AULA 9 – Arquivos no computador

DEFINIÇÃO

É a estrutura básica de organização dos dados e informações no computador.

O arquivo é formado por um conjunto de bits que representam informações no computador.

 

CATEGORIAS

Arquivos de dados:

Apenas armazenam dados e informações inseridos pelo usuário através de um software (programa).

Exemplos:

Fotos, vídeos, imagens, documentos, músicas.

 

Programas (softwares):

Arquivos executáveis, ou seja, armazenam comandos, regras e rotinas que o computador executa para realizar tarefas. A função deste arquivo é fazer alguma tarefa com o computador.

Devido aos programas dependerem do hardware para realizarem as tarefas é preciso na maioria dos casos que além armazená-los num dispositivo de memória (salvar), mas também inserir no firmware dos dispositivos e ou em outros arquivos referências de como encontra-los e executá-los, isto é chamado de instalação.

Exemplos:

Jogos, navegadores de internet, editores de texto, editores de imagens, aplicativos de celular e etc.

 

REPRESENTAÇÃO DO ARQUIVO

Os arquivos são essências para a abstração e organização das informações no computador eles são a base lógica para que o computador possa ser útil para um ser humano.

Os arquivos durante a evolução dos computadores foram representados de diversas formas, desde cartões (placas) de madeira ou metal perfurados inseridos em partes específicas desta máquina, permitindo que ela pudesse interpretar e executar comandos diversos.

Atualmente os arquivos são conjuntos de bits (valores binários) organizados em hardwares de armazenamento.

Os arquivos são representados de maneira lógica pelos circuitos eletrônicos do computador, assim durante a entrada, processamento e saída de dados estão envolvidos um grande conjunto de bits que traduzem todas informações que o usuário deseja inserir, manter ou criar usando o computador.

aula9_representacaodoarquivo

 

PROPRIEDADES DO ARQUIVO

Cada arquivo contém informações específicas que o usuário deseja manter, assim o computador qualifica cada arquivo através de suas propriedades.

As propriedades identificam cada característica que o arquivo precisa para ser inserido e mantido pelo computador.

As propriedades não são os dados que efetivamente o usuário inseriu, mas sim dados que qualificam os dados e informações inseridas, são dados sobre os dados, que chamamos de METADADOS.

Por exemplo:

Cada pessoa tem conteúdo (conhecimento) e também toda pessoa é um ser humano, assim precisamos atribuir outras qualidades a cada pessoa para podermos identificá-la entre as outras. Com isso temos outras qualidades (propriedades) como cor do cabelo, altura, peso e etc.

Com os arquivos é a mesma coisa.

NOME

É a propriedade do arquivo dada em sua criação para que o usuário possa identificar seu conteúdo e diferencia-lo dos demais.

 

TIPO (EXTENSÃO)

Todo arquivo só pode ser criado por um programa, e cada programa cria um determinado tipo de arquivo.

O tipo (extensão) do arquivo identifica que tipo de informação o arquivo contém, como foi codificada e também serve de referência para o sistema operacional identificar qual programa pode interpretar e mostrar seu conteúdo para o usuário.

Isso explica porque as vezes tentamos abrir um arquivo e sistema operacional não consegue encontrar um aplicativo para abri-lo.

A extensão do arquivo é associada ao seu nome para se tornar a referência principal de localização de informações no computador, logo todo arquivo quando criado é lhe atribuído um nome e o programa inseri sua extensão (tipo) ao arquivo criado. É utilizado o ponto (.) para separar o nome da extensão do arquivo.

EXEMPLO:

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Temos uma grande quantidade de tipos diferentes de arquivos no computador, por também termos uma grande quantidade de programas diferentes. Lembrando que um programa também é um tipo de arquivo no computador.

 

Tipos mais comuns:

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TAMANHO

É a propriedade que identifica quanto de espaço o arquivo ocupa nos dispositivos de memória do computador, é dado por um valor numérico baseado na quantidade bits ou bytes utilizados pela memória para guardar suas informações.

Exemplo:

Tamanho do arquivo: 122 MB (Megabytes).

Observação:

Consulte a aula de prefixos, múltiplos e escalas para identificar que existem duas qualificações de capacidade de espaço na memória como também o tamanho do arquivo.

 

AUTOR

É a propriedade que identifica qual usuário criou o arquivo. É adicionada por padrão no arquivo durante sua criação do arquivo baseada na conta de usuário sendo utilizada no sistema operacional.

PROPRIETÁRIO

É a propriedade que identifica quem é o dono do arquivo tendo o acesso completo a ele. Nem sempre o autor é o proprietário do arquivo, apesar de por padrão quando o arquivo é criado tanto a propriedade autor como proprietário serem iguais.

DATA CRIAÇÃO

É a propriedade que registra a data em que o arquivo foi salvo em alguma memória permanente no computador.

DATA DE MODIFICAÇÃO

É a propriedade que registra a data da última vez que o arquivo foi modificado.

PROPRIEDADES DE ARQUIVAMENTO E ATRIBUTOS

As propriedades de arquivamento definem como o arquivo será gerenciado e mantido pelo sistema de arquivos, tema que veremos a frente.

As propriedades de arquivamento são dadas através de atributos que são parte da mesma propriedade, no caso, arquivamento.

OCULTO

Atributo que registra se o arquivo estará ou não visível para o usuário através de algum programa gerenciador de arquivos. É um atributo adicional.

CRIPTOGRAFADO

É a propriedade que registra se o arquivo está criptografado ou não.

ARQUIVADO

Atributo que identifica se o arquivo fez ou não parte de uma operação de backup.

SOMENTE LEITURA

Atributo identifica que o arquivo poderá apenas ser lido.

LEITURA E GRAVAÇÃO

 Atributo que identifica que o arquivo poderá ser lido e modificado.

ARQUIVO DE SISTEMA

Atributo que identifica que o arquivo pertence ao sistema operacional e não poderá ser alterado pelo usuário. Aqui o sistema operacional se torna proprietário do arquivo.

ORGANIZAÇÃO DOS ARQUIVOS

SISTEMA DE ARQUIVOS

É uma estrutura lógica (Software) que o computador usa para armazenar os arquivos dentro de uma memória para que o sistema operacional possa acessar ou gravar arquivos quando o usuário solicitar.

Portanto para um usuário utilizar um dispositivo de memória é preciso que ele tenha um sistema de arquivos instalado.

Formatação é o processo de instalação do sistema de arquivos em uma unidade de memória.

PROCESSO DE FORMATAÇÃO

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Espaço da memória – área do dispositivo de memória que permite o armazenamento de dados.

Cluster – Unidade básica de armazenamento do sistema de arquivos, é nele que o arquivo ou parte dele é armazenado. Cada cluster tem uma localização única na memória e não pode ser compartilhado com outros arquivos, assim no mínimo um cluster por arquivo.

Tabela de alocação – Arquivo de registro que contém todas as posições dos clusters criados e seu conteúdo. É utilizada pelo sistema de arquivos para registrar todo o processo de leitura e gravação arquivos no espaço da memória. No processo de leitura – Identificar qual ou quais clusters contém o arquivo solicitado.

No processo de gravação – Identificar quais clusters estão disponíveis (“Vazios”) e atualizar a posição de cada cluster utilizado para armazenar o arquivo.

Sem a tabela de alocação seria impossível gravar um arquivo numa memória de forma que pudesse ser encontrado posteriormente e acessado pelo usuário.

No processo de reformatação de uma memória existe um subprocesso de exclusão de arquivos existentes para que a nova estrutura possa ser recriada.

OBSERVAÇÕES:

Para a reformatação pelo mesmo sistema de arquivo o que efetivamente é excluído são os registros da tabela de alocação ou refeita a tabela, assim simulando para o sistema de arquivos que os clusters estão vazios. Estes dados podem ser quase que integralmente recuperados.

Para a reformatação de um sistema de arquivo diferente, os clusters são recriados e tabela de alocação refeita, porém os dados continuam lá de alguma forma e assim podendo ser parcialmente recuperados.

 

CARACTERÍSTICAS DO SISTEMA DE ARQUIVOS

O sistema de arquivo define as características fundamentais para se armazenar arquivos em um dispositivo de memória.

  • * Tamanho máximo do nome do arquivo.
  • * Tamanho do Cluster.
  • * Permissões de acesso aos arquivos.
  • * Suporte a criptografia.
  • * Capacidade máxima de armazenamento e gerenciamento.
  • * Recurso de recuperação de falhas.
  • * Desempenho na leitura e gravação de dados.
  • * Sistema operacional suportado.

 

Como o sistema de arquivos é gerenciado pelo Sistema operacional do computador, assim ambos precisam ser compatíveis para que possamos ler os dados de uma unidade de armazenamento pelo sistema operacional.

Cada sistema operacional é compatível com um ou mais sistemas de arquivos, isto costuma ser definido no momento de instalação do sistema operacional.

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PARTIÇÕES

São divisões lógicas de dispositivos de memória criadas por software.

As partições permitem que isolemos os arquivos armazenados de modo independente. E também permite que criemos unidades de armazenamento virtuais, com isso podemos ter apenas um HDD, mas usamos como se fosse dois ou mais através dos programas do computador.

A criação de partições nos traz muitas vantagens incluindo a possibilidade de melhorarmos o desempenho do computador. Já que cada partição tem o seu próprio sistema de arquivos.

 

VANTAGENS DAS PARTIÇÕES:

  • Cada partição armazena e gerencia os arquivos de forma independente
  • Cada partição tem seu próprio sistema de arquivos, ou seja, eu posso excluir todos os dados de uma partição sem afetar a outra.

Exemplo:

Imagine que “pegou” um vírus que danificou todos os arquivos de uma partição do computador, se você criou uma partição para os programas e outra para os arquivos importantes. Neste caso o vírus terá afetado apenas a partição dos programas e seus arquivos estão intactos.

  • Podemos instalar mais de um sistema operacional no mesmo computador
  • Como cada partição é independente é como se tivéssemos mais de um dispositivo de memória instalado no computador e com isso é possível o sistema de inicialização do computador inicializar cada uma das partições do dispositivo, como se fosse vários dispositivos diferentes.
  • Assim é possível instalarmos vários sistemas operacionais diferentes usando apenas um dispositivo de memória permanente.
  • Os sistemas operacionais não podem ser usados ao mesmo tempo, necessitando que o usuário reinicie o computador para escolher nas opções de inicialização outro sistema operacional.
  • Cada Partição tem seu próprio sistema de arquivos
  • Como já foi dito, cada partição é independente da outra, o que é armazenado em uma não interfere no armazenamento da outra, com isso cada uma pode ter um sistema de arquivos diferentes com clusters e tabelas de alocação diferentes.
  • A formatação de uma partição não interferi nos dados armazenados em outra:
  • Voltando a repetir, como as partições são independentes, se formatarmos ou reformatarmos uma partição ela não vai interferir nos dados armazenados em outra.
  • Melhora no gerenciamento de arquivos:
  • Como podemos usar apenas parte do espaço de memória ou termos vários sistemas de arquivos para gerenciar todo o espaço físico da memória é possível gerenciar de modo mais rápido e fácil os arquivos armazenados. Isto pode implicar em melhoria de desempenho.
  • Segurança adicional dos arquivos armazenados
  • Como partições independentes podemos isolar os arquivos por tipo ou importância garantindo que se uma partição for afetada não prejudicará todos os arquivos armazenados no dispositivo de memória.
  • É comum termos uma partição para armazenarmos o sistema operacional e aplicativos do usuário. E outra partição para armazenar apenas os arquivos importantes do usuário.

PASTAS (DIRETÓRIOS)

Na interface do usuário, o sistema operacional utiliza o conceito de diretório (pasta) para organizar os arquivos, assim é possível criar uma estrutura hierárquica que permita o acesso único, rápido e organizado a cada arquivo no computador.

Deste padrão de organização de arquivos no nível de interface do usuário chamamos de árvore de diretórios.

A pasta (diretório) é um contêiner, um repositório, de arquivos.

As funções da pasta são armazenar, organizar e facilitar o acesso a grande quantidade e aos diversos tipos de arquivos.

A forma comum de organização é a estrutura em níveis chamada de árvore de diretórios. Nesta estrutura temos a PASTAS DE ORIGEM (principais) e as SUBPASTAS que ficam dentro delas e que podem conter mais subpastas além dos próprios arquivos.

MODELO DE ÁRVORE DE DIRETÓRIOS

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O sistema operacional usa a árvore de diretórios para organizar todos os seus arquivos além de criar uma estrutura básica para os usuários organizarem os seus próprios arquivos.

Os usuários podem criar novas pastas e modificar as pastas existentes. O usuário também pode alterar as formas de acesso a pasta, permitindo compartilhar seu conteúdo com outros usuários, o que chamamos de pasta compartilhada.

 

LOCALIZAÇÃO DE ARQUIVOS (CAMINHO)

Todo arquivo deve ser acessado de modo único pelo usuário, assim a localização, caminho, do arquivo se torna uma propriedade do mesmo. Baseado no que já estudamos como dispositivos de memória, sistemas de arquivos, partições e pastas.

Os aplicativos gerenciadores de arquivos dos sistemas operacionais conseguem disponibilizar o acesso a qualquer arquivo através do que chamamos caminho, que nada mais é que o endereço do arquivo dentro do computador.

O Caminho é composto de quatro itens:

  • Unidade de armazenamento: que pode ser um dispositivo de memória ou apenas uma partição com um sistema de arquivos instalado.
  • A barra \ : que representa a hierarquia do caminho, ou seja, quem está dentro de quem.
  • As pastas e subpastas: que representa a árvore de diretórios do sistema.
  • Arquivo: A informação que queremos ver.

EXEMPLO:

Caminho de um arquivo no sistema operacional Windows:

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