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Categoria: Windows

Atualização: Quarta, 17 Junho 2009 18:32

Autor: vovó Vicki

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Na época do Windows 3.1, o subsistema de Gerenciamento de Arquivos era totalmente dependente do DOS. O DOS opera em modo real, o que significa acesso direto (nada de {vicki_il}anéis de proteção@745@226{/vicki_il}). Fica claro que o sistema básico, que deveria funcionar apenas no modo protegido, oferecia uma brecha para o acesso direto e ficava altamente vulnerável.

Windows em MODO REAL

O modo protegido

A partir das versões 9x do Windows, o subsistema de gerenciamento de arquivos passou a incorporar todos os recursos do modo real e a executá-los apenas no modo protegido. É como se as novas versões do Windows tivessem "engolido" o DOS. Utilizar o modo protegido significa monitorar constantemente todos os eventos de modo que a probabilidade de um aplicativo qualquer ou um problema de disco causar uma falha no sistema diminui muito.

Windows em MODO PROTEGIDO

O gerenciamento de arquivos em modo protegido é constituído por diversos componentes, chamados pela Microsoft de camadas. Cada camada permite a entrada de software de terceiros usados para dar suporte aos sistemas de arquivos próprios de cada dispositivos de armazenamento. Vai daí que podemos adicionar ao sistema drives de disquetes, discos rígidos, CD-ROMs, fitas DAT, drives ZIP, etc, etc. Eles se entendem com o sistema e o sistema se entende com eles. Cada uma das camadas, no total de 32 possíveis, desempenha uma tarefa diferente.

Gerenciador IFS (Installable File System)

Esta é a camada superior do sistema de arquivos, a mais distante do hardware. O IFS é um VxD (driver virtual) que oferece a interface aos aplicativos. Também é o que recebe as solicitações dos aplicativos. O IFS é responsável pela transferência do controle ao FSD (File System Driver) apropriado.

Camada FSD (File System Driver)

Aplicativos win32 baseados na API do Windows dependem de sistemas de arquivos para arquivar e obter informações de dispositivos de armazenamento de dados. Os sistemas de arquivo oferecem o suporte que os aplicativos necessitam para criar e acessar arquivos e diretórios nos volumes individuais associados a estes dispositivos. Dependendo da configuração do computador, o aplicativo win32 pode ter acesso a volumes gerenciados por um dos seguintes sistemas de arquivos:

• New Technology file systems (NTFS)
• File allocation table (FAT)
• FAT em modo protegido (VFAT)

Por exemplo, aplicativos que estejam conectados a drives de rede podem encontrar sistemas de arquivos que vão de FAT até NTFS. Devido ao fato de que volumes diferentes podem estar sendo gerenciados por sistemas de arquivos diferentes, é importante entender as diferenças entre os diversos sistemas.

Cada sistema de arquivos consiste em um ou mais drivers e bibliotecas de vínculo dinâmico (DLL) que definem o formato dos dados e as características do mesmo. Estas determinam as convenções usadas para os nomes de arquivos, o nível de segurança e recuperação disponíveis e a performance geral das operações de entrada e saída.

O NTFS organiza os dados em discos fixos. O sistema de arquivos apóia aplicativos orientados a objeto tratando todos os arquivos como objetos com atributos definidos pelo usuário e pelo sistema. O NTFS é um sistema totalmente recuperável. Foi desenhado para restaurar a consistência de um disco após uma falha da CPU, um colapso do sistema ou um erro de entrada/saída. O NTFS permite a recuperação do sistema sem o uso dos utilitários de checagem de disco (disk-check). Entretanto, oferece estes utilitários caso haja a necessidade de recuperar falhas ou corrupções que ocorram fora do controle do sistema de arquivos. Além disto, oferece segurança, nomes de arquivos em UNICODE, criação automática de aliases para DOS, fluxos de dados (data streams) múltiplos e uma funcionalidade única específica do subsistema POSIX. Os nomes dos arquivos podem conter até 256 caracteres e não há necessidade de usar extensões.

A FAT organiza os dados em discos fixos e disquetes. O que distingue a FAT é a sua convenção de nomes de arquivos. Os nomes são constituídos por até 8 caracteres, um caracter separador constituído por um ponto (.) e uma extensão do nome com até 3 caracteres. A grande vantagem de volumes FAT é que são acessíveis pelo DOS, pelo Windows e pelo OS/2. Também é o único sistema de arquivos utilizado para disquetes e outros meios removíveis. Os volumes FAT não diferenciam maiúsculas de minúsculas.

A VFAT organiza os dados em discos fixos e disquetes. É compatível com a FAT, usando tabelas de alocação de arquivos e entradas de diretório para armazenar informações do conteúdo do disco. A VFAT também aceita nomes longos para os arquivos, armazenando estes nomes e outras informações (como data e hora do último acesso ao arquivo) nas estruturas FAT. Os nomes dos arquivos podem ter até 255 caracteres e caminhos (path) de até 260 caracteres, incluindo o caracter terminador NULL.

Existem vários componentes na camada FSD, todos do tipo VxD. Existe um FSD para cada sistema de arquivos acima descrito - NTFS FSD, FAT FSD, VFAT FSD e até um CD FSD. O mais comum é o VFAT FSD. Este é o VxD que cuida de todos os pedidos locais da unidade de disco rígido. Todos os FSD conversam com o gerenciador IFS e também enviam pedidos para as camadas que se comunicam diretamente com o hardware.

Camada IOS (I/O Subsystem)

Este é o nível superior da camada dos dispositivos de bloco. Um dispositivo de bloco é qualquer dispositivo que envie dados em blocos de tamanho predefinido. Uma unidade de disco rígido costuma usar múltiplos de 512 bytes como tamanho de bloco. Outros dispositivos podem usar tamanhos de bloco diferentes. Os dispositivos de rede, as unidades de fita e as unidades de CD-ROM pertencem à categoria dos dispositivos de bloco. O IOS assessora o FSD, oferecendo serviços gerais. Por exemplo, ele faz o roteamento de pedidos do FSD, direcionando-os para os dispositivos indicados, e retorna ao FSD o status dos dispositivos envolvidos.

Camada VTD (Volume Tracking Driver)

O VTD possui uma única função: monitora o status de todas as unidades de meios removíveis (disquete, CD-ROM, etc) e relata qualquer ocorrência indesejada. Por exemplo, se retirarmos um disquete no meio de uma gravação, é esta camada que "chia".

Camada TSD (Type Specific Driver)

Esta camada trata de tipos de dispositivos lógicos (ao invés de dispositivos específicos). Existe um TSD para todas as unidades de disco rígido, um TSD para todas as unidades de disco flexível, um TSD para todas as unidades de rede, etc.

Camada VSD (Vendor Supplied Driver)

É o local onde um fornecedor pode instalar o suporte a um barramento próprio. É a camada onde as solicitações dos dispositivos são convertidas para o Windows. O VSD contém, por exemplo, o número de cabeçotes de um HD ou o tempo de espera necessário para que um disco flexível adquira velocidade.

Camada PD (Port Driver)

O PD executa a verdadeira tarefa de comunicação com o dispositivo através de um adaptador. Esta é a última etapa antes da saída da mensagem do Windows e a primeira etapa quando uma mensagem chega de um dispositivo. O PD geralmente é determinado pelo tipo de adaptador. Por exemplo, para cada unidade de disco rígido há um VSD e para cada adaptador um PD correspondente. Se a unidade de disco rígido for IDE, o PD correspondente será uma IDE PD.

SCSIzer

Esta camada de nome estranho cuida da linguagem de comando SCSI. Esta linguagem é utilizada para indicar a um dispositivo SCSI qual a tarefa que deve ser executada. Cada dispositivo SCSI possui um SCSIzer próprio.

Gerenciador SCSI (SCSI Manager)

Dispositivos SCSI utilizam o sistema de miniportas, um driver com um formato de comandos próprio. O Gerenciador SCSI converte os comandos do Windows para um formato compatível com o driver de miniportas.

Driver de Miniportas

Oferece suporte a dispositivos SCSI. Nenhum outro tipo de dispositivo usa o driver de miniportas. Este driver trabalha com o gerenciador SCSI para executar a mesma tarefa que um PD.

Mapeador de Modo Protegido

Esta camada executa uma tarefa muito especial. É um VxD que disfarça um driver de modo real (DOS) num driver de modo protegido (Windows). Sem o suporte desta camada, o Windows não aceitaria dispositivos que não possuíssem drivers específicos para Windows.