Sistemas de Arquivos, Diretórios e Escalonamento de Disco

Atividade 1 – Respostas Diretas

• Do que se trata o conteúdo? Ele aborda a organização e o gerenciamento de arquivos, diretórios e algoritmos de escalonamento de disco em sistemas operacionais.
• Principais assuntos (exemplos)
  • Arquivos – texto vs. binário (ex.: *.txt vs. *.jpg).
  • Tipos de arquivo – extensões como .java, .doc, .mp3.
  • Operações em arquivos – criar, abrir, ler, escrever, truncar, renomear.
  • Acesso a arquivos – sequencial vs. direto.
  • Proteção de arquivos – permissões Owner/Group/World (ex.: rw‑‑‑r‑‑‑).
  • Diretórios – árvore hierárquica, caminho absoluto e relativo.
  • Escalonamento de disco – FCFS, SSTF, SCAN, C‑SCAN.
• Ponto de maior atenção A escolha do algoritmo de escalonamento de disco, pois impacta diretamente no tempo de busca e pode gerar starvation.
• Conclusão Um sistema de arquivos bem‑estruturado, com controle de acesso adequado e algoritmos de I/O eficientes, é essencial para o desempenho e a segurança de sistemas multi‑usuário.

Atividade 2 – Resumo dos Tópicos

1 Sistemas de Arquivos

Define a visão lógica que o SO oferece para organizar dados em disco. Um arquivo é uma coleção nomeada de bits; um sistema de arquivos agrupa arquivos em diretórios. A memória secundária (discos magnéticos) é não‑volátil, permitindo armazenamento permanente.

1.1 Arquivos Texto e Binário

Arquivos texto armazenam caracteres (ASCII/Unicode) e podem ser editados com editores simples. Arquivos binários têm formatos específicos que só programas especializados podem interpretar (ex.: JPEG, executáveis).

1.2 Tipos de Arquivo e Extensões

O tipo indica o conteúdo (ex.: .java – código‑fonte Java; .jpg – imagem JPEG). O SO associa cada extensão a um aplicativo e, em GUIs, a um ícone. Alterar a extensão não converte o formato interno.

1.3 Operações em Arquivos

Criação, exclusão, abertura, fechamento, leitura, escrita, reposicionamento do ponteiro, inclusão, truncamento, renomear e copiar. O SO mantém tabelas de blocos livres e diretórios para gerenciar essas operações.

1.4 Acesso a Arquivos

• Sequencial – leitura/escrita linear, como em fitas.
• Direto – arquivos divididos em registros numerados; o ponteiro pode saltar para qualquer registro.

1.5 Proteção de Arquivos

Em ambientes multi‑usuário, cada arquivo tem Owner, Group e World. Cada categoria pode ter permissão de leitura, escrita e execução (ex.: rw‑‑‑r‑‑‑---).

2 Diretórios

Um diretório agrupa arquivos e pode conter subdiretórios, formando uma árvore hierárquica. O diretório raiz está no topo; o diretório de trabalho atual indica onde o usuário está operando.

2.1 Árvores de Diretórios

Representação em forma de árvore onde cada nó pode ser um diretório ou arquivo. Ex.: Windows (C:\) vs. UNIX (/).

2.2 Nomes de Caminho

• Absoluto – inicia na raiz (ex.: C:\Programas\Office\Word.exe ou /usr/local/bin).
• Relativo – inicia no diretório atual (ex.: ..\arquivo.txt ou ../scripts/run.sh). O símbolo “.” representa o diretório corrente e “..” o diretório pai.

3 Escalonamento de Disco

Algoritmos que decidem a ordem de atendimento das requisições de I/O, minimizando o tempo de busca das cabeças.

3.1 FCFS (First‑Come‑First‑Served)

Atende as requisições na ordem de chegada; simples, porém pode gerar grandes deslocamentos.

3.2 SSTF (Shortest Seek Time First)

Seleciona a requisição mais próxima da posição atual; reduz deslocamento médio, mas pode causar starvation.

3.3 SCAN (Elevator)

As cabeças varrem o disco em uma direção até a extremidade, atendendo requisições ao longo do caminho, depois invertem a direção.

3.4 C‑SCAN (Circular SCAN)

Trata o disco como um anel: ao chegar à extremidade, as cabeças retornam rapidamente ao início sem atender requisições, garantindo tempo de espera mais uniforme.

Atividade 3 – Mapa Mental