O HD, também conhecido como Hard Disk, é o dispositivo de armazenamento de dados mais usado nos computadores. Nele, é possível guardar não só seus arquivos como também todos os dados do seu sistema operacional, independente de qual for! Sem uma unidade de armazenamento, é impossível usar o seu computador! Aqui você vai aprender sobre como o HD funciona, a formatação do disco, e sistemas de arquivos.

Funcionamento do Disco Rígido

O HD é uma peça do computador muito importante, e tem uma complexidade em sua construção por ser um aparelho de armazenamento magnético. A seguir, vamos entender sobre o interior do HD, alguns conceitos importantes, a geometria lógica e física do HD, além do cálculo da capacidade.

Interior do HD

Dentro do HD, temos 3 peças, nas quais todas são muito importantes para o funcionamento dessa tão importante parte de nosso computador pessoal. Dentre elas, nós temos:

• Discos: O disco é o meio magnético onde nossos arquivos, dados do sistema, e tudo o mais, são gravados. Normalmente eles são feitos de alumínio coberto por um material magnético.

• Cabeças: Dentro de um disco rígido, encontramos vários discos, sendo que cada um deles possui duas faces, e cada face é uma superfície magnética. Pode parecer meio confuso, mas tente essa analogia: Você tem um bloco de papel que acabou de comprar do mercado, todo papel tem frente e verso com uma superfície onde você pode desenhar usando lápis. Sendo assim, pense no papel como os discos, a superfície do papel como a superfície magnética, e o lápis como as cabeças.

• Braço: Esse daqui é um dispositivo mecânico, ele serve para movimentar as cabeças de leitura e gravação pela superfície do disco. Entendendo a analogia dita anteriormente, fica bem fácil de entender a partir dela: você precisa de seu braço para mover o lápis da forma que precisa, para assim fazer um desenho. O braço do HD fará o mesmo trabalho com as cabeças!

Conceitos Importantes

Antes de entendermos a história do HD, é importante conhecer alguns conceitos, são eles:

• Superfície: Cada face de um disco é uma superfície magnética, usada para gravação e leitura de dados.

• Trilhas: Cada superfície é dividida magneticamente em trilhas e setores. As trilhas são círculos concêntricos, igualmente espaçados.

• Setores: Assim como cada face de um disco é magneticamente dividida em trilhas, cada trilha é magneticamente dividida em setores.

• Cilindros: Este é um conceito muito importante na terminologia de discos rígidos. Um cilindro é um grupo de trilhas de mesmo número, em superfícies diferentes.

Geometria Lógica e Física

Os discos rígidos modernos têm uma organização bastante parecida com a dos discos mais antigos, os quais têm menor capacidade de armazenamento. A tabela a seguir mostra algumas características de discos rígidos antigos e modernos:

Cálculo da Capacidade

Quando programamos no CMOS Setup o número de cabeças, cilindros e setores de um disco rígido, esses parâmetros são chamados de geometria lógica do disco rígido, e não correspondem ao que realmente existe no seu interior.

Um certo disco rígido tenha no CMOS Setup, os seguintes parâmetros:

• 2180 cilindros
• 255 cabeças
• 63 setores

A fórmula é a seguinte:

1

Ci * Ca * Set

Sendo Ci os cilindros, Ca as cabeças, e Set os setores. O cálculo então fica assim:

1

2180 * 255 * 63 = 17.931.110.400 bytes

Ou seja, um HD com as especificações citadas acima tem quase 18GB (Gigabyte) de capacidade de armazenamento. Bem simples, não é?

Formatação do Disco

A formatação de um disco magnético é realizada para que o sistema operacional seja capaz de gravar e ler dados no disco, criando assim estruturas que permitam gravar os dados de maneira organizada e recuperá-los mais tarde.

Tipos de Formatação:

• Formatação Física
• Formatação Lógica

Formatação Física

A formatação física é feita na fábrica ao final do processo de fabricação, que consiste em dividir o disco virgem em trilhas, setores, cilindros e isola os badblocks (danos no HD). Estas marcações funcionam como as faixas de uma estrada, permitindo à cabeça de leitura saber em que parte do disco está, e onde ela deve gravar dados.

A formatação física é feita apenas uma vez, e não pode ser desfeita ou refeita através de software. Porém, para que este disco possa ser reconhecido e utilizado pelo sistema operacional, é necessária uma nova formatação, chamada de formatação lógica;

Formatação Lógica

A formatação lógica não altera a estrutura física do disco rígido, e pode ser desfeita e refeita quantas vezes for preciso, através do comando format do dos, por exemplo. O processo de formatação é quase automático; basta executar o programa formatador que é fornecido junto com o sistema operacional.

Sistema de Arquivos

É um conjunto de estruturas lógicas e de rotinas, que permitem ao sistema operacional controlar o acesso ao disco rígido. Em muitos casos, diferentes sistemas operacionais usam diferentes sistemas de arquivos, como por exemplo: o Windows usa um sistema de arquivos diferente do usado no MacOS. Já em sistemas operacionais Linux, é comum que as distribuições usem sistemas de arquivos ext4, por exemplo.

Conforme cresce a capacidade dos discos e aumenta o volume de arquivos e acessos, esta tarefa torna-se mais e mais complicada, exigindo o uso de sistemas de arquivos cada vez mais complexos e robustos; Já que é comum sistemas operacionais usarem diferentes sistemas de arquivos, podemos perceber que existem diversos sistemas de arquivos diferentes, principalmente no mundo Linux, onde você tem a possibilidade de escolher qual usar em uma imensa diversidade.

Apple Macintosh

• HFS

Sistemas BSD, Sistemas Linux, Solaris, etc.

• EXT2
• EXT3
• EXT4
• SWAP
• Reiser
• HPFS
• JFS
• XFS
• ZFS
• btrfs

IBM (AIX, OS/2)

• JFS (AIX Version 3.1 ou superior, OS/2 Warp)
• HPFS - High Performance File System

MS-DOS/Microsoft Windows

• FAT 12 - Microsoft BASIC Disk - MSDOS 4.0
• FAT 16 - DOS 4.0 ou superior/Windows 1.X ou superior(1.x,2.x,3.x,95,98,ME,2000, XP,…)
• FAT 32 - MS-DOS 7.1 e 8.0/Windows 95(versão OSR2!),ou superior(95 ,98, ME, NT, 2000, XP…)
• NTFS - Windows NT ou superior (NT, 2000, XP, 2003 Server,…)

Continua no Próximo Episódio…

Para o artigo não ficar muito grande, decidimos separar em partes… É muito conteúdo! Mas não se preocupem, logo em breve estaremos lançando a parte 2! Com isto, chegamos ao fim de mais um artigo, sinta-se livre para falar o que achou sobre aqui embaixo nos comentários, e se ainda não tiver feito, entre na nossa comunidade do Telegram ou no nosso canal para receber notificações de futuras postagens e vídeos. Até mais!