Introdução à Computação Aula 07

Prévia do material em texto

Introdução à Computação - João Amâncio Gonçalves de Oliveira Júnior - UNIGRAN
59
Aula 07
ARMAZENAMENTOS
DE INFORMAÇÕES
1. INTRODUÇÃO 
Entre as partes mais importantes de um sistema computacional estão os dispositivos 
que lhe permitem salvar seus arquivos. Os componentes físicos onde os dados são 
armazenados chamam-se meios de armazenamento. 
Os primeiros computadores IBM PC´s vinham equipados com uma ou duas 
unidades de disquete, além de um conector interno que podia ser ligado a um gravador 
para armazenar dados em fi tas cassete comuns. Com o surgimento do IBM PC-XT vieram 
os discos rígidos (Hard disk ou winchester), com uma capacidade maior de armazenamento 
Introdução à Computação - João Amâncio Gonçalves de Oliveira Júnior - UNIGRAN
60
e mais rápido que os disquetes. Os primeiros discos rígidos tinham a capacidade de 5 e 
10 MB, que equivale a 3,5 e 7 disquetes de 1,44 MB respectivamente. Hoje a capacidade 
mínima dos discos rígidos vendidos é de 160 GB.
A demanda por capacidade de armazenamento sempre crescente deu origem a 
muitas novas tecnologias e dispositivos como o CD-ROM, DVD e Pen-drive, mas o disco 
rígido ainda é o depósito de dados mais utilizado. 
2. DISCO RÍGIDO (HARD DISK OU HD)
Como o disco rígido é capaz de armazenar muitos dados, às vezes são chamados de 
dispositivos de armazenamento de massa. É dividido em duas partes: mecânica e eletrônica.
O disco rígido é uma caixa de metal vedada com uma placa eletrônica de controle 
fi xada em um dos lados. Todos os componentes eletrônicos estão contidos na placa que é 
removível do resto da unidade conforme mostra a fi gura abaixo:
Os componentes eletrônicos controlam o mecanismo de leitura/gravação, os motores 
do disco rígido, o envio e recebimento de dados entre os discos e o computador, etc. 
Os discos fi cam empilhados dentro de uma caixa de metal que é selada para evitar a 
entrada de material externo. As cabeças de leitura passam tão perto da superfície do disco que, 
se uma partícula de poeira, um fi o de cabelo ou partícula de fumaça fosse colocada no disco, 
o espaço entre o disco e a cabeça seria preenchido, provocando um choque, destruindo os 
dados armazenados e até mesmo a cabeça de leitura e gravação. Isso signifi ca que se você abrir 
seu disco rígido em um ambiente despreparado e sem o uso dos equipamentos e das técnicas 
apropriadas, as chances de você perdê-lo são extremamente grandes. Veja a fi gura a seguir:
Cabeça de leitura
e gravação
Partícula
de poeira
Diâmetro de um
fi o de cabelo
Partícula
de fumaça
Introdução à Computação - João Amâncio Gonçalves de Oliveira Júnior - UNIGRAN
61
2.1 Trilhas, setores e cilindros
Para organizar o processo de gravação e leitura dos dados gravados no disco rígido, 
a superfície dos discos é dividida em trilhas e setores. As trilhas são círculos concêntricos, 
que começam no fi nal do disco e vão se tornando menores conforme se aproximam do 
centro. Cada trilha recebe um número, que permite sua fácil localização. A trilha mais 
externa recebe o número 0 e as seguintes recebem os números 1, 2, 3, e assim por diante. 
Facilitando ainda mais o acesso aos dados, as trilhas se dividem em setores, que 
são pequenos pedaços onde são armazenados os dados, sendo que cada setor guarda 512 
bytes de informações. 
Para defi nir o limite entre uma trilha e outra, assim como onde termina um setor 
e onde começa o próximo, são usadas marcas de endereçamento, pequenas marcas com 
um sinal magnético que orientam a cabeça de leitura, permitindo à controladora do disco 
localizar os dados desejados.
Além das trilhas e setores, temos também as faces de disco. Um disco rígido é 
formado internamente por vários discos empilhados, sendo o mais comum atualmente o 
uso de 2 discos. Assim como num disquete, são usados os dois lados do disco para gravar 
dados, que são chamados de face. Em um disco rígido com 2 discos por exemplo, temos 4 
faces. Como uma face é isolada da outra, temos num disco rígido várias cabeças de leitura, 
uma para cada face.
Apesar de um disco rígido possuir várias cabeças de leitura, elas não possuem 
movimento independente, já que estão presas ao mesmo braço de leitura. Este é o motivo 
da divisão dos discos também em cilindros, que é a posição das cabeças sobre as mesmas 
trilhas de seus respectivos discos. Isso signifi ca que, quando a cabeça é direcionada à trilha 
27 do lado superior do disco 1, todas as demais cabeças fi cam posicionadas sob a mesma 
trilha, só que em seus respectivos discos.
Organização lógica de um disco rígido em trilhas, cilindros e setores.
Cilindro
Trilha
Lado 0
Lado 1
Lado 2
Lado 3
Lado 4
Lado 5
Setor
Introdução à Computação - João Amâncio Gonçalves de Oliveira Júnior - UNIGRAN
62
2.2 Funcionamento do disco rígido
Os discos são compostos de duas camadas. A primeira é chamada de substrato, 
e nada mais é do que um disco metálico, geralmente feito de ligas de alumínio. A fi m de 
permitir o armazenamento de dados, este disco é recoberto por uma segunda camada, agora 
de material magnético. Os discos são montados em um eixo que por sua vez gira graças a 
um motor especial. 
A cabeça (ou cabeçote) de leitura e gravação, que nada mais é do que um eletroímã 
de grande precisão, se desloca a uma distância mínima sobre a superfície magnética em 
rotação, num movimento semelhante ao da agulha de um antigo toca-discos. Ao contrário 
do que acontece com os velhos discos de vinil, onde uma aspiral impressa no disco conduz 
a agulha em direção ao centro, a cabeça de leitura e gravação move-se em contato com 
o disco magnético e é conduzida passo-a-passo, em movimentos lineares extremamente 
curtos, presa a um braço mecânico móvel (de grande precisão), o que permite o seu acesso 
a todo o disco, controlado por um dispositivo especial, chamado de atuador, que coordena 
o movimento das cabeças de leitura,
Cada passo avançado pela cabeça determina uma trilha na superfície magnética, 
onde dados podem ser escritos e recuperados. Todas as cabeças são montadas sobre o 
mesmo braço e dessa forma movem-se todas juntas. O conjunto de todas as trilhas na 
mesma posição recebe o nome de cilindro. Como uma trilha pode armazenar uma quantidade 
grande de dados, são logicamente divididas em porções menores denominadas setores, com 
o tamanho de 512 bytes.
A fi gura a seguir mostra a parte traseira de um disco rígido padrão IDE. Observe 
que existem dois conectores. Um deles é ligado à fonte de alimentação e o outro deve ser 
ligado à interface IDE, através do cabo fl at IDE. Você encontrará ainda alguns jumpers. 
Serão usados caso você pretenda instalar dois dispositivos IDE ligados na mesma interface. 
Caso não deseje fazer esse tipo de instalação, pode deixar os jumpers confi gurados como 
vieram de fábrica.
Actuator
Braço de
leitura
Eixo
Discos
magnéticosCabeças de
leitura
Introdução à Computação - João Amâncio Gonçalves de Oliveira Júnior - UNIGRAN
63
2.3 A formatação
Formatar signifi ca dividir logicamente o disco em setores endereçáveis, permitindo 
que os dados possam ser gravados e posteriormente lidos de maneira organizada. Para se 
tornar funcional, o disco rígido precisa ser formatado no Sistema Operacional escolhido 
para que as informações possam ser gravadas e lidas de modo organizado. É a formatação 
que cria essa estrutura. 
O processo de formatação tem três etapas distintas: formatação física, 
particionamento e formatação lógica. 
A formatação física é a divisão da superfície magnética dos discos em trilhas e 
setores, a qual já é realizada na fábrica. Os próprios fabricantes de disco rígido fornecem 
programas de formatação de baixo nível (física).
O particionamento do disco, como o próprio nome sugere, implica em sua 
segmentação. Podemos segmentá-lo em uma ou mais partições, as quais serão utilizadas 
para conterdiferentes Sistemas Operacionais, ou quando o usuário deseja organizar melhor 
as suas informações alocando-as em partições separadas. 
Após o particionamento, para que o disco seja reconhecido e utilizado pelo 
sistema operacional, é necessária uma nova formatação, chamada de formatação lógica. 
A formatação lógica consiste em escrever no disco a estrutura do sistema de arquivos 
utilizado pelo sistema operacional.
Um sistema de arquivos é um conjunto de estruturas lógicas e de rotinas que 
permitem ao sistema operacional controlar o acesso ao disco rígido, organizando-o de 
modo que permita armazenar e acessar os dados de maneira mais efi ciente, de acordo 
com os recursos, limitações e objetivos do sistema. Diferentes sistemas operacionais usam 
diferentes sistemas de arquivos, como a FAT32 (Windows 98), NTFS (Windows NT/2000/
XP), EXT2 e EXT3 (Linux).
Para formatar logicamente um disco a ser utilizado pelo Windows 98, por exemplo, 
é necessário dar boot através de um disquete e rodar o programa FDISK, seguido do comando 
FORMAT C: (ou a letra da unidade a ser formatada). Outros sistemas operacionais algumas 
Fonte
Jumpers
Cabo fl at
Introdução à Computação - João Amâncio Gonçalves de Oliveira Júnior - UNIGRAN
64
vezes incluem até mesmo Wizzards que orientam o usuário sobre a formatação lógica do 
disco durante o processo de instalação. 
ATIVIDADES
As atividades referentes a esta aula estão disponibilizadas na ferramenta “Sala 
Virtual - Atividades”. Após respondê-las, enviem-nas por meio do Portfólio- ferramenta do 
ambiente de aprendizagem UNIGRAN Virtual. Em caso de dúvidas, utilize as ferramentas 
apropriadas para se comunicar com o professor.