O que é um sistema de arquivos extensivo?

Um sistema de arquivos de extensão (EFS) é um método de gerenciar arquivos e memória em um disco rígido de computador ou outro dispositivo de armazenamento físico que usa uma série de áreas contíguas de memória para armazenar informações em vez de usar unidades menores e mais dispersas, conhecidas como blocos. Alguns sistemas de arquivos alocam o espaço necessário para arquivos em pequenas unidades conhecidas como blocos, o que pode levar a que um único arquivo de tamanho médio seja fisicamente espalhado por um disco, reduzindo a velocidade e a eficiência da leitura desse arquivo. No caso de um sistema de arquivos de extensão, todos os blocos menores são unidos em uma estrutura maior conhecida como extensão, o que significa que arquivos maiores podem ser armazenados em um único local contíguo no disco físico, aumentando a velocidade da unidade quando lendo a partir desse arquivo. Embora muitos sistemas operacionais suportem o uso de extensões, o termo foi originalmente aplicado ao sistema de arquivos específico de extensão inicial do sistema operacional do tipo Unix, agora descontinuado, conhecido como IRIX®, desenvolvido pela Silicon Graphics®.

Os bits e bytes individuais de um disco físico, como um disco rígido ou um CD (CD), são divididos em grupos pelo hardware, sistema operacional e sistema de arquivos. Eles são conhecidos como agrupamentos lógicos, porque não possuem necessariamente limites físicos, apenas aqueles impostos pelo sistema. Para vários sistemas de arquivos, o agrupamento lógico conhecido como blocos é usado como a quantidade básica de espaço que pode ser alocada para armazenar um arquivo. Um bloco pode ser definido para qualquer tamanho, mas geralmente é muito pequeno, às vezes consistindo em apenas 128 bytes de espaço.

Uma extensão do sistema de arquivos agrupa os blocos em um disco se eles forem contíguos, o que significa que todos estão fisicamente próximos um do outro em um disco. Essa coleção de blocos é conhecida como uma extensão. Em um sistema de arquivos de extensão, quando um arquivo é gravado em um disco físico, uma extensão é alocada em vez de blocos únicos. A vantagem de usar extensões em vez de blocos é que arquivos grandes requerem menos sobrecarga para criar e manter, e o risco de fragmentação é bastante reduzido, embora não necessariamente eliminado.

A fragmentação do arquivo ocorre quando um arquivo requer mais espaço do que qualquer bloco ou extensão disponível pode fornecer, o que significa que o arquivo deve ser dividido e ocupar dois ou mais espaços fisicamente diferentes em um disco. Com pequenos blocos, arquivos grandes podem ocupar centenas ou milhares de blocos em um disco inteiro, reduzindo a velocidade na qual o arquivo pode ser acessado. Um sistema de arquivos de extensão permite que um arquivo grande seja dividido em extensões diferentes, conhecidas como extensões indiretas, embora o número de extensões necessárias geralmente seja menor do que se o arquivo fosse alocado usando blocos menores.

Além de reduzir a quantidade de sobrecarga necessária para arquivos grandes, porque as informações sobre apenas uma única extensão precisam ser armazenadas no sistema de arquivos em vez de vários ponteiros para blocos diferentes, o uso de extensões também pode prolongar a vida útil de algum hardware de armazenamento. Isso pode ocorrer porque os arquivos contíguos requerem menos movimento do mecanismo do cabeçote de leitura da unidade de disco para acessar informações. Um sistema de arquivos de extensão também permite a criação de arquivos únicos que podem ter terabytes ou mais, porque, em alguns casos, uma extensão pode ocupar teoricamente todo o espaço físico disponível, sem a necessidade de criar tabelas extensas ou outras despesas gerais para gerenciamento.