Aula 8 — Sistema de Arquivos e Montagem

🗂️ O que é Sistema de Arquivos?

O sistema de arquivos (filesystem) é a estrutura que define como os dados são organizados, armazenados e recuperados em um dispositivo. Cada partição ou disco precisa ter um filesystem para guardar arquivos.

📚 Analogia: Biblioteca

🏛️

No mundo real

Prédio

Disco / SSD

📐

Classificação

Sistema Dewey

Filesystem (ext4)

🗄️

Armazenamento

Estantes

Pastas / diretórios

📖

Conteúdo

Livros

Arquivos

O que o filesystem define

📏

Tamanho máximo de arquivo

Limite por arquivo individual (ex: FAT32 = 4 GB, ext4 = 16 TB)

📝

Nomes de arquivos

Caracteres permitidos, comprimento máximo, case-sensitive ou não

🔒

Permissões e proprietários

Suporte a chmod, chown, ACL (ext4, XFS, Btrfs)

📓

Journaling

Registro de operações para recuperação após quedas de energia

⚠️ Importante: cada partição pode ter um filesystem diferente. Um mesmo disco pode ter /dev/sda1 em ext4 e /dev/sda2 em NTFS ao mesmo tempo.

📁 Tipos de Sistema de Arquivos

Existem diversos filesystems, cada um adequado para um cenário específico. Conhecer as diferenças ajuda a escolher o correto na hora de formatar.

🐧

ext4

Padrão Linux

O filesystem mais usado no Linux. Journaling confiável, amplamente testado, suporta permissões Unix completas.

Máx. arquivo: 16 TB

🚀

XFS

Alta Performance

Ótimo para arquivos grandes e servidores de alta carga. Padrão no Red Hat/CentOS.

Máx. arquivo: 8 EB

🆕

Btrfs

Moderno

Suporta snapshots, compressão nativa, subvolumes e verificação de integridade. Crescente adoção.

Máx. arquivo: 16 EB

🪟

NTFS

Windows

Padrão Windows. Leitura nativa no Linux, escrita via ntfs-3g. Use para compartilhar dados com Windows.

Máx. arquivo: 16 TB

📱

FAT32

Universal

Compatível com qualquer SO. Limite de 4 GB por arquivo. Pendrives pequenos e cartões SD simples.

Máx. arquivo: 4 GB

🔄

exFAT

FAT Melhorado

FAT sem limite prático de arquivo. Ideal para pendrives, SSDs externos e cartões SD modernos.

Máx. arquivo: 16 EB

Filesystem	Uso recomendado	Máx. arquivo	Journaling	Permissões Unix
ext4	Disco interno Linux	16 TB	✅	✅
XFS	Servidor, arquivos grandes	8 EB	✅	✅
Btrfs	Snapshots, compressão	16 EB	✅	✅
NTFS	Compartilhar com Windows	16 TB	✅	⚠️ parcial
FAT32	Pendrive pequeno	4 GB	❌	❌
exFAT	Pendrive grande, dual-OS	16 EB	❌	❌

🔗 O que é Montagem?

No Linux, todo dispositivo de armazenamento existe como um arquivo em /dev/. Para acessar seus dados, é preciso montar o dispositivo: associá-lo a uma pasta da árvore de diretórios, chamada de ponto de montagem.

💾

Dispositivo

/dev/sdb1

➡

🔧

Comando

mount

➡

📁

Ponto de Montagem

/mnt/pendrive

Nomenclatura dos dispositivos

/dev/sda

1º disco (SATA/SSD/USB)

/dev/sda1 1ª partição — geralmente /

/dev/sda2 2ª partição — geralmente swap

/dev/sdb

2º disco (ex: pendrive)

/dev/sdb1 1ª partição do pendrive

/dev/sdb2 2ª partição (se existir)

💡 A pasta usada como ponto de montagem deve existir antes de montar. Crie-a com mkdir -p /mnt/pendrive. Pontos comuns: /mnt/ (manual), /media/ (mídias removíveis), /home (partição separada).

🔧 Montando Dispositivos com `mount`

O fluxo para montar um dispositivo é sempre o mesmo: identificar, criar o ponto de montagem e montar.

bash — fluxo completo de montagem

# 1. Ver todos os dispositivos de bloco conectados root@servidor:~# lsblk NAME SIZE TYPE MOUNTPOINT sda 500G disk ├─sda1 499G part / └─sda2 1G part [SWAP] sdb 16G disk └─sdb1 16G part # ← pendrive sem ponto de montagem # 2. Criar o ponto de montagem root@servidor:~# mkdir -p /mnt/pendrive # 3. Montar o dispositivo root@servidor:~# mount /dev/sdb1 /mnt/pendrive # 4. Acessar os arquivos root@servidor:~# ls /mnt/pendrive fotos/ documentos/ backup.zip # 5. Verificar espaço em disco root@servidor:~# df -h Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on /dev/sda1 500G 120G 380G 24% / /dev/sdb1 16G 8G 8G 50% /mnt/pendrive

Opções do `mount -o`

ro

Somente leitura. Nenhum arquivo pode ser modificado.

rw

Leitura e escrita. Comportamento padrão.

noexec

Impede execução de binários do dispositivo.

nosuid

Ignora o bit SUID/SGID. Aumenta segurança.

nofail

Não aborta o boot se o dispositivo não for encontrado.

bash — exemplos de opções

# Montar como somente leitura root@servidor:~# mount -o ro /dev/sdb1 /mnt/pendrive # Especificar o tipo de filesystem (útil para NTFS) root@servidor:~# mount -t ntfs /dev/sdc1 /mnt/windows # Listar tudo que está montado no momento root@servidor:~# mount /dev/sda1 on / type ext4 (rw,relatime) /dev/sdb1 on /mnt/pendrive type vfat (rw)

⏏️ Desmontando com `umount`

Antes de remover fisicamente qualquer dispositivo (pendrive, HD externo), é obrigatório desmontá-lo. Remover sem desmontar pode corromper dados.

🚫 Nunca remova um pendrive ou HD externo sem antes executar umount. Dados em buffer ainda não gravados serão perdidos e o filesystem pode ser corrompido permanentemente.

bash — desmontar e resolver erros

# Desmontar pelo ponto de montagem root@servidor:~# umount /mnt/pendrive # Ou pelo nome do dispositivo root@servidor:~# umount /dev/sdb1 # ── Erro: dispositivo ocupado ── root@servidor:~# umount /mnt/pendrive umount: /mnt/pendrive: target is busy # Descobrir qual processo está usando o dispositivo root@servidor:~# lsof /mnt/pendrive COMMAND PID USER NAME bash 1234 joao /mnt/pendrive # ← terminal ainda está nessa pasta # Solução: sair da pasta e tentar novamente root@servidor:~# cd ~ root@servidor:~# umount /mnt/pendrive # sucesso (sem mensagem de erro)

💡 O erro “target is busy” acontece quando algum terminal está com o diretório montado como diretório atual. Basta executar cd ~ no terminal afetado e tentar desmontar novamente.

📋 /etc/fstab — Montagem Automática no Boot

O arquivo /etc/fstab lista todos os dispositivos que devem ser montados automaticamente quando o sistema inicia. É um dos arquivos mais importantes do Linux — um erro aqui pode impedir o boot.

/etc/fstab

# <dispositivo> <ponto> <tipo> <opções> <dump> <pass> /dev/sda1 / ext4 defaults 0 1 /dev/sda2 none swap sw 0 0 /dev/sdb1 /dados ext4 defaults 0 2

Significado de cada coluna

col 1

Dispositivo

/dev/sda1

Ou UUID=... para maior segurança

col 2

Ponto

/home

Pasta onde será montado. none para swap

col 3

Tipo FS

ext4

ext4, ntfs, vfat, swap, auto

col 4

Opções

defaults

ro, rw, nofail, noexec, nosuid

col 5

Dump

0

Backup via dump? 0=não (quase sempre)

col 6

Pass

1 / 2

Ordem fsck: root=1, outros=2, 0=ignorar

⚠️ Erros no fstab podem impedir o boot! Sempre faça backup: cp /etc/fstab /etc/fstab.bak. Após editar, valide com mount -a antes de reiniciar.

🔑 UUID — Identificando Discos com Segurança

O nome /dev/sda1 pode mudar entre boots dependendo da ordem de detecção do hardware. O UUID é um identificador único e permanente — use-o no fstab.

❌ Evite

/dev/sdX no fstab

Pode mudar entre boots
Depende da ordem de detecção
Adicionar novos discos pode embaralhar
Causa erros de boot difíceis de diagnosticar

vs

✅ Prefira

UUID=... no fstab

Permanente e único por partição
Não muda com a ordem dos discos
Recomendado pela prática do mercado
Obtido com blkid

bash — UUID com blkid e fstab

# Descobrir o UUID de todos os dispositivos root@servidor:~# blkid /dev/sda1: UUID="a1b2c3d4-e5f6-7890-abcd-ef1234567890" TYPE="ext4" /dev/sdb1: UUID="1A2B-3C4D" TYPE="vfat" # Usar UUID no /etc/fstab (mais seguro que /dev/sdX) UUID=a1b2c3d4-e5f6-7890-abcd-ef1234567890 / ext4 defaults 0 1 UUID=1A2B-3C4D /mnt/usb vfat defaults,nofail 0 0 # Testar se o fstab está correto sem reiniciar root@servidor:~# mount -a # sem erros = fstab válido

💡 Use nofail no fstab para dispositivos removíveis. Assim, se o pendrive não estiver conectado, o sistema inicializa normalmente em vez de travar no boot.

🔧 Formatando com `mkfs`

Para preparar um novo disco ou mudar o filesystem de uma partição, usa-se a família de comandos mkfs (make filesystem).

🚨 CUIDADO: formatar apaga todos os dados da partição permanentemente e sem confirmação. Certifique-se do dispositivo correto com lsblk antes de executar.

mkfs.ext4

ext4

Disco interno Linux. Padrão para servidores e desktops.

mkfs.vfat -F 32

FAT32

Pendrives pequenos. Máxima compatibilidade com qualquer dispositivo.

mkfs.exfat

exFAT

Pendrives grandes e SSDs externos. Sem limite prático de arquivo.

mkfs.ntfs

NTFS

Compartilhar dados com sistemas Windows. Requer ntfs-3g.

bash — mkfs na prática

# Confirmar o dispositivo antes de formatar! root@servidor:~# lsblk sdb 16G disk └─sdb1 16G part # Formatar como ext4 (padrão Linux) root@servidor:~# mkfs.ext4 /dev/sdb1 # Formatar como FAT32 (pendrives pequenos, compatível com tudo) root@servidor:~# mkfs.vfat -F 32 /dev/sdb1 # Formatar como exFAT (pendrives grandes) root@servidor:~# mkfs.exfat /dev/sdb1 # Formatar como NTFS (compatibilidade com Windows) root@servidor:~# mkfs.ntfs /dev/sdb1

📋 Resumo: Comandos Essenciais

lsblk Listar Discos Mostra dispositivos, partições e pontos de montagem.

mount Montar Conecta dispositivo a uma pasta da árvore.

umount Desmontar Desconecta com segurança antes de remover.

df -h Espaço em Disco Uso e disponibilidade por ponto de montagem.

blkid UUID e Tipo UUID e filesystem de cada partição.

mkfs.ext4 Formatar mkfs.vfat, mkfs.exfat, mkfs.ntfs, etc.

lsof Processo usando disco Quem está usando o dispositivo (umount busy).

mount -a Testar fstab Aplica o /etc/fstab sem precisar reiniciar.

📊 df -h — uso típico em servidor Linux

/dev/sda1 /

24%

/dev/sda3 /home

61%

/dev/sda2 swap

12%

/dev/sda4 /boot

38%

📌 Fluxo completo — montar um pendrive:
lsblk → mkdir /mnt/pendrive → mount /dev/sdb1 /mnt/pendrive → usar → umount /mnt/pendrive → remover com segurança.

🎯 Exercício — Arraste e Conecte

Arraste cada descrição para o comando correto de gerenciamento de discos.

Descrição

Lista dispositivos de bloco conectados ao sistema, mostrando nome, tamanho, tipo e ponto de montagem

Conecta uma partição ou dispositivo a uma pasta da árvore de diretórios para que seus arquivos fiquem acessíveis

Desconecta com segurança um dispositivo montado, garantindo que todos os dados em buffer sejam gravados

Exibe o espaço usado e disponível em cada sistema de arquivos montado, em formato legível

Exibe o UUID e o tipo de filesystem de cada partição — essencial para configurar o /etc/fstab

Formata uma partição criando um novo sistema de arquivos ext4 (apaga todos os dados)

Comando

lsblk

mount

umount

df -h

blkid

mkfs.ext4

🛠️ Atividade Prática — Montando e Gerenciando Discos

⏱ ~30 min 💻 Ubuntu Server / Terminal 📸 Tirar screenshot da saída

1

Inspecione os discos do sistema

Visualize a árvore de blocos e o espaço disponível em cada partição montada. Tire screenshot:

bash — passo 1

usuario@servidor:~$ lsblk NAME MAJ:MIN RM SIZE RO TYPE MOUNTPOINT sda 8:0 0 20G 0 disk ├─sda1 8:1 0 19G 0 part / └─sda2 8:2 0 1G 0 part [SWAP] usuario@servidor:~$ df -h Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on /dev/sda1 19G 4,2G 14G 24% / tmpfs 991M 0 991M 0% /dev/shm

2

Leia o /etc/fstab e entenda cada linha

Para cada linha ativa (sem #), identifique: UUID, ponto de montagem, tipo e opções. Confirme os UUIDs com blkid:

bash — passo 2

usuario@servidor:~$ cat /etc/fstab # <file system> <mount point> <type> <options> <dump> <pass> UUID=a1b2c3d4-... / ext4 errors=remount-ro 0 1 UUID=e5f6a7b8-... none swap sw 0 0 usuario@servidor:~$ sudo blkid /dev/sda1: UUID="a1b2c3d4-..." TYPE="ext4" /dev/sda2: UUID="e5f6a7b8-..." TYPE="swap"

3

Adicione um disco virtual (loop device)

Crie um arquivo de 50 MB, formate-o como ext4 e monte-o como se fosse um disco real:

bash — passo 3

usuario@servidor:~$ dd if=/dev/zero of=/tmp/disco.img bs=1M count=50 50+0 records in — 52428800 bytes (52 MB) copied usuario@servidor:~$ sudo mkfs.ext4 /tmp/disco.img Creating filesystem with 51200 1k blocks and 12824 inodes usuario@servidor:~$ sudo mkdir -p /mnt/teste usuario@servidor:~$ sudo mount -o loop /tmp/disco.img /mnt/teste usuario@servidor:~$ df -h /mnt/teste /dev/loop0 46M 1,4M 42M 4% /mnt/teste

4

Crie arquivos e desmonte

Escreva um arquivo dentro do disco virtual, desmonte e confirme que o conteúdo não está mais acessível:

bash — passo 4

usuario@servidor:~$ sudo bash -c 'echo "teste" > /mnt/teste/arquivo.txt' usuario@servidor:~$ ls /mnt/teste arquivo.txt lost+found usuario@servidor:~$ sudo umount /mnt/teste usuario@servidor:~$ ls /mnt/teste # vazio — disco desmontado

5

Remonte e verifique persistência

Monte novamente o mesmo .img e confirme que o arquivo criado antes ainda existe — o filesystem persiste no arquivo:

bash — passo 5

usuario@servidor:~$ sudo mount -o loop /tmp/disco.img /mnt/teste usuario@servidor:~$ ls /mnt/teste arquivo.txt lost+found # arquivo ainda existe! usuario@servidor:~$ cat /mnt/teste/arquivo.txt teste # desmonte ao finalizar usuario@servidor:~$ sudo umount /mnt/teste

📌 Para refletir: O conceito de montagem é central no Linux. Tudo é tratado como arquivo: discos, pendrives, partições e até imagens virtuais. O /etc/fstab é o que permite ao servidor inicializar e encontrar automaticamente todos os seus discos. Um erro nesse arquivo pode impedir o boot — por isso é tão importante entendê-lo bem.

💾 Sistema de Arquivos e Montagem