive sem um sistema de arquivos, que é,basicamente, uma estrutura que indica como osarquivos devem ser gravados e guardados emmídias.
• Através do sistema de arquivos, é que sedetermina o espaço utilizado no disco, além deser o método que permite gerenciar como partesde um arquivo podem ficar "espalhadas" nodispositivo de armazenamento.
• Um sistema de arquivos é uma estrutura globalna qual os arquivos são nomeados, armazenadose organizados.
• Memória de massa: Nome genérico paraqualquer dispositivo capaz de armazenar dadospara uso posterior. Ex: disquete, discos rígidos,cd-rom, SSD.
• Os dados são armazenados em forma de arquivose a maneira com que os arquivos sãoarmazenados e manipulados dentro de umsistema de memória de massa varia de acordocom o Sistema Operacional.
Um outro detalhe importante:
• É o sistema de arquivos que determina comoarquivos podem ser gravados, copiados,alterados, nomeados e até apagados.
• Ou seja, toda e qualquer manipulação de dadosnuma mídia necessita de um sistema de arquivospara que essas ações sejam possíveis.
• Se não houver estrutura de armazenamento emanipulação é impossível gravar dados.
• As regras exatas para nomear um arquivovariam de sistema para sistema. Muitossistemas permitem nomes com até 255caracteres permitindo dígitos e caracteresespeciais.
• A extensão do arquivo é separada do nomeatravés de um “." (ponto).
O que é FAT?• FAT é a sigla para File Allocation Table (ou tabela de alocação
de arquivos).
• Trata-se de um sistema que funciona através de uma espéciede tabela que contém indicações para onde estão asinformações de cada arquivo.
• Quando um arquivo é salvo em um pen drive por exemplo, oFAT divide a área do disco em pequenos blocos. Assim, umarquivo pode e ocupa vários blocos, mas eles não precisamestar numa sequência.
• Os blocos de determinados arquivos podem estar em váriasposições diferentes. Daí a necessidade de uma tabela paraindicar cada bloco.
Surgimento
O primeiro FAT surgiu em 1977, para funcionarcom a primeira versão do DOS. Trata-se de umsistema que funciona através de uma espécie detabela que contém indicações para onde estãoas informações de cada arquivo.
• Com o surgimento de dispositivos de armazenamento commais capacidade e mais sofisticados, o sistema FAT foiganhando alterações (identificadas pelos nomes FAT12 eFAT16).
• Isso foi necessário porque o FAT era limitado a determinadacapacidade de armazenamento. Por exemplo, ele sóoperava com tamanho máximo de 2 GB.
• Assim, num disco de 5 GB, seria necessário dividi-lo em 3partições.
• Fora o fato de que o FAT apresentava problemas cominformações acima de 512 MB.
• Diante de tantos problemas, em 1996, aMicrosoft lançou um novo FAT: o FAT32, que écompatível com os Windows 95/98/Me/2000e XP (apesar destes dois últimos terem umsistema de arquivos mais avançado, o NTFS).
RESUMINDO
• Mapa de utilização do disco
• Julho 1987 (MS-DOS 4.0)
• Graças à ela o sistema operacional é capaz de saber onde exatamente no disco um determinado arquivo está armazenado.
• FAT16 = 216 = 65.536 posições x 512 bytes = 33.554.432 bytes = 32 MB
• Limite de 512 arquivos e ou pastas no diretório
• Tamanho máximo arquivo – 2 GB
Funcionamento do sistema FAT• Ao trabalharmos com HDs é necessário prepará-los, fazendo uma
formatação física.
• Este processo, divide os discos em trilhas (uma espécie de caminhocircular) e setores (subdivisões de cada trilha, com geralmente 512 bytes).
• Um conjunto de trilhas recebe o nome de cilindro.
• A formatação física já vem de fábrica e pode ser alterada se o usuárioquiser dividir o disco em partições.
• Depois deve-se fazer uma formatação lógica, que nada mais é do que"instalar" o sistema de arquivos no dispositivo de armazenamento.
• O sistema de arquivos FAT não trabalha diretamentecom cada setor, mas sim com um grupo de setores.Esse grupo é chamado de cluster (ou unidade dealocação).
• Se por exemplo, um disco com setor de 512 bytes,tiver 5 KB de tamanho, ele terá 10 setores e 5clusters, se cada cluster ocupar dois setores.
• Sendo assim, quando o FAT precisar acessar umdeterminado setor, primeiro ele descobre em qualcluster ele se encontra.
REVENDO..
• O FAT não trabalha com setores, mas sim comunidades de alocação chamadas clusters, quesão conjuntos de setores.
• O tamanho do cluster é definidoautomaticamente pelo Sistema Operacionalquando o disco é formatado.
• Tamanho do Cluster – Múltiplos de 2.
Tamanho de cluster
• O sistema FAT exige que cada cluster do disco seja
usado somente para um único arquivo, ou seja, num
mesmo cluster, não pode haver informações sobre mais
de um arquivo.
• Isso pode até parecer óbvio, mas gera um problema:
desperdício.
• Para mostrar isso, vamos supor que desejamos guardar
num disquete um arquivo de 5 KB.
• Imaginemos que este disquete tenha 8 KB de espaço e
dois clusters de 4 KB.
• Um cluster ocuparia 4 KB do arquivo, enquanto o outro
cluster ocuparia apenas 1 KB.
• Como o cluster só pode trabalhar com um arquivo,
haveria desperdício de 3 KB. Vamos imaginar agora que
em vez de termos clusters com 4 KB, teremos clusters
com 2 KB. Assim, 3 cluster seriam usados, sendo que um
ainda apresentaria desperdício de 1 KB. No entanto,
sobrou um cluster com 2 KB, que pode ser usado por
outro arquivo.
• Percebe-se com isso que o tamanho do cluster deve ser omáximo que o FAT consegue manipular. Aliás, a principaldiferença entre FAT e FAT 32, é que este último conseguetrabalhar com um número maior de clusters.
Diferenças entre FAT e FAT32• O sistema FAT (ou FAT16) consegue trabalhar com 65536
clusters.
• Esse número é obtido elevando o número 2 a 16 (daí aterminologia FAT16).
• Mas, na verdade, o sistema FAT16 usa apenas 65525 clusterspor disco (ou partição).
• É importante frisar que o tamanho do cluster deve obedecertambém uma potência de 2: 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB e 32 KB,ou seja, não é possível ter cluster de 5 KB, 7 KB, etc.
• O tamanho dos clusters no sistema FAT também é umapotência de 2. O limite máximo de tamanho para umapartição em FAT16 é de 2 GB (correspondente a 2 elevado a16).
Quanto maior o tamanho do cluster, mais o desperdício de espaço.Quanto mais clusters existir, mais demorado será o uso do sistema de arquivos.
• Apesar de que é possível determinar otamanho do cluster do FAT32 tambémpor programas de terceiros, com oPartition Magic (não é possível terclusters de diferentes tamanhos).
• O tamanho máximo da partição emFAT32 é de 2 TB.
Introdução ao FAT32 • O FAT32 (File Allocation Table ou Tabela de Alocação de Arquivos) é
um sistema de arquivos que organiza e gerencia o acesso a
arquivos em HDs e outras mídias.
• Criado em 1997 pela Microsoft para substituir o FAT16 usado
pelo MS-DOS e com uma série de limitações.
• O FAT32 foi implementado nos sistemas Windows 95 , Windows
98 e Millennium e ainda possui compatibilidade com os
sistemas Windows 2000 e Windows XP, que utilizam um sistema de
arquivos mais moderno, o NTFS, que foi continuado, sendo usado
também nos sistemas Windows Vista, Windows 7 e Windows
Server 2008 .
Mas o que é ? e o Funcionamento?
• A tabela de alocação de arquivos (FAT) é uma estrutura de dadosque o Windows cria após a formatação física de uma unidade.
• Esta tabela guarda informações sobre a localização de cadaarquivo dentro da unidade física para que elas possam ser salvas,recuperadas, alteradas ou deletadas posteriormente.
• Elas são armazenadas em blocos dispostos em diferentes posiçõesdo disco, justificando a necessidade de uma tabela que apontepara cada um destes blocos.
• Em resumo, para todo o tipo de acesso a dados em uma mídia, énecessário um sistema de arquivos para realizar tais ações. Semuma estrutura de armazenamento de dados como o FAT32,nenhum procedimento de acesso a disco é possível.
• Uma explicação básica do que seria FAT.
• Esses dígitos significam como o Windows armazena os
arquivos no HD (Hard Disk) , de que modo eles
armazenam, no FAT 16 o Windows adota 16 bits para
endereçar os dados para o HD.
• Então quantos bits usa o FAT 32?
• O FAT32 adota 28 bits.
• já acharam que seria 32 não é?
Sabe-se que quanto menor um cluster, menor o desperdício.
• No entanto, isso aumenta a quantidade de clusters, equanto mais clusters existir, mais demorado será o uso dosistema de arquivos.
• Portanto, usar tamanho de clusters com 8 KB, pode seruma boa ideia, já que esse valor consegue gerar umequilíbrio.
• No entanto, deve-se considerar vários outros aspectostécnicos para se definir o tamanho do cluster. Isso deixaclaro que esta operação é voltada a usuários experientes.
Para definir o tamanho do cluster
• Pode-se usar programas de terceiros ou usar umrecurso não documentado pela Microsoft docomando FORMAT. Para deixar o tamanho do clustercom 8 KB, digite no DOS:
• FORMAT C: /Z:16 nem sonhe em fazer isso ai no PC;
• O número 16 é usado porque 16 x 512 bytes = 8 KB.Se em vez de 16, fosse usado 32, o cluster teria 16 KB(32 x 512 bytes = 16 KB).
O que é VFAT• VFAT é a sigla para (Virtual File Allocation Table). Trata-se
de um sistema introduzido no Windows 95.
• Ele possui as mesmas características do sistema FAT, maspode suportar nome de arquivos longos.
• O sistema de arquivos FAT só trabalha com nomes noestilo 8.3 (8 caracteres para o nome e 3 para a extensão,como "palavras.txt").
• Com o VFAT, é possível ter nomes de arquivos com até256 caracteres mais 3 para a extensão. O sistema FAT32herdou todas as características do VFAT.
Vantagens FAT 32
• Com o FAT32, o desperdício em disco foisensivelmente reduzido.
• O FAT16, seu antecessor, utilizava clustersde até 64 KB enquanto o FAT32 pode utilizarclusters de 4 KB.
• Se um arquivo ocupa 4 KB de espaço, tantono FAT16 como no FAT32 a ocupação seráde 1 cluster porém o FAT16 tem grandeperda.
Vantagens FAT 32
• O FAT32 é mais confiável, pois ele consegueposicionar o diretório principal em qualquerlugar do disco.
• Nos sistemas FAT antigos, havia umalimitação no número de entradas quepodiam ser alocadas no diretório principal(512 arquivos e/ou pastas). Não há essalimitação no FAT32.
• Suporta arquivos de até 4 GB e o nome dosarquivos passou de 8 para 256 caracteres esuperou o antigo limite de 3 caracteres paraa extensão, embora este padrão ainda sejalargamente utilizado.
DESVANTAGENS FAT 32
• O FAT32 é cerca de 6% mais lento que osistema FAT16. Como o tamanho do cluster émenor, existirão mais clusters no disco tornandoum pouco mais demorado o armazenamento dedados.
• Não é possível limitar o acesso de determinadosarquivos a determinados usuários.
• O FAT32 tem apenas as mesmas quatropermissões que existiam desde o MS-DOS (Somente Leitura, Sistema, Oculto e Arquivo).
• Um outro problema da FAT32 é a"incompatibilidade" com sistemasantigos.
• FAT 32 não suporta arquivos com maisde 4 GB.
• Você não pode criar uma partiçãoFAT32 maior do que 32GB.
Revisão FAT
• FAT Um sistema de arquivos é a estrutura usadapelo computador para organizar dados em umdisco rígido. Se você está instalando um novodisco rígido, é necessário particionar e formataresse disco usando um sistema de arquivos antesde começar a armazenar dados ou programas.
• No Windows, as três opções de sistemas dearquivos disponíveis são NTFS, FAT32 e o antigo eraramente usado FAT (também conhecido comoFAT16).
Quando usar FAT?
• O principal motivo para se usar FAT32 équando se tem um computador quealgumas vezes executa Windows95, Windows 98 ou Windows MillenniumEdition.
NTFS
O NTFS foi desenvolvido quandoa Microsoft decidiu criar o Windows NT: comoo WinNT deveria ser um sistema operacionalmais completo e confiável, o FAT não serviacomo sistema de arquivos por causa de suaslimitações e falta de recursos.
• O NTFS foi desenvolvido e muitos até hojepensam que ele é um sistema de arquivosinteiramente desenvolvido pela Microsoft, o quenão é verdade.
• Seu projeto foi baseado nas análises dasnecessidades do novo sistema operacional, masseus conceitos funcionais foram "herdados" dosistema de arquivos HPFS (High Performance FileSystem).
Um sistema operacional muito conhecido nestaépoca era o OS/2, um projeto realizado emconjunto entre a Microsoft e a IBM.
Ambas as empresas estavam tentando criar umsistema operacional de grande sucesso, cujoapelo principal seria a capacidade gráfica(lembre-se que naquela época, era muito maior ouso de sistemas operacionais baseados em linhade comando, como o DOS).
• O OS/2 de fato continha inovaçõestecnológicas, mas esbarrava nos quesitossuporte e marketing.
• Fora isso, a IBM e a Microsoft começaram ase desentender e a empresa de Bill Gatesdecidiu abandonar o projeto e se dedicar aodesenvolvimento do Windows NT.
• No entanto, a Microsoft acabou levando consigomuitos conceitos funcionais do sistema dearquivos do OS/2, o HPFS.
• É claro que tais conceitos foram essenciais para acriação do NTFS, o que fez com muitospensassem que a Microsoft passou um golpe naIBM.
• No entanto, este assunto não é o foco da nossaaula.
RELEMBRANDO
• Na época, o que a empresa de Bill Gates queria eraabocanhar uma fatia do mercado ocupadapelo Unix. Anteriormente, ela já havia tentadofazer isso em parceria com a IBM, lançandoo OS/2- no entanto as duas empresas divergiamem certos pontos e acabaram quebrando aaliança. O OS/2 usava o sistema de arquivosHPFS (High Performance File System - Sistema deArquivos de Alta Performance), cujos conceitosacabaram servindo de base ao NTFS.
Prós
• Aceita volumes acima de 4 GB;
• O tamanho do arquivo é limitado apenas pelo tamanho do volume;
• Aceita nomes de volumes de até 32 caracteres;
• Oferece suporte a compactação, criptografia e indexação;
• É um sistema de arquivos muito mais seguro que o FAT;
• Permite políticas de segurança e gerenciamento;
• Melhor desempenho, em geral;
• Volumes NTFS podem se recuperar de um erro mais facilmente
Prós
• A capacidade de recuperar alguns erros de disco automaticamente, o que o FAT32 não faz.
• Maior suporte para discos rígidos de maior capacidade.
• Mais segurança, pois permite usar permissões ecriptografia para restringir o acesso adeterminados arquivos a usuários aprovados.
• Se usado em uma mídia removível, ela pode secorromper mais facilmente;
• Não é possível otimizar para remoção rápida;
• Apenas versões a partir do NT 3.1 reconhecemvolumes
• Pode ser necessário drivers extra para acesso aplataformas não-Windows;
• É mais lento que o FAT32, pois pelas diversasdiretivas de segurança tanto de acesso quanto deleitura e gravação tornam a partição mais lentaque FAT32 que não possui nenhuma diretiva desegurança ou confiabilidade adequado.
Quando acontece “falhas”
• Em caso de falhas, como o desligamentorepentino do computador, o NTFS é capaz dereverter os dados à condição anterior aoincidente.
• Coisa que não era possível no FAT.
• Isso é possível, em parte, porque, durante oprocesso de boot, o sistema operacionalconsulta um arquivo de log que registratodas as operações efetuadas e entra emação ao identificar nele os pontosproblemáticos.
FUNCIONAMENTO
• Conforme as características herdadas do HPFS, oNTFS trabalha de uma forma mais eficiente nogerenciamento do espaço de disco.
• Isso porque as informações são armazenadas emuma base por setor do disco, em vez de utilizarclusters de múltiplos setores.
• Essa forma de trabalho, traz várias vantagens, comomenor necessidade de desfragmentação de disco emaior consistência de dados.
• Isso porque essa arquitetura de dados por baseem setor permite manter os dados próximos, ouseja, não espalhados pelo disco.
• Até o gerenciamento de grandes quantidades dedados é beneficiado por esta característica, já quecomo acontecia com o FAT, trabalhar com clusterspor setor, fazia do sistema de arquivosdependente de um número pré-determinado desetores.
Quais as Vantagens do NTFS?
• Log de recuperação de dados
• Segurança
• Compactação
• Auditoria
• Criptografia
• Cota de Disco
Partição de inicialização
• A partição de inicialização contém o sistema operacionaldo Windows e seus arquivos de suporte. O partição deinicialização pode ser, mas não necessariamente, omesmo que a partição do sistema.
• Existirá uma, e apenas uma, partição do sistema, masexistirá uma partição de inicialização para cada sistemaoperacional em um sistema de inicialização múltipla.
Observação Em discos dinâmicos, isso é conhecido comoo volume de inicialização.
Partição do Sistema
• A partição do sistema se refere ao volume de disco quecontém os arquivos específicos de hardware necessáriospara iniciar o Windows, como Ntldr, Boot.ini eNtdetect.com.
• A partição do sistema pode ser, mas não necessariamente,o mesmo volume que a partição de inicialização.
Observação Em discos dinâmicos, isso é conhecido como ovolume do sistema.
Organizando um disco básico
H:GF:
E:
D:
C:
F:
E:
D:
C:
Partiçõesprimárias
Até quatro partiçõesprimárias Até três partições primárias
e uma partição estendida comunidades lógicas
Partição estendidacom unidadeslógicas
OU
FAT
FAT
Convertendo sistemas de arquivos
Para: Windows XPDe:
Volume NTFS
Volume NTFS
Volume NTFS
NTFS no Windows2000
NTFS no WindowsNT
Volume NTFS
Usando o comandoconvert
Conversão automáticadurante a atualização
Conversão nãonecessária
Não háconversão
O que são permissões?
• As permissões definem o tipo de acessoconcedido a um usuário, grupo oucomputador em relação a um objeto
• Você aplica permissões a objetos comoarquivos, pastas, pastas compartilhadas eimpressoras
• Você atribui permissões a usuários e agrupos no Active Directory ou em umcomputador local.
Permissões NTFS de arquivos e pastas
Permissões de arquivo Permissões de pasta
Controle Total
Modificar
Ler e Executar
Gravar
Leitura
Listar conteúdo da pasta
Controle Total
Modificar
Ler e Executar
Gravar
Leitura
http://support.microsoft.com/kb/308419/pt-br
O que são as permissões efetivas em arquivos e pastas NTFS?
• Permissões são cumulativas
• Permissões de arquivo são diferentes de permissões de pasta
• Negação substitui todas as permissões
• Apropriar-se
Discussão em classe: Aplicando permissões NTFS
Grupo Usuários
Grupo Vendas
Usuário1
Grupo UsuáriosGravação para Pasta1
Grupo Vendas Leitura para Pasta1
1
Grupo UsuáriosLeitura para Pasta1
Grupo VendasGravação para Pasta2
2
Grupo UsuáriosModificação para Pasta1
Arquivo2 deveria ser acessível apenas ao grupo Vendas e apenas com a permissão de Leitura
3
Partição NTFS
Arquivo2
Pasta1
Pasta2
Arquivo1
O que é herança de permissões NTFS?
Acesso à PastaB
PastaA
PastaB
Herdam permissões
Leitura / Gravação
Impedem herança
Sem acesso à PastaB
PastaA
PastaB
PastaC
Leitura / Gravação
Efeitos nas permissões NTFS ao copiar e mover arquivos e pastas
Quando você copia arquivos e pastas, eles herdam permissões da pasta de destino
Quando você move arquivos e pastas dentro da mesma partição, eles retêm suas permissões
Quando você move arquivos e pastas para uma outra partição, eles herdam as permissões da pasta de destino
Partição NTFSC:\
Partição NTFSE:\
Partição NTFSD:\
Move
Copia
CopiarOuMover
Permissões de pasta compartilhada
Permissão Permite que o usuário:
Leitura
(Padrão, aplicada ao grupo Todos)
Exiba nomes de arquivo e de subpasta
Exiba dados em arquivos e atributos
Execute arquivos de programa
Alterar(inclui todas as permissões de Leitura)
Adicione arquivos e subpastas
Altere dados em arquivos
Exclua subpastas e arquivos
Controle Total
Inclua todas as permissões de Leitura e Alteração
Permita que você altere as permissões NTFS para pastas e arquivos
O que são pastas compartilhadas?
• Copiar uma pasta compartilhada– A pasta compartilhada original ainda é compartilhada,
mas não a cópia da pasta
• Mover uma pasta compartilhada– A pasta não é mais compartilhada
• Ocultar uma pasta compartilhada– Inclua um $ depois do nome da pasta compartilhada
– Usuários podem acessar uma pasta compartilhada ocultadigitando o UNC.
Por exemplo: \\servidor\segredos$
Prática: Determinando as permissões NTFS e de pasta compartilhada efetiva
Nesta prática, você vai:
–Determinar permissões efetivas de NTFS
–Determinar permissões de pasta compartilhada
Volume NTFS
Grupo Usuários
FC
1 Volume NTFS
Dados
Grupo Vendas
R
Pubs
RH
Grupo Vendas VendasFC
2
Usuários
FCUsuário3
Usuário2 FC
Usuário1 FC
Usuário3
Usuário2
Usuário1