Ext3

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  • Publicado : 26 de novembro de 2011
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O EXT3 é atualmente o sistema de arquivos mais utilizado no mundo Linux. Usado por padrão pela grande maioria das distribuições. 

Tudo começou com o sistema EXT (Extended File System), introduzido em 1992. Nos estágios primários de desenvolvimento, o Linux utilizava um sistema de arquivos bem mais antigo, o MinixFS (o Minix é um sistema Unix, que Linux Torvalds usou como base nos estágiosprimários do desenvolvimento do Linux). Entretanto, o MinixFS possuía pesadas limitações, mesmo para a época. Os endereços dos blocos de dados tinham apenas 16 bits, o que permitia criar partições de no máximo 64 MB. Além disso, o sistema não permitia nomes de arquivos com mais de 14 caracteres. 

Não é de se estranhar que, em pouco tempo o Linux ganhou seu sistema de arquivos próprio, o "ExtendedFile System", ou simplesmente EXT, que ficou pronto em Abril de 92 a tempo de ser incluído no Kernel 0.96c.

Nesta primeira encarnação, o EXT permitia a criação de partições de até 2 GB e suportava nomes de arquivos com até 255 caracteres. Foi um grande avanço, mas o sistema ainda estava muito longe de ser perfeito. O desempenho era baixo e ele era tão sujeito a fragmentação de arquivos quanto osistema FAT. Além disso, logo começaram a surgir HDs com mais de 2 GB, de forma que em 1993 surgiu a primeira grande atualização, na forma do EXT2.

O EXT2 trouxe suporte a partições de até 32 TB, manteve o suporte a nomes de arquivos com até 255 caracteres, além de diversos outros recursos. 

O maior problema do EXT2 é que ele não inclui nenhum sistema de tolerância a falhas. Sempre que osistema é desligado incorretamente, é necessário utilizar o fsck, um utilitário similar ao scandisk do Windows, que verifica todos os blocos do sistema de arquivos, procurando por inconsistências entre as estruturas e descrições e os dados efetivamente armazenados. 

O teste do fsck demora bastante (bem mais que o scandisk) e o tempo cresce proporcionalmente de acordo com o tamanho da partição. Emum HD atual, o teste pode, literalmente, demorar horas.

Este problema foi corrigido com o EXT3, que foi introduzido em 1999. A principal característica do EXT3 é o uso do recurso de journaling, onde o sistema de arquivos mantém um journal (diário) das alterações realizadas, um recurso similar ao LFS usado no NTFS. 

Este "diário" armazena uma lista das alterações realizadas, permitindo que osistema de arquivos seja reparado de forma muito rápida após o desligamento incorreto. O fsck continua sendo usado, mas agora ele joga de acordo com as novas regras, realizando o teste longo apenas quando realmente necessário.

O EXT3 possui três modos de operação:

No modo ordered (o default), o journal é atualizado no final de cada operação. Isto faz com que exista uma pequena perda dedesempenho, já que a cabeça de leitura do HD precisa realizar duas operações de gravação, uma no arquivo que foi alterada e outra no journal (que também é um arquivo, embora especialmente formatado) ao invés de apenas uma.

No modo writeback o journal armazena apenas informações referentes à estrutura do sistema de arquivos (metadata) e não em relação aos arquivos propriamente ditos, e é gravado deforma mais ocasional, aproveitando os momentos de inatividade. Este modo é o mais rápido, mas em compensação oferece uma segurança muito menor contra perda e corrompimento de arquivos causados pelos desligamentos incorretos.

Finalmente, temos o modo journal, que é o mais seguro, porém mais lento. Nele, o journal armazena não apenas informações sobre as alterações, mas também uma cópia desegurança de todos os arquivos modificados, que ainda não foram gravados no disco. A cada alteração, o sistema grava uma cópia do arquivo (no journal), atualiza as informações referentes à estrutura do sistema de arquivos, grava o arquivo e atualiza novamente o journal, marcando a operação como concluída. Como disse, isso garante uma segurança muito grande contra perda de dados, mas em compensação...
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