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Sistema de Arquivos

O OS/2 3.0 suporta, o sistema de arquivos FAT (usado no DOS e Windows), a Super FAT e o HPFS, o sistema desenvolvido pela IBM que explora melhor disco de grande porte. A Super FAT difere da FAT em poucos pontos, o principal é que a Super FAT é armazenada na RAM, o que desgasta muito menos o HD e aumenta a velocidade de acesso consideravelmente. Outra diferença importante é que a Super FAT é desenhada em 32 bits. Já o HPFS é muito superior a FAT e a Super FAT, e as suas vantagens são diversas. O HPFS suporta nomes de arquivos de até 254 caracteres, espaços entre os caracteres, e letras maiúsculas e minúsculas. O HPFS ainda permite 64 KB de atributos estendidos para cada arquivo, esses atributos podem ser qualquer informação sobre o arquivo. O sistema de arquivos do OS/2 também ordena a exibição de arquivos de um diretório automaticamente e mantém as informações sobre um arquivo próximo a ele, facilitando a localização de arquivos em grandes discos. O HPFS também utiliza um sistema de cache de disco para melhorar o seu desempenho, e usa estratégias de alocação cujo o objetivo é assegurar que os arquivos permaneçam contíguos.

Blocos de montagem da estrutura de disco HPFS

Um disco HPFS possui as três estruturas básicas a seguir:

• BootBlock

• SuperBlock

• SpareBlock

Abaixo segue um exemplo da organização de um disco HPFS:

O BootBlock contém o nome do volume, o número de série do volume, o bloco de parâmetros da BIOS (que informa número de cilindros e cabeçotes do disco e o número de setores por trilha) e o programa de bootstrap do disco. O BootBlock reside nos setores de 0 a 15 no disco rígido. Esses dezesseis setores usam um total de 8 KB.

O programa de bootstrap, por ser relativamente pequeno, é usado para carregar outro programa, o OS2LDR, que por sua vez, carrega o núcleo do OS/2, o OS2KRNL. Após o OS2KRNL ser carregado para memória, ele assume o controle do computador e termina de carregar os outros componentes do OS/2.

Comparado ao DOS, o programa de bootstrap do OS/2 é muito sofisticado. Enquanto o programa de bootstrap do DOS depende do fato de os arquivos do sistema estarem em locais físicos específicos no disco, o programa de bootstrap do HPFS pode encontrar os arquivos do sistema onde quer que eles estejam, desde que estejam no diretório raiz.

O SuperBlock contém um indicador para a lista de blocos de bitmap, que é uma lista de todos os blocos do disco contendo os bitmaps usados para localizar o espaço livre. Ele também contém um indicador para a lista de blocos defeituosos, um indicador para a faixa de bloco do diretório, um indicador para o Fnode do diretório raiz e a data em que o CHKDSK foi executado por último contra a unidade. O SuperBlock está no setor 16 do disco. O Fnode é uma estrutura usada no HPFS para especificar a alocação e atributos estendidos a respeito do arquivo ao qual ele pertence, não existe nenhuma estrutura semelhante na FAT.

A lista de blocos defeituosos é uma lista de setores inutilizados. Quando um setor defeituoso é encontrado ele é adicionado a esta lista para que não seja mais usado.

O SpareBlock contém o mapa de hotfix, um indicador para a lista de bloco livre de emergência de diretório e uma série de sinalizadores do sistema de arquivos. Ele oferece o mecanismo de recuperação de erros e tolerância de falhas, está localizado no setor 17 do disco.

O restante do disco está dividido em faixas de armazenamento de dados com 8 MB cada. As faixas de dados possuem seus próprios bitmaps de espaço livre, cada setor de uma faixa de dados de 8 MB corresponde a um bit no bitmap. O bit é definido em 1 quando o setor está vazio e em 0 quando o setor está cheio. As faixas de dados ficam sempre lado a lado assim como seus respectivos bitmaps (veja esquema na página anterior). Todo o espaço nas faixas de dados é alocado em setores de 512 bytes ao invés do cluster da FAT. O uso de um setor de 512 bytes para a alocação significa que a média de espaço desperdiçado em disco é bem menor que na FAT, onde as unidades de alocação (Clusters, que são conjuntos de setores) vão de 4 a 32 KB.

No meio do disco existe uma faixa de 8 MB chamada faixa de diretório, que contém informações de diretório. A localização dessas informações mo centro do disco diminui a média do tempo de busca e alteração de dados pela metade se comparado com a FAT.

Como a estrutura FAT possui uma estrutura linear e não ordenada, ela deve ser consultada do início ao fim para se achar um arquivo em um diretório. O diretório HPFS no entanto, é armazenado em ordem alfabética, portanto a busca por arquivos pelo cabeçote do disco é muito menor e mais rápida.

Se um arquivo tiver duas ou mais extensões não contíguas, ele será considerado fragmentado, reduzir a fragmentação diminui o tempo de busca do cabeçote e o número de buscas para acessar os dados de um arquivo. O método usado pela FAT facilita a fragmentação, gravando sempre nos próximos espaços disponíveis. E um dos objetivos do HPFS é manter os arquivos em setores contíguos. Ele faz isso reservando sempre 4 KB ao lado de cada arquivo para que esse tenha espaço para se expandir, e gravando sempre nos próximos espaços que suportarem o arquivo inteiro.