O que são e qual a sua função?

Para definir apropriadamente um ficheiro, precisamos considerar as operações que podem ser realizadas sobre os ficheiros. O sistema operacional pode oferecer chamadas de sistema para criar, gravar, ler, reposicionar, apagar ficheiros. O sistema operacional deve fazer em relação a cada uma das seis operações de arquivos básicas.

1. Criar um ficheiro
2. Gravar um ficheiro
3. Ler um ficheiro
4. Reposicionar dentro de um ficheiro
   
5. Apagar um ficheiro
6. Trocar um ficheiro

A informação sobre todos os ficheiros é conservada na estrutura do diretório que também reside em memória secundária. A entrada de um diretório consiste no nome do ficheiro com seu identificador único. O identificador, por sua vez, permite localizar os demais atributos do ficheiro. 

Num sistema com muitos ficheiros o tamanho do próprio diretório pode ocupar megabytes. Como os diretórios, da mesma forma que os arquivos, devem ser não voláteis, precisam ser armazenados em dispositivos e conduzidos à memória gradativamente, conforme necessário.

Tipos de sistemas de ficheiros:

- FAT 16: O sistema de ficheiros FAT-16 é utilizado pelos sistemas operacionais MS-DOS e Windows 95. Este sistema utiliza 16 bits para o endereçamento de dados, podendo trabalhar no máximo com 65.536 posições diferentes.

- FAT 32: Para todo o tipo de acesso a dados em uma mídia, é necessário um sistema de ficheiros para realizar tais ações. Sem uma estrutura de armazenamento de dados como o FAT32, nenhum procedimento de acesso a disco é possível.

- NTFS: Pros: 

• Aceita volumes de até 2 TB;
• O tamanho do arquivo é limitado apenas pelo tamanho do volume;
• Aceita nomes de volumes de até 32 caracteres;
• Oferece suporte a compactação, criptografia e indexação;
• Oferece suporte a clusters de 512 bytes;
• É possível inserir imagem do sistema em um volume NTFS;
• É um sistema de arquivos muito mais seguro que o FAT;
• Permite políticas de segurança e gerenciamento;
• Volumes NTFS são menos vulneráveis a fragmentos, em comparação com FAT;
• Melhor desempenho, em geral;
• Volumes NTFS podem se recuperar de um erro mais facilmente.

             Contras: 

• Se usado em uma mídia removível, ela pode se corromper mais facilmente;
• Não é possível otimizar para remoção rápida;
• Apenas versões a partir do NT 3.1 reconhecem volumes
• Pode ser necessário drivers extra para acesso a plataformas não-Windows;
• É mais lento que o FAT32, pois pelas diversas diretivas de segurança tanto de acesso quanto de leitura e gravação tornam a partição mais lenta que FAT32 que não possui nenhuma diretiva de segurança ou confiabilidade adequado.

- HPFS: O HPFS é o sistema de arquivos utilizado pelo OS/2 da IBM, com recursos que se aproximam muito dos permitidos pelo NTFS como nome de arquivos com até 254 caracteres incluindo espaços, partições de até 512 GB e unidades de alocação de 512 bytes. Embora muito eficiente, este sistema de arquivos caiu em desuso juntamente com o OS/2, sendo suportado atualmente somente pelo Linux. 

- EXT 2: O bloco, que consiste num conjunto de setores (cada setor tem 512 bytes), é a menor unidade de alocação para o Ext2. O tamanho pode ser de 1024, 2048 ou 4096 bytes e é definido na formatação.

O tamanho máximo de um volume Ext2 é de 8 TiB. Embora o superbloco contenha um campo de 32 bits que determina o número de blocos , o que permitiria armazenar até 16 TiB, o tamanho é limitado pelo número de grupos de bloco, que é de 65 536 (determinado pelo campo s_block_group_nr), pois o campo ocupa dois bytes (16 bits). Assim, caso o volume seja formatado usando blocos de 4 KiB, cada grupo de blocos tem até 32 768 blocos; com 65 536 blocos obtém-se o limite indicado (4 KiB * 32 768 * 65 536 = 8 589 934 592 KiB = 8 TiB).