Olá, querido (a) aluno(a)!

Neste artigo entenderemos conceitos importantes sobre Sistemas de arquivos e como são cobrados em questões de concursos.

Sistemas de Arquivos NTFS, FAT12, FAT16, FAT32, EXT2, EXT3, EXT4: Características, Metadados e Organização Física

Os sistemas de arquivos desempenham um papel essencial na organização e no gerenciamento de dados em dispositivos de armazenamento. Diferentes sistemas, como NTFS, FAT12, FAT16, FAT32 e os EXT (EXT2, EXT3, EXT4), possuem características distintas quanto à organização física, gerenciamento de metadados e eficiência na manipulação de arquivos.

FAT12, FAT16 e FAT32

Os sistemas de arquivos FAT (File Allocation Table) foram desenvolvidos pela Microsoft e são amplamente utilizados devido à sua simplicidade.

1. FAT12: Projetado para disquetes, o FAT12 suporta volumes de até 16 MB, com um tamanho máximo de arquivo de 32 KB. Ele utiliza uma tabela de alocação de arquivos de 12 bits, sendo eficiente para dispositivos com pouca capacidade de armazenamento.
2. FAT16: O FAT16 aprimorou seu antecessor, suportando volumes de até 2 GB e arquivos de até 2 GB. Sua organização física é semelhante ao FAT12, mas usa uma tabela de alocação de 16 bits, permitindo gerenciar mais setores de armazenamento.
3. FAT32: Introduzido com o Windows 95 OSR2, o FAT32 suporta volumes de até 2 TB e arquivos de até 4 GB. Sua principal diferença é o uso de uma tabela de 32 bits, aumentando a capacidade de endereçamento e permitindo maior eficiência no uso do espaço em disco. No entanto, ele carece de recursos avançados como segurança e journaling.

Os sistemas FAT possuem organização física simples, com uma tabela centralizada que registra a localização dos arquivos no disco. Metadados incluem informações básicas como nome, tamanho, data de criação e modificação dos arquivos.

NTFS (New Technology File System)

O NTFS é um sistema de arquivos desenvolvido pela Microsoft, lançado com o Windows NT. Ele trouxe avanços significativos em relação aos sistemas FAT, incluindo recursos como segurança, compressão e recuperação de dados.

• Características: Suporta volumes de até 16 EB e arquivos de até 16 TB. O NTFS oferece recursos como journaling, controle de acesso (ACLs), criptografia de arquivos (EFS) e compressão transparente.
• Metadados: No NTFS, os metadados são armazenados no MFT (Master File Table), que registra informações detalhadas de cada arquivo, como permissões, timestamps e ponteiros para os dados.
• Organização física: O NTFS organiza arquivos em clusters e utiliza o MFT para mapear os setores ocupados. Ele também implementa journaling para proteger os dados contra corrupção.

EXT2, EXT3 e EXT4

Os sistemas de arquivos EXT (Extended File System) foram projetados para o Linux e evoluíram em três principais versões: EXT2, EXT3 e EXT4.

1. EXT2: Introduzido em 1993, o EXT2 foi o primeiro sistema de arquivos amplamente utilizado no Linux. Ele não possui suporte a journaling, o que pode resultar em perda de dados em caso de falhas. Suporta volumes de até 16 TB e arquivos de até 2 TB.
2. EXT3: Extensão do EXT2, o EXT3 introduziu o suporte a journaling, melhorando a integridade dos dados em caso de falhas. Ele permite recuperação rápida do sistema de arquivos e suporta volumes de até 16 TB.
3. EXT4: O EXT4 é a evolução natural do EXT3, oferecendo melhor desempenho e suporte a volumes de até 1 EB e arquivos de até 16 TB. Ele introduziu recursos como extents (alocação contínua de blocos) e delayed allocation, otimizando a utilização do espaço em disco.

• Metadados: Os sistemas EXT armazenam metadados em inodes, que contêm informações como tamanho do arquivo, timestamps e ponteiros para os blocos de dados.
• Organização física: O EXT divide o disco em grupos de blocos. Cada grupo possui uma tabela de inodes, um bitmap de blocos livres e os blocos de dados propriamente ditos.

Comparativo de Sistemas de Arquivos

Os sistemas de arquivos NTFS, FAT e EXT desempenham papéis fundamentais no gerenciamento de dados em diferentes plataformas e dispositivos. Enquanto os sistemas FAT são simples e amplamente compatíveis, o NTFS e os sistemas EXT oferecem recursos avançados, como journaling, segurança e melhor aproveitamento do espaço. A escolha do sistema de arquivos depende das necessidades de desempenho, confiabilidade e compatibilidade do ambiente.

Referências Bibliográficas

TANENBAUM, Andrew S.; WETHERALL, David J. Redes de Computadores. 5. ed. São Paulo: Pearson Prentice Hall, 2011.

SILBERSCHATZ, Abraham; GALVIN, Peter B.; GAGNE, Greg. Fundamentos de Sistemas Operacionais. 9. ed. São Paulo: LTC, 2018.

STALLINGS, William. Arquitetura e Organização de Computadores. 10. ed. São Paulo: Pearson, 2016.

Vamos ver como esse conteúdo pode ser cobrado em concursos públicos?

Ano: 2024 Banca: CESGRANRIO Órgão: Caixa Econômica Federal

Prova: CESGRANRIO – 2024 – Caixa – Técnico Bancário Novo – Tecnologia da Informação – Rio Grande do Sul

Um usuário precisa armazenar um arquivo de vídeo num pen drive que será lido no sistema operacional Windows 10. O tamanho do arquivo é 8 GB, e o tamanho físico do pen drive é 16 GB. Para poder gravar o arquivo de vídeo no pen drive, o usuário deve fazer uma formatação lógica nesse dispositivo.

Uma opção de sistema de arquivos que admite um arquivo de 8 GB de tamanho e que pode ser lido de forma nativa no sistema operacional Windows 10 é o:

A) FAT16

B) FAT32

C) EXT2

D) EXT4

E) NTFS

Gabarito: E) NTFS

Comentário:

FAT16:

• Limite de tamanho de arquivo: 2 GB
• Compatibilidade: Suportado no Windows 10, mas não é adequado para arquivos maiores que 2 GB.

FAT32:

• Limite de tamanho de arquivo: 4 GB
• Compatibilidade: Suportado no Windows 10, mas não suporta arquivos maiores que 4 GB.

EXT2 e EXT4:

• Compatibilidade: São sistemas de arquivos nativos do Linux. O Windows 10 não os lê de forma nativa.

NTFS:

• Limite de tamanho de arquivo: 16 TB (suporta com folga os 8 GB necessários).
• Compatibilidade: É o sistema de arquivos padrão e suportado de forma nativa no Windows 10.

Então é isso! 

Bons estudos e até o nosso próximo artigo.

Prof. Jósis Alves

Analista de TI no Supremo Tribunal Federal

Instagram: @josisalvesprof @aprovati