Disco Rígido (HD)

1   HARDDISK

1.1   Como surgiu o HD

O primeiro relato oficial do surgimento de um HD ocorreu no ano de 1956, quando a IBM lançou o dispositivo de armazenamento 305 RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control), que tinha capacidade de armazenamento de 5 MB. Este HD tinha dimensões enormes para os padrões atuais (14 x 8 polegadas) e custava 35 mil dólares. Na verdade, o 305 RAMAC não era um disco rígido em si. Simplesmente foi um dos primeiros meios de armazenamento de dados por meios magnéticos.

No ano de 1973, a IBM por fim, lançava um dispositivo que realmente poderia ser chamado de disco rígido. Em 1980, a empresa lançou o IBM 3340. Este HD tinha pouco mais de 5 polegadas e foi lançado em duas versões, sendo uma com capacidade de armazenamento de 5 MB e a outra com capacidade de 10 MB. Para os padrões atuais, um HD com 5 ou 10 MB é insignificante, mas naquela época, representou uma revolução, pois até não se consumia muitos bytes em dados e os sistemas de armazenamento eram baseados em fitas.

1.2   Os componentes do HD

Para entender o funcionamento do HD é necessário conhecer os componentes que o compõem: discos (onde os dados são efetivamente armazenados), cabeçote de leitura e gravação, atuador e controladora. Existem outros dispositivos, mas os citados são mais importantes. A foto abaixo mostra a imagem de um HD produzido pela empresa Maxtor. Todos os seus componentes ficam dentro desta "caixa metálica".

O primeiro item que vamos ver são os discos. Neles é que as informações são armazenadas. Os discos (geralmente feitos de alumínio) possuem uma camada externa de material magnético. Sobre essa camada, geralmente há outra, com material lubrificante, que tem a finalidade de proteger a superfície do disco no caso de contato físico com os cabeçotes. Um HD pode ter de 1 a 5 discos (um embaixo do outro). Tecnicamente é possível ter mais, no entanto, o aparelho teria dimensões maiores. Num HD de 80 GB, por exemplo, podem existir 4 discos, cada um com capacidade de 20 GB, mas isso varia de fabricante para fabricante. Na imagem abaixo, é possível ver a posição em que os discos são colocados no HD.

Agora, vejamos outro componente importante dos HDs: o cabeçote. Trata-se de um dispositivo muito pequeno que fica na ponta de uma peça conhecida como atuador, que tem a função de movimentar-se do meio até a borda dos discos enquanto estes giram. Esse trabalho consiste nos processos de leitura e gravação, ou seja, é o cabeçote que lê e armazena dados nos discos. O cabeçote em si, é uma espécie de bobina, que converte energia elétrica em impulsos magnéticos no processo de gravação e faz o contrário no processo de leitura.

Como um HD pode ter mais de um disco, sendo um embaixo do outro, o mesmo pode ocorrer com os cabeçotes. Além disso, são comuns HDs que possuem dois cabeçotes, sendo cada um deles dedicado a um lado do disco. Um fato curioso, é que olhando diretamente para o cabeçote, tem-se a impressão de que este está "grudado" no disco. A verdade, é que a distância entre o cabeçote e um disco é menor que a espessura de um fio de cabelo. Por isso, existem mecanismos para proteger os discos no caso de contato entre ambos, pois quando isso ocorre, há grandes chances da camada magnética ser danificada e causar a perda permanente de dados. É por esta razão que é importante evitar quedas do computador ou então dar pancadas quando ele trava por alguma razão. As pancadas podem fazer o cabeçote e os discos se tocarem (head crash).

Outro detalhe que é importante frisar, é que geralmente, o que faz o cabeçote se manter na posição adequada para gravar/ler dados é o ar proveniente da rotação dos discos. Essa rotação, assim como a movimentação do atuador, é feita por dispositivos conhecidos como motores. Quando os discos param de girar, há um mecanismo que leva o cabeçote até uma área conhecida como "landing zone" ou "área de repouso". Trata-se de um local que não é usado para armazenar dados e que fica no centro do disco.

1.3   O processo de armazenamento de dados

Para armazenar e localizar dados em um HD, um dispositivo chamado controlador (ou controladora) se utiliza de informações conhecidas por número de trilhas, setores e cilindros. O conjunto dessas informações é denominada "geometria de disco". No processo de fabricação do HD existe uma formatação (formatação pode ser entendida como mapeamento) que define a forma de armazenamento, dividindo cada disco em trilhas e setores. Os cilindros são trilhas concêntricas na superfície dos discos e estas trilhas são divididas em setores. Estes, por sua vez, são "pedaços" do HD. Observe a ilustração do disco abaixo para entender melhor.

Um fato interessante é que os HDs possuem um cache que tem a função de armazenar informações sobre um determinado setor. Os tamanhos de cache dos primeiros HDs eram de 64 KB. Hoje, são encontrados HDs com cache de 2 MB a 8 MB.

2  FORMATAÇÃO

            A formatação lógica é a responsável por definir o sistema de arquivos que o HD irá usar, e conseqüentemente o tamanho dos seus Clusters (tamanho mínimo reconhecido pelo sistema operacional, geralmente composto por alguns setores). Cada Sistema Operacional possui seu próprio sistema de arquivos, vejam abaixo uma tabela resumindo os principais Sistemas e seus respectivos sistemas de arquivos:

 

            Vamos ver agora quais são os procedimentos necessários para se realizar uma formatação no Windows.

Formatação pela Interface Gráfica:

            Para realizar a formatação pela interface gráfica, o procedimento é muito simples, basta clicar com o botão direito do mouse sobre a unidade lógica e escolher a opção formatar (passo 1). Feito isso, você precisa apenas escolher o Sistema de arquivos e clicar OK (passo 2). Um detalhe importante é o de que, caso só se tenha uma unidade lógica reservada para um Disco Rígido, não será possível realizar a formatação pela interface gráfica, e sim pelo Prompt do DOS. Este tipo de formatação serve apenas para os casos em que há mais de uma unidade lógica, caso encontrado em micros com mais de um HD ou com o HD particionado em no mínimo duas partições.

Passo 1	Passo 2

Formatação pelo modo-texto (Prompt do DOS):

            Há casos em que vocês vão precisar realizar a formatação pelo DOS, geralmente aqueles em que você só tem um HD e deseja formatá-lo, ou ainda aqueles casos que você comprou um HD novo (zerado).

            Primeiro você deve criar o Disco de Inicialização (Disco de BOOT). Para fazer isso no Windows 98, clique no menu Iniciar, em seguida em Painel de Controle, e no menu Configurações. Lá selecione a opção Disco de Inicialização e clique no botão Criar.

            Depois você precisará ativar na BIOS, o BOOT pelo disquete (para fazer isso, entre na BIOS – pressionando dele várias vezes ao ligar o computador – escolha a segunda opção e no tópico First Boot Device selecione com os botões + ou – do teclado a opção Floppy) e depois reiniciar seu computador.

            Ele te perguntará se você deseja iniciar com ou sem o suporte a CD-ROM, selecione a opção sem suporte a CD-ROM.

            Logo que iniciar o Prompt você já pode formatar o HD com um dos seguintes comandos:

format c: (para realizar uma formatação completa, para discos novos)

ou

format /q c: (para realizar uma formatação rápida, para todos os outros casos)

            Aguarde o processo e quando ele pedir para um nome para identificar, clique apenas ENTER. Pronto, seu HD já está formatado.

3   FONTE DE PESQUISA

http:// www.infowester.com/ hds1.htm (Autor da parte 1 desta apostila)

Hardware, Guia de Aprendizagem Rápida – PC 2ª Edição

   Carlos Morimoto