Discos Rígidos

Primeiro Disco Rígido
O primeiro disco rígido foi construído pela IBM em 1956, e foi
lançado em 16 de Setembro de 1957. Era formado por 50 discos
magnéticos contendo 50 000 sectores, sendo que cada um
suportava 100 caracteres alfanuméricos, totalizando uma
capacidade de 5 megabytes, incrível para a época. Este primeiro
disco rígido foi chamado de 305 RAMAC (Random Access
Method of Accounting and Control) e tinha dimensões de 152,4
centímetros de comprimento, 172,72 centímetros de largura e
73,66 centímetros de altura.
Como os dados são gravados e lidos?
Os discos rígidos são recobertos por uma camada magnética
extremamente finam. Na verdade, quanto mais fina for a camada
de gravação, maior será sua sensibilidade, e consequentemente
maior será a densidade de gravação permitida por ela.
Poderemos, então, armazenar mais dados num disco do mesmo
tamanho, criando HDs de maior capacidade. Os primeiros discos
rígidos, assim como os discos usados no início da década de 80,
utilizavam a mesma tecnologia de mídia magnética utilizada em
disquetes, chamada coated media, que além de permitir uma
baixa densidade de gravação, não é muito durável. Os discos
atuais já utilizam mídia laminada (plated media), uma mídia mais
densa, de qualidade muito superior, que permite a enorme
capacidade de armazenamento dos discos modernos.
Stanislav Pyrharu Nº8 2ºA IOSI
Formatação de Disco Rígido
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.
Existem dois tipos de formatação, chamados de formatação
física e formatação lógica. A formatação física é feita na fábrica
ao final do processo de fabricação, que consiste em dividir o
disco virgem em trilhas, sectores, cilindros e isola os bad blocks
(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. Ao
contrário da formatação física, a formatação lógica não altera a
estrutura física do disco rígido, e pode ser desfeita e refeita
quantas vezes for preciso, através do comando Formato do DOS,
por exemplo. O processo de formatação é quase automático;
basta executar o programa formatador que é fornecido junto
com o sistema operacional.
Exemplos de Sistema de Arquivos
Os sistemas de arquivos mais conhecidos são os utilizados
pelo Microsoft Windows: NTFS, FAT32 e FAT 16. O FAT32 é
uma versão evoluída do FAT16 introduzida a partir do MSDOS 4.0. A partir do Windows NT foi introduzido o NTFS, que
trouxe novos recursos.
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Setor de Boot
Quando o computador é ligado, o POST (Power-on Self Test), um
pequeno programa gravado em um chip de memória ROM na placamãe, que tem a função de “dar a partida”, tentará inicializar
o sistema operacional. Independentemente de qual sistema de
arquivos se esteja usando, o primeiro sector do disco rígido será
reservado para armazenar informações sobre a localização
do sistema operacional, que permitem ao BIOS "achá-lo" e iniciar
seu carregamento.
No sector de boot é registado onde o sistema operacional está
instalado, com qual sistema de arquivos o disco foi formatado e
quais arquivos devem ser lidos para inicializar o computador. Um
setor é a menor divisão física do disco, e possui na grande
maioria das vezes 512 Bytes (nos CD-ROMs e derivados é de
2048 Bytes). Um cluster, também chamado de agrupamento, é a
menor parte reconhecida pelo sistema operacional, e pode ser
formado por vários sectores. Um arquivo com um número
de bytes maior que o tamanho do cluster, ao ser gravado no
disco, é distribuído em vários clusters. Porém, um cluster não
pode pertencer a mais de um arquivo. Um único setor de
512 Bytes pode parecer pouco, mas é suficiente para armazenar
o registro de boot devido ao seu pequeno tamanho. O setor
de boottambém é conhecido como "trilha MBR", "trilha 0' etc.
Capacidade do Disco Rigido
A capacidade de um disco rígido actualmente disponível no
mercado para uso doméstico/comercial varia de 10 a 3000 GB,
assim como aqueles disponíveis para empresas, de mais de 3 TB.
O HD evoluiu muito. O mais antigos possuíam
5 MB (aproximadamente 4 disquetes de 3 1/2 HD), sendo
aumentada para 30 MB, em seguida para 500 MB (20 anos atrás),
e 10 anos mais tarde, HDs de 1 a 3 GB. Em seguida lançou-se um
HD de 10 GB e posteriormente um de 15 GB. Posteriormente, foi
lançado no mercado um de 20 GB, até os atuais HDs dos mais
variados tamanhos.
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Informado na Compra Considerado pelo Sistema
1 GB
0,93 GB
2 GB
1,86 GB
3 GB
2,79 GB
4 GB
3,72 GB
5 GB
4,65 GB
6 GB
5,58 GB
7 GB
6,51 GB
8 GB
7,41 GB
9 GB
8,38 GB
10 GB
9,31 GB
15 GB
13,97 GB
20 GB
18,63 GB
30 GB
27,94 GB
40 GB
37,25 GB
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50 GB
46,56 GB
60 GB
55,87 GB
70 GB
65,19 GB
80 GB
74,53 GB
100 GB
93,13 GB
120 GB
111,76 GB
160 GB
149,01 GB
200 GB
186,26 GB
250 GB
232,83 GB
300 GB
279,40 GB
400 GB
372,53 GB
500 GB
465,66 GB
640 GB
596,17 GB
750 GB
698,49 GB
1 TB
931,32 GB
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1.5 TB
1.396,98 GB
2 TB
1.862,64 GB
2.5 TB[9]
2.328,30 GB
3 TB
2.783,96 GB
Tipos de Discos Rígidos
HD SATA
O Disco Rigido do tipo SATA tem como principal função armazenar os seus dados,
programas e arquivos. Contudo, o que difere este dos outros HDs é a entrada dele.
A sigla SATA explica esta diferença, Serial Advanced Technology Attachment
indica que o cabo e as entradas pertencem a um outro grupo. As características
físicas deste tipo de conexão são:
1. Entrada mais estreita
2. Cabo mais estreito
3. Plugs do cabo mais estreitos
HD IDE ou PATA
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Assim como o SATA, o IDE (hoje chamado de PATA) também serve armazenar os
seus dados . Porem a diferença deste para o outro modelo também esta no tipo de
entrada e no cabo . A sigla PATA significa Parallel Advanced Technology
Attachment. As características físicas deste tipo de conexão são:
1. Entrada larga composta por pinos
2. Cabo mais largo, também chamado de “cabo fita” há algum tempo.
3. Plugs do cabo são largos e perfurados para adaptar-se ao pino.
Popularmente chamado também de HD (derivação de HDD do inglês hard disk
drive) ou Winchester (termo em desuso), "memória de massa" ou ainda de
"memória secundária" é a parte do computador onde são armazenados os dados. O
disco rígido é uma memória não-volátil, ou seja, as informações não são perdidas
quando o computador é desligado, sendo considerado o principal meio de
armazenamento de dados em massa. Por ser uma memória não-volátil, é um sistema
necessário para se ter um meio de executar novamente programas e carregar
arquivos contendo os dados inseridos anteriormente quando ligamos o computador.
Nos sistemas operativos mais recentes, ele é também utilizado para expandir a
memória RAM, através da gestão de memória virtual.
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A figura acima mostra o interior de um disco rígido. O disco desta imagem já não
funciona pois não podemos abrir o disco rígido para ver o seu interior. Isto só pode
ser feita em laboratórios que possuem os equipamentos necessários a produção ou
manutenção de discos rígidos.
Os componentes do disco rígido são:
Discos
O disco e o meio magnético onde são gravados os dados. Normalmente são feitos
de alumínio coberto por um material magnético. Em geral, dentro de um disco
encontramos vários discos magnéticos. Alguns modelos possuem no seu interior
apenas um disco, mas podemos encontrar alguns modelos de alta capacidade que
possuem até 8 discos no seu interior.
Braço
O braço e um dispositivo mecânico que serve para movimentar as cabeças de
leitura e gravação ao longo da superfície do disco. Possui varias ramificações para
que cada uma das cabeças possa ter acesso a superfície magnética.
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Cabeças
Dentro de um disco rígido, encontramos vários discos, sendo que cada um deles
possui duas faces ( cada face e uma superfície magnética). Para cada face, existe
uma cabeça corresponde . um braço mecânico movimenta as cabeças para que cada
uma acesse qualquer ponto da sua superfície magnético.
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Superfície
Cada face de um disco e uma superfície magnética, usada para gravação e leitura
de dados.
Um disco rígido com braços e cabeças e um braço.
Trilhas
Cada superfície e dividida magneticamente em trilhas e sectores. As trilhas ao
círculos concêntricos, igualmente espaçados. A cabeça corresponde deve antes ser
posicionada sobre a trilha desejada para que os seus dados possam e lidos ou
gravados. Os discos rígidos modernos possuem, em cada superfície, milhares de
trilhas , em geral entre 1000 e 5000.
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Sectores
Assim como cada face de um disco e magneticamente dividida em trilhas, cada
trilha e magneticamente dividida em sectores. Os primeiros discos rígidos
fabricados possuíam 17 sectores em cada trilha. Os discos modernos possuem
entre 50 e 200 sectores por trilha.
Nos discos antigos, cada uma das trilhas possuía o mesmo numero de sectores. Nos
discos modernos, graças a presença de um microprocessadores interno, e possível
dividir um disco em varias zonas, e gravar nas zonas mais externas um numero
maior de sectores. Este método, chamado ZBR ( Zone Bit Recording), permite
aproveitar muito melhor a superfície magnética, chegando a gravar até 50% mais
dados que usando o método tradicional, no qual todas as trilhas possuíam o mesmo
numero de sectores.
Cilindros
Este e um conceito importante na terminologia de discos rígidos. U cilindro e um
grupo de trilhas do mesmo numero, em superfície diferentes.
Digamos por exemplo que um disco tenha 4 cabeças (numeradas de 0 a 3) e que o
braço esta de forma em que cada uma dessas cabeças esteja sobre a trilha 50 da
sua superfície. Dizemos então que as cabeças estão posicionadas sobre o cilindro
numero 50. Explicando de forma ainda mais simples, considere que chamamos a
trilhas X da cabeça Y de “Trilha X/Y”. Então:
Cilindro 0 = Trilha 0/0 + Trilha 0/1 + Trilha 0/2 + Trilha 0/3
Cilindro 1 = Trilha 1/0 + Trilha 1/1 + Trilha 1/2 + Trilha 1/3
Cilindro 2 = Trilha 2/0 + Trilha 2/1 + Trilha 2/2 + Trilha 2/3
Stanislav Pyrharu Nº8 2ºA IOSI
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