Discos Funcionalidades

Discos

Introdução

Por ser um sistema complexo e destacado, os discos rígidos merecem muita atenção. Não só por isto: por ser o tipo de mídia mais utilizado atualmente, os discos rígidos possuem importância vital para os microcomputadores e principalmente para o usuário, que neles guardará todos os programas e dados gerados.

Entender o funcionamento de um disco rígido é essencial, tanto do ponto de vista da montagem e manutenção de microcomputadores, mas principalmente, da recuperação de dados. O disco rígido - também conhecido como disco fixo ou pelo seu apelido de Winchester - é uma das melhores formas de gravarmos uma grande quantidade de informações para uso posterior (memória de massa). A idéia de um disco rígido é simples: imagine um disquete que, ao invés de ser flexível e removível, seja rígido e fixo a um sistema de controle. Uma caixa preta onde isto é abrigado é o disco rígido.

Por ser lacrado, tal disco pode ter uma precisão muito maior: em disquetes há uma tolerância em relação às trilhas do mesmo, pois um disquete pode acomodar com uma certa folga dentro de uma unidade de disquete. Por ser fixo, o tamanho da cabeça de leitura/gravação pôde ser reduzida sensivelmente. Como conseqüência imediata temos um tamanho menor do campo magnético, possibilitando a gravação de dados mais próximos uns dos outros. Com isto. Temos uma alta quantidade de trilhas e setores em um só disco

Na verdade, não é utilizado um só disco, mas sim um conjunto deles, 2, 3 ou 4, por exemplo. Para cada um desses discos, existe uma cabeça de leitura e gravação específica fazendo com que, ao contrário das unidades de disquete, que normalmente possuem duas cabeças, eles tenham várias cabeças, 4, 6 ou 8.

O motor do disco rígido faz com que o conjunto dos discos gire a uma velocidade elevadíssima: 3600RPM. Com uma velocidade tão alta, uma simples partícula de poeira eqüivaleria a uma grande explosão se em contato com a superfície magnética. Por este motivo o disco rígido é um sistema lacrado e sem contato direto com o meio externo.

Por estar girando tão rápido, cria-se um colchão de ar entre a superfície magnética dos discos e as cabeças de leitura/gravação. Portanto, quando em funcionamento, não há contato entre as cabeças de leitura/gravação e a superfície magnética. Caso existisse este contato, as cabeças marcariam inevitavelmente a superfície magnética, acarretando a perda de dados escritos e, principalmente, a destruição imediata da mesma.

Quando há alimentação, o disco rígido entra em funcionamento imediato, girando constantemente. Caso o motor do conjunto de pratos fosse acionado somente quando acessado o disco rígido - como ocorre com os disquetes dentro das unidades - a inércia faria com que os dados demorassem muito para serem acessados. Portanto, para atingir uma velocidade de acesso rápida, os discos giram constantemente. O gerenciamento de consumo elétrico existente em alguns microcomputadores pode determinar, porém, períodos de intervalo no giro do motor dos pratos, de modo a economizar energia.

Geometria dos Discos

Quando falamos em trilha, nos referimos a uma trilha de um determinado disco isoladamente, já que, quando falamos em cilindro, queremos nos referir a um conjunto de trilhas que ocupam a mesma posição espacial no total de discos presentes no disco rígido. Por exemplo: quando dizemos trilha 0, podemos estar nos referindo à trilha 0 de qualquer disco presente no acionador de disco rígido . No entanto, quando dizemos cilindro 0, estamos nos referindo ao conjunto formado por todas as trilhas 0 presentes, totalizando todos os discos existentes no acionador de disco rígido.

Em um disco rígido, a numeração dos setores não é feita seqüencialmente em uma mesma face como nos disquetes, mas sim distribuída pelas faces do disco. Para um melhor desempenho de busca em disco, os setores que compõem um arquivo deverão estar seqüenciais. Se estiverem distribuídos pelas faces de modo que o conjunto das cabeças não precise nem se mover, melhor ainda. Um arquivo de 4 setores por exemplo, possuirá um tempo de acesso menor se estes quatro setores forem lidos um por cada cabeça sem precisar mover o conjunto. Caso contrário, se cada setor estiver em uma mesma face, será necessário mover mais 3 vezes o conjunto das cabeças, o que gastará mais tempo. Por este motivo, dizemos que MBR e o setor de boot estão no mesmo cilindro. Sim, eles estão em um mesmo cilindro, porém em trilhas diferentes: cada trilha está em uma face diferente.

Para sabermos a capacidade total de um disco rígido, devemos conhecer a sua geometria. A geometria de um disco rígido é formada pelo número de trilhas por face (ou cilindros), o número de faces (ou cabeças) e o número de setores por trilha. Multiplicando-se estes três valores, teremos o número total de setores do disco. Multiplicando-se o resultado por 512 (cada setor ainda comporta 512 Bytes), teremos a capacidade total do disco rígido - ATENÇÃO - em bytes. Para sabermos o resultado em MB, deveremos dividir o resultado encontrado por 1.048.576, que é o valor em decimal de 1MB. Isto poderá causar um pouco de confusão, principalmente em caso de arredondamentos.

Formatação Física x Formatação Lógica

Tanto disquetes como discos rígidos possuem dois tipos de formatação, sendo que nos disquetes não há diferença tão essencial como quando nos referimos a discos rígidos. Estes dois tipos de formatação podem ser explicados da seguinte forma:

Formatação em baixo nível: Também chamada de formatação física, este tipo de formatação é a divisão da superfície da mídia magnética em trilhas e setores.

Formatação em alto nível: Também chamada de formatação lógica, este tipo de formatação é a preparação dos setores para uso pelo sistema operacional, além da inclusão do setor de boot, do diretório-raiz e da FAT. Antes da formatação lógica, um disco rígido necessita da definição da tabela de partição, para saber como será dividido. Desta forma, o processo de formatação de um disco rígido seria:

Formatação em baixo nível

Particionamento

Formatação em alto nível

Os discos rígidos vêm formatados em baixo nível de fábrica e, dependendo da família a que pertença, ele não poderá ser reformatado em baixo nível.

A Superficíe