Cap23 - Discos

Capítulo

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Discos Armazenamento de dados Esta é uma das funções importantes de um computador. Além de acessar e processar dados, o computador precisa também armazená-los. Existem portanto diferentes métodos de armazenamento, cada um com suas próprias características. Neste capítulo apresentaremos os principais dispositivos de armazenamento de dados:     

Disco rígido Drive de CD-ROM Gravadores de CD ZIP Drive Drive de disquetes

Disco rígido Todo usuário quer um PC com um processador rápido, uma boa quantidade de memória RAM, e um disco rígido de generosa capacidade. O que chamamos de generosa capacidade varia bastante ao longo do tempo. Em 1995, 1 GB era uma capacidade bastante generosa. Para os padrões do início de 2001, a capacidade mínima de um HD considerado modesto é 10 GB, e capacidades generosas são 20, 30 ou 40 GB. Já existem discos IDE com mais de 100 GB, dentro de pouco tempo essas altas capacidades, antes consideradas absurdas, passarão a ser comuns. Além da elevada capacidade, também é necessário que o disco rígido apresente um bom desempenho. Quanto maior é o desempenho, menor será o tempo gasto nas operações de acesso a disco.

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IDE x SCSI

A maioria dos discos rígidos usados nos computadores de uso pessoal são do padrão IDE (Integrated Drive Electronics). Existe um outro tipo de disco, usado em servidores e em computadores que precisam ter altíssimo desempenho. São os discos SCSI (Small Computer System Interface). O padrão IDE também é conhecido como ATA (AT Attachment). Na maior parte deste capítulo trataremos sobre discos IDE, mas também apresentaremos os discos rígidos SCSI. Figura 23.1 Disco rígido IDE

Disco rígido IDE e seus acessórios

A figura 1 mostra um disco rígido IDE. Alguns acessórios podem acompanhá-lo: parafusos de fixação, um manual e um disquete de instalação. O disquete de instalação é necessário apenas quando o disco vai ser instalado em um computador com BIOS antigo, que não é capaz de reconhecer a sua capacidade máxima. Os parafusos de fixação também não são necessários, já que o gabinete do computador vem acompanhado de parafusos em número suficiente. São úteis entretanto quando o disco rígido vai ser instalado em um computador cujos parafusos o usuário já não possui mais. O manual traz algumas informações importantes, como a configuração de jumpers e os parâmetros para serem programados no CMOS Setup. Em geral essas informações estão indicadas na carcaça externa do disco rígido, e o manual pode assim ser dispensado. Mesmo quando o manual não é fornecido, é possível obter as informações mais importantes no site do fabricante do disco rígido. O software que acompanha o disco rígido normalmente é desnecessário. Nos PCs antigos, os BIOS só eram capazes de reconhecer discos rígidos com no máximo 504 MB. Nos PCs modernos (o que inclui todos os de classe Pentium e superiores), os BIOS possuem uma função chamada LBA (Logical

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Block Addressing). Com esta função, o limite de 504 MB é vencido. Existem alguns BIOS de PCs produzidos entre 1996 e 1997 que reconhecem no máximo discos com 2 GB. Outros chegam ao máximo de 4 GB. Todos os PCs produzidos antes de 1998 tinham em 8 GB o limite máximo. Se você precisa instalar um disco rígido moderno em um computador antigo, precisará do software que acompanha o disco rígido, conhecido como driver LBA. Os principais softwares deste tipo são o Disk Manager e o EZ Drive. Se este software é necessário e não acompanha o seu disco rígido, existem duas soluções para o problema: atualizar o BIOS da placa de CPU (através do site do fabricante da placa), ou obter o driver LBA no site do fabricante do disco rígido. Figura 23.2 Conectores da parte traseira de um disco rígido.

Conectores de um disco IDE

A figura 2 mostra os conectores existentes na parte traseira de um disco IDE. Um conector permite a ligação na fonte de alimentação, e outro é usado para a conexão com o cabo flat IDE. Normalmente encontramos ainda um grupo de jumpers que fazem o selecionamento do disco. Com eles podemos programar o disco para operar como Master ou Slave (o que é mais ou menos o mesmo que definir se o disco irá operar como C ou D). Interfaces IDE

Os discos rígidos devem ser ligados nas interfaces IDE existentes na placa de CPU, através do cabo flat IDE. Cada interface IDE permite a conexão de até dois dispositivos IDE. Podemos combinar dispositivos IDE de diversas formas. Por exemplo, podemos ligar na interface IDE primária, dois discos rígidos IDE, e na interface IDE secundária, ligar um drive de CD-ROM IDE e um ZIP drive IDE.

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Hardware Total Figura 23.3 Conectores IDE.

A figura 3 mostra dois conectores, relativos às duas interfaces IDE. São chamadas de Primary IDE e Secondary IDE. Ao instalarmos um disco rígido, devemos fazê-lo preferencialmente na interface IDE primária, configurado como Master (ou seja, o primeiro dispositivo). Quando vamos instalar um segundo disco rígido, podemos configurá-lo como Slave na interface IDE primária (ou seja, o segundo dispositivo), ou então como Master da interface IDE secundária. O interior de um disco rígido

A figura 4 mostra o interior de um disco rígido. Obviamente, o disco desta foto já não funciona mais. Não podemos abrir o disco rígido para ver o seu interior. Isto só pode ser feito em laboratórios que possuem os equipamentos necessários à produção ou manutenção de discos rígidos. Figura 23.4 O interior de um disco rígido.

A seguir, apresentaremos alguns componentes existentes no disco rígido, bem como alguns termos relacionados.

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O disco é o meio magnético onde são gravados os dados. Normalmente são feitos de alumínio coberto por um material magnético. Em geral, dentro de um disco rígido 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 em seu interior. Braço

O braço é um dispositivo mecânico que serve para movimentar as cabeças de leitura e gravação ao longo da superfície do disco. Possui várias ramificações para que cada uma das cabeças possa ter acesso à superfície magnética. Cabeças

Dentro de um disco rígido, encontramos vários discos, sendo que cada um deles possui duas faces (cada face é uma superfície magnética). Para cada face, existe uma cabeça correspondente. Um braço mecânico movimenta as cabeças para que cada uma acesse qualquer ponto da sua superfície magnética. Superfície

Cada face de um disco é uma superfície magnética, usada para gravação e leitura de dados. Figura 23.5 Discos, braço e cabeças de um disco rígido.

Trilhas

Cada superfície é dividida magneticamente em trilhas e setores. As trilhas são círculos concêntricos, igualmente espaçados. A cabeça correspondente deve antes ser posicionada sobre a trilha desejada para que seus dados possam ser lidos ou gravados. Os discos rígidos modernos possuem, em cada superfície, milhares de trilhas, em geral entre 1000 e 5000. Setores

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Assim como cada face de um disco é magneticamente dividida em trilhas, cada trilha é magneticamente dividida em setores. A figura 6 mostra de forma simplificada, a superfície de um disco dividida em trilhas e setores. Esta representação é realmente simplificada, já que os discos atuais possuem milhares de trilhas. Os primeiros discos rígidos fabricados possuíam 17 setores em cada trilha. Discos rígidos modernos possuem entre 50 e 200 setores por trilha. *** 35% *** Figura 23.6 Trilhas e setores.

Nos discos antigos, cada uma das trilhas possuía o mesmo número de setores, como mostra a figura 6. Nos discos modernos, graças à presença de um microprocessador interno, é possível dividir um disco em várias zonas, e gravar nas zonas mais externas um número maior de setores. 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 número de 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. Digamos por exemplo que um disco tenha 4 cabeças (numeradas de 0 a 3), e que o braço está posicionando essas cabeças de modo que cada uma esteja sobre a trilha 50 da sua superfície. Dizemos então que as cabeças estão posicionadas sobre o cilindro número 50. Explicando de uma forma ainda mais simples, considere que chamamos a trilha 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

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Cilindro 2 = Trilha 2/0 + Trilha 2/1 + Trilha 2/2 + Trilha 2/3 etc... Obviamente estamos supondo um disco rígido com 4 cabeças. A figura 7 mostra, de forma simplificada, o conceito de cilindro. Figura 23.7 Cilindro.

Geometria lógica e física

Os discos rígidos modernos têm uma organização bastante parecida com a dos discos mais antigos, com menor capacidade. A tabela a seguir mostra algumas características de discos rígidos antigos e modernos: Capacidade Numero de setores Número de trilhas Número de cabeças Tamanho do setor

Discos antigos Baixa Constante em todas as trilhas Centenas Poucas 512 bytes

Discos modernos Alta Variável, sendo maior nas trilhas externas Milhares Poucas 512 bytes

Os discos modernos têm capacidade bem elevada. Em 1980 eram comuns modelos de 5 ou 10 MB, em 1990 eram comuns modelos de 30 e 40 MB, e em 2000, os modelos de 10 a 20 GB eram os mais comuns. Uma grande diferença é o número de setores, que era constante em todas as trilhas dos modelos antigos (em geral 17, 25 ou 34 setores por trilha), enquanto nos discos modernos o número de setores por trilha é bem maior, chegando à casa das centenas nas trilhas mais externas. O número de trilhas em cada superfície também é maior, graças a técnicas que permitiram aumentar a densidade de gravação. Duas características entretanto são comuns nos discos antigos e nos modernos. O número de pratos permanece pequeno, assim como o número de cabeças. A maioria dos discos têm 2, 4, 6 ou 8 cabeças. Também por uma questão de compatibilidade, cada setor do disco

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permanece com 512 bytes nos discos modernos, assim como ocorria nos discos antigos. Quando o BIOS ou o sistema operacional precisa acessar os dados de um setor do disco, ele precisa informar o número da cabeça, o número do cilindro e o número do setor. Este endereçamento seria extremamente complexo se o BIOS e o sistema operacional tivessem que levar em conta que cada grupo de trilhas possui um número diferente de setores. Para simplificar as coisas, o disco rígido aceita ser endereçado como se todas as suas trilhas tivessem o mesmo número de setores. Ao receber o número da cabeça, cilindro e setor a ser acessado (endereço lógico), faz os cálculos que convertem esses valores para o número verdadeiro do setor interno (endereço físico). 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. Digamos que um certo disco rígido tenha no CMOS Setup, os seguintes parâmetros: 2180 cilindros 255 cabeças 63 setores Note que este disco não tem realmente 255 cabeças. Se isto fosse realidade, este disco teria mais de 1 metro de altura! Da mesma forma, o número de setores não é tão pequeno como 63, já que os discos modernos têm trilhas com muito mais setores. Mesmo sendo parâmetros fictícios, o disco rígido aceita ser endereçado através deles, e converte o endereço lógico externo para o endereço físico interno para realizar os acessos. A capacidade de qualquer disco rígido é obtida multiplicando o número de cilindros pelo número de cabeças pelo número de setores por 512, já que são 512 bytes por setor. Portanto a capacidade é dada por: Cilindros x cabeças x setores x 512 O disco do nosso exemplo teria: 2180 x 255 x 63 = 17.931.110.400 bytes, ou seja, quase 18 GB.

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Portanto é importante entender a organização interna dos discos rígidos antigos, já que os modernos são encarados externamente desta mesma forma, apenas apresentando um número elevado de “cabeças lógicas”. ATA-33, ATA-66 e ATA-100

Um dos diversos fatores que definem o desempenho de um disco rígido é a sua taxa de transferência externa. Até pouco tempo, a maior taxa de transferência observada nos discos IDE era de 16,6 MB/s no chamado PIO Mode 4. Em 1997 surgiram os discos capazes de operar no modo Ultra DMA 33 (ou ATA-33), que opera com 33 MB/s. Surgiram a seguir os padrões ATA-66 e ATA-100, capazes de operar com taxas de 66 MB/s e 100 MB/s, respectivamente. Certas restrições devem ser observadas para que esses modos possam ser usados: a) A interface IDE deve ser compatível b) O disco rígido deve ser compatível c) O cabo flat IDE deve ser adequado Dependendo da placa de CPU, o máximo modo suportado pode ser o ATA33, o ATA-66 ou o ATA-100. Isto depende do chipset utilizado na placa de CPU. O disco rígido também deve ser compatível. Existem discos rígidos compatíveis com o padrão ATA-33, outros mais novos compatíveis como ATA-66 e outros ainda mais novos, compatíveis com o ATA-100. Figura 23.8 O cabo flat para o modo ATA-33 é de 40 vias e deve ter no máximo 45 cm de comprimento.

A questão do cabo também é importante. Placas de CPU são sempre acompanhadas dos cabos IDE. Para usar o modo ATA-33 é permitido usar o cabo flat de 40 vias, mas ele precisa ter no máximo 45 centímetros de comprimento, caso contrário ocorrerão erros de leitura e gravação. Para os modos ATA-66 e ATA-100 é preciso usar o cabo flat IDE de 80 vias.

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Hardware Total Figura 23.9 Para os modos ATA-66 e ATA-100 é preciso usar o cabo IDE de 80 vias. Ambos têm conectores iguais.

As tabelas que se seguem resumem as condições mínimas para que seja possível o funcionamento nos modos ATA-33, ATA-66 e ATA-100. Quando as condições não são satisfeitas por um determinado modo, as transferências ocorrerão no modo imediatamente inferior, desde que satisfaça às três condições. Requisitos mínimos para operar em ATA-33 Disco rígido Interface IDE Cabo flat IDE

ATA-33 ATA-33 40 vias, 45 cm

Requisitos mínimos para operar em ATA-66 Disco rígido Interface IDE Cabo flat IDE

ATA-66 ATA-66 80 vias

Requisitos mínimos para operar em ATA-100 Disco rígido Interface IDE Cabo flat IDE

ATA-100 ATA-100 80 vias

Suponha por exemplo que vamos fazer a seguinte instalação: Interface IDE ATA-66 Disco rígido ATA-33 Cabo flat de 80 vias A interface IDE é ATA-66 e está sendo usado o cabo apropriado para este modo, entretanto o disco rígido do exemplo suporta no máximo o ATA-33, portanto este será o modo utilizado, e não o ATA-66.

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Além de serem satisfeitas essas condições do ponto de vista do hardware, é também preciso configurar o Windows para ativar os modos Ultra DMA. Se isto não for feito, o acesso ao disco ficará limitado ao PIO Mode 4, com apenas 16,6 MB/s. Tempo de acesso

O tempo de acesso está relacionado com a velocidade de movimentação do braço que contém as cabeças de leitura e gravação. Podemos entender facilmente que quanto mais veloz for o movimento deste braço, mais rapidamente o disco poderá acessar qualquer dado nele armazenado. Digamos que em um determinado instante o braço esteja posicionado sobre o cilindro número 200, e o disco recebe um comando para que seja acessado o cilindro 210. Devido à proximidade, este movimento será relativamente rápido. Entretanto, digamos que seja recebido um comando para acessar o cilindro número 800. Como este cilindro está mais longe, o movimento realizado pelo braço será mais demorado. A todo instante, o disco pode receber comandos para mover seu braço a qualquer cilindro para realizar leituras ou gravações de dados. O movimento pode ser mais ou menos demorado, dependendo do número do cilindro atual e do número do cilindro solicitado. Convenciona-se tomar como parâmetro estatístico, o tempo necessário para mover o braço desde o primeiro cilindro até o último. Este tempo é chamado de full stroke. Chamamos de tempo médio de acesso, ou simplesmente tempo de acesso, um valor igual à metade de full stroke. É aproximadamente igual ao tempo necessário para mover o braço desde o primeiro cilindro até o cilindro central. tempo de acesso = (full stroke) / 2 Praticamente todos os discos rígidos modernos apresentam tempos de acesso entre 8 e 15 ms, sendo que a maioria deles situa-se entre 8 e 12 ms. Alguns campeões de velocidade situam-se abaixo de 8 ms, enquanto alguns modelos mais econômicos (e lentos) possuem tempos de acesso um pouco maiores, entre 10 e 15 ms. Quanto menor for o tempo de acesso, melhor será o desempenho do disco. Em situações nas quais são feitos poucos acessos seqüenciais a arquivos muito grandes (o caso típico das aplicações de multimídia), o tempo de acesso é um fator de importância secundária. Tanto é assim que os drives de CD-ROM apresentam tempos de acesso em torno de 100 ms, sem prejudicar

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o seu desempenho. Por outro lado, nas aplicações em que são feitos acessos a uma grande quantidade de arquivos de tamanho pequeno (caso típico do ambiente Windows), o tempo de acesso é um fator decisivo no desempenho do disco. Existe um outro tipo de tempo de acesso que também tem importância, apesar de secundária. Trata-se do tempo de acesso entre trilhas. Mede o tempo necessário para mover o braço de uma trilha (ou cilindro), até a trilha seguinte. Este parâmetro é importante quando está sendo realizada a leitura ou gravação de arquivos longos, que podem ocupar vários cilindros consecutivos. Em geral, o tempo de acesso entre trilhas varia entre 1/3 e 1/5 do tempo médio de acesso. Podemos então encontrar discos com tempos de acesso entre trilhas variando de pouco mais de 1 ms, até valores mais elevados como 5 ms. Este tempo exerce uma influência bem pequena sobre o desempenho. Considere por exemplo um disco que gira a 5400 RPM, com 4 cabeças, e um tempo de acesso entre trilhas igual a 4 ms. Para ler as 4 trilhas que formam um cilindro, o disco precisa descrever 4 rotações, o que consome um tempo total de 44 ms. Depois disso, é preciso gastar mais 4 ms para mover o braço até o cilindro seguinte para continuar acessando o arquivo. Portanto, esta movimentação aumentou o tempo total para ler um cilindro inteiro, de 44 para 48 ms, uma diferença muito pequena. Vários programas fazem a medida do tempo médio de acesso, e ainda do tempo de acesso entre trilhas. Podemos citar o PC Check (figura 10), cuja versão demo pode ser obtida gratuitamente através da Internet, em www.eurosoft-uk.com. Figura 23.10 Medida do desempenho de um disco rígido com o PC Check.

Os resultados mostrados na figura 10 foram obtidos em um disco rígido Quantum Fireball LCT15:

Capítulo 23 – Discos Linear Seek (tempo de acesso entre trilhas): Full Stroke Seek: Random Seek (tempo médio de acesso):

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Quando o computador destina-se a ser usado em aplicações profissionais que exigem alto desempenho, é preciso procurar um disco rígido que também seja de alto desempenho. Para isto é preciso que o disco tenha um baixo tempo de acesso. O tempo de acesso entre trilhas é de importância secundária, e não deve ser usado como fator decisivo. Como dificilmente podemos medir o desempenho do disco antes de comprá-lo, devemos procurar outros meios de obter esta informação. Podemos, por exemplo, acessar o fabricante via Internet e consultar as especificações técnicas dos modelos oferecidos. Taxa de transferência interna

Ao lado do tempo médio de acesso, a taxa de transferência interna é o mais importante fator que define o desempenho de um disco rígido. Enquanto o tempo médio de acesso é decisivo na leitura de arquivos pequenos em grande quantidade, a taxa de transferência interna é o principal fator envolvido na velocidade de leitura e gravação de arquivos grandes. Os discos rígidos IDE (e também os modelos SCSI) possuem uma área interna de memória, para onde são lidos os dados que serão posteriormente transferidos para a placa de CPU. Esta área é chamada de cache ou buffer. Quando um disco rígido IDE transfere dados, estão envolvidos dois tipos de transferência: 1. Transferência da mídia magnética para a cache interna 2. Transferência da cache interna para a placa de CPU A figura 11 mostra como a operação completa é realizada. A taxa de transferência interna representa a velocidade na qual a primeira transferência é feita. A velocidade na qual a segunda transferência se faz, é chamada de taxa de transferência externa. Em geral a taxa externa é muito maior que a interna. Para que o disco rígido possa fazer uma transferência completa (mídia - cache - CPU) de forma mais veloz, tanto a transferência interna como a externa precisam ser rápidas. Quanto à taxa externa não há problema. Os modernos discos IDE são capazes de transferir dados para a placa de CPU em velocidades bem elevadas, como 66 MB/s (ATA-66) e 100 MB/s (ATA-100). A grande dificuldade tecnológica é obter uma taxa de transferência interna elevada.

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Hardware Total Figura 23.11 Taxas de transferência interna e externa.

Calculando a taxa de transferência efetiva

Suponha que um determinado disco apresente as seguintes taxas de transferência: Interna: Externa:

30 MB/s 100 MB/s

Calculando de forma bem simples, suponha a leitura de 1 MB. Como a taxa de transferência interna é de 30 MB/s, o tempo necessário para ler esses 1 MB para a memória interna é: 1 MB / 30 MB/s = 0,033 s Para transferir esses dados da memória interna para a placa de CPU, será preciso um tempo de: 1 MB / 100 MB/s = 0,010 s Portanto, o tempo total para realizar esta transferência de 1 MB é de: 0,033 s + 0,010 s = 0,043 s Dividindo a quantidade de dados transferidos (1 MB) pelo tempo total (0,31 s), teremos uma taxa de transferência efetiva de: 1 MB / 0,043 s = 23,2 MB/s Ficamos então com os seguintes resultados:

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Taxa de transferência interna: 30 MB/s Taxa de transferência externa: 100 MB/s Taxa de transferência efetiva: 23,2 MB/s Estamos chamando de taxa de transferência efetiva, a combinação da taxa interna com a externa. Observe que seu valor está muito mais próximo da taxa interna. Vamos considerar mais dois discos, e apresentar suas taxas de transferência interna e externa, e calcular a taxa efetiva. Coloquemos os três discos em uma tabela: Taxa de transferência interna Taxa de transferência externa Taxa de transferência efetiva

Disco 1 30 MB/s 100 MB/s 23,2 MB/s

Disco 2 30 MB/s 66 MB/s 20,6 MB/s

Disco 3 20 MB/s 100 MB/s 16,6 MB/s

Nesta tabela, a taxa de transferência efetiva foi calculada como no primeiro exemplo. Comparando o disco 1 com o disco 2, observamos que um valor menor na taxa de transferência externa (66 MB/s ao invés de 100 MB/s) não causa uma degradação significativa da taxa de transferência efetiva (20,6 MB/s ao invés de 23,2 MB/s). Comparando o disco 1 com o disco 3, vemos que a diminuição da taxa de transferência interna (20 MB/s ao invés de 30 MB/s) causa uma diminuição considerável na taxa efetiva (16,6 MB/s, ao invés de 23,2 MB/s). Isto ocorre devido ao fato da taxa externa ser relativamente alta, ficando portanto a cargo da taxa interna o resultado final. Os resultados podem ser apreciados quando comparamos os discos 2 e 3 com o disco 1, em termos de porcentagem das taxas de transferência: Taxa interna Taxa externa Taxa efetiva

Disco 2 x Disco 1 Igual 33% menor 11,2% menor

Disco 3 x Disco 1 33% menor Igual 28,5% menor

Comparando o disco 2 com o disco 1, vemos que ambos têm a mesma taxa de transferência interna, e a taxa externa do disco 2 é 33% menor, e como resultado, a taxa de transferência efetiva ficou 11,2% menor. Agora comparando o disco 3 com o disco 1, vemos que ambos têm a mesma taxa externa, mas a taxa interna do disco 3 é 33% menor, e como resultado, sua taxa de transferência efetiva é 28,5% menor. De um modo geral, a taxa de transferência interna é a que determina o desempenho global, sendo muito mais importante que a externa. Existem discos ATA-66 e ATA-100 de baixo custo, com taxas internas bastante modestas. O fato de serem ATA-66 ou ATA-100 não garante que esses discos terão um bom desempenho. Muito mais importante é checar a taxa de transferência interna.

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Esta discussão sobre taxas de transferência interna e externa também se aplicam a modelos SCSI. Esses discos também têm uma memória interna, uma taxa de transferência interna e uma externa. A diferença principal é que a transferência externa não segue padrões como ATA-33, ATA-66 e ATA100, e sim, padrões próprios da interface SCSI. Existem modos que operam com 20, 40, 80, 160 e até 320 MB/s. Calculando a taxa de transferência interna

Os cálculos apresentados aqui foram aproximados, mas serviram para mostrar como a taxa de transferência interna é importante. Para que um disco possua uma elevada taxa de transferência interna, ele precisa:

1. Possuir um grande número de setores por trilha 2. Possuir uma alta velocidade de rotação Mesmo de forma intuitiva, podemos entender que, quanto maior é o número de setores em uma trilha, mais dados poderão ser lidos (ou gravados) em cada rotação do disco. Da mesma forma, quanto mais elevada for a velocidade de rotação, mais rápido os dados passarão pelas cabeças. Suponha que um determinado disco gira a 5400 RPM, e em cada trilha externa existam 400 setores. Para calcular a taxa de transferência interna, devemos dividir o número de bytes de uma trilha pelo tempo necessário para a sua leitura (1 rotação): Número de bytes = 400 x 512 = 204.800 Tempo de uma rotação: 60s / 5400 RPM = 0,011 s A taxa de transferência interna será então: 204.800 bytes / 0,011 s = 18,6 MB/s, aproximadamente A taxa de transferência interna pode ser então calculada pela fórmula: N x R x 512 / 60.000.000 Nesta fórmula, N é o número de setores por trilha, R é a velocidade de rotação (dada em RPM). O resultado será a taxa interna de transferência, dada em MB/s. Pela fórmula, fica claro que quanto maiores forem os valores de N (número de setores por trilha) e R (velocidade de rotação dos discos), maior será a taxa de transferência interna.

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Como já dissemos, os discos rígidos modernos possuem, nas suas trilhas externas, mais setores que nas trilhas internas. Por isso, a taxa de transferência será mais elevada durante a leitura de áreas no início do disco. Se soubéssemos o número de setores nas primeiras e nas últimas trilhas, juntamente com a velocidade de rotação, poderíamos calcular um valor médio para a taxa de transferência interna. Mesmo sem saber o número de setores, podemos encontrar a taxa de transferência interna máxima, nas entrelinhas do manual do disco rígido. Veja por exemplo as informações extraídas do manual dos discos Quantum Fireball LCT20. Trata-se de uma família de discos de 10, 20, 30 e 40 GB. Os discos são idênticos, a diferença está no número de superfícies magnéticas (1 a 4), com 10 GB em cada superfície. No manual desses discos, encontramos as informações mostradas na figura 12. Figura 23.12 Parâmetros de desempenho de um disco rígido.

Neste manual vemos a informação: Internal Data Rate (Mb/sec): Up to 248 Esta é a taxa de transferência interna máxima, que nesses discos vale 248 Mbits/s. Observe que em geral os fabricantes apresentam esta taxa em Mbits/s, e não em MB/s. Para converter de Mbits/s para MB/s, basta dividir por 8. Portanto, a taxa é de 31 MB/s. Como vemos, o fabricante não informa o número de setores por trilha, dado necessário para calcular a taxa de transferência interna, em compensação informa diretamente o valor desta taxa de transferência. Note que esta taxa que o fabricante informa não é a que se verifica na prática. Este valor não leva em conta, por exemplo, as áreas que separam os

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setores consecutivos, chamadas de “gaps”. Os gaps ocupam cerca de 10% de cada trilha, portanto, apenas 90% dos bits que passam pelas cabeças a cada segundo representam realmente dados. Isto já reduz a taxa de transferência interna para cerca de 28 MB/s (que ainda é um valor bem alto). Não há nada que o usuário possa fazer para aumentar a taxa de transferência interna de um disco, nem para reduzir o seu tempo de acesso. Entretanto, é útil conhecer essas informações antes da compra de um disco rígido. Estacionamento das cabeças

O estacionamento das cabeças é uma operação realizada sempre que o disco rígido é desligado. Consiste em, antes do desligamento, mover as cabeças sobre um cilindro onde não serão gravados dados. Isto evita que, ao cessar a rotação do disco, as cabeças toquem na superfície magnética, o que poderia não só perda de dados, mas também deixar o disco fisicamente danificado. Todos os discos rígidos atuais fazem estacionamento automático das cabeças, mas nos modelos muito antigos, esta operação precisava ser feita manualmente, através de programas apropriados (PARK.COM). Os fabricantes de discos rígidos recomendam que esses programas não sejam mais usados. O usuário deve deixar que o estacionamento das cabeças seja feito de forma automática, quando o disco é desligado. Pré-compensação de gravação

Os discos rígidos antigos necessitavam que, a partir de um certo cilindro, este comando fosse ativado, com o objetivo de remanejar o posicionamento dos bits gravados nos cilindros mais internos, para evitar que esses bits interagissem magneticamente, alterando suas posições. Nos discos modernos a pré-compensação continua sendo usada, entretanto é ativada internamente pelo disco, e não mais pelo BIOS, como era feito há alguns anos atrás (aproximadamente até o início dos anos 90). Logical Block Addressing

O LBA (Logical Block Addressing) foi introduzido para que fosse possível ultrapassar a barreira dos “504 MB”, um problema que existia nos BIOS dos PCs produzidos até 1995, aproximadamente. Quando um computador possui um BIOS que não possui a função LBA, é necessário, para instalar discos IDE acima de 504 MB, utilizar um software que implementa esta função. Durante 1994, 1995 e até em 1996, praticamente todos os discos rígidos IDE eram fornecidos juntamente com um disquete com um software que implementa esta função. Para instalar um disco rígido acima de 504 MB, não use nenhum software adicional para ativar este recurso. Ao invés disso,

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habilite a função LBA no seu CMOS Setup. Em geral você encontrará no Setup, comandos individuais para ativar o LBA para cada disco rígido, de forma independente. IDE Block Mode

Os modernos discos IDE podem realizar transferências em bloco. Ao invés de transferirem um setor de cada vez, transferem para a memória da placa de CPU, um grupo de setores. Alguns Setups permitem que seja escolhido o número de setores a serem transferidos neste modo: 4, 8, 16, 32 ou 64. Certos Setups operam com um valor fixo, por exemplo, 16 setores, sempre que o IDE Block Mode for ativado. Declarando o disco rígido IDE no CMOS Setup

Sempre que um disco rígido IDE for instalado, deve ser declarado no CMOS Setup. As placas de CPU produzidas nos últimos anos possuem sempre duas interfaces IDE, sendo que cada uma delas pode controlar dois dispositivos IDE. Como essas duas interfaces são chamadas de Primária e Secundária, e como os dois dispositivos ligados a uma interface IDE são chamados de Mestre e Escravo (Master / Slave), os 4 dispositivos IDE são chamados de:    

Primary Master Primary Slave Secondary Master Secondary Slave

Em geral, o BIOS dá suporte apenas a discos rígidos. Outros dispositivos, como drives de CD-ROM e unidades de fita IDE necessitam de drivers apropriados, normalmente carregados durante o boot. Os parâmetros relacionados com o disco rígido que utilizam declarações no CMOS Setup são os seguintes: Cyln Head Sect

Número de cilindros. Esta informação é encontrada no manual do disco rígido, e muitas vezes está também impressa na sua carcaça externa. O conjunto de valores formados pelo número de cilindros, cabeças e setores de um disco rígido é a “Geometria Lógica” do disco. Número de cabeças. Também podemos encontrar esta informação no manual do disco rígido, e em geral, impressa na sua carcaça externa. Número de setores por trilha. Encontramos esta informação no manual do disco rígido, e em geral, impressa na sua carcaça externa. O número de cabeças, cilindros e setores usados no CMOS Setup são lógicos, e não físicos. Em outras palavras, esses três parâmetros não representam a realidade física do interior do disco, e sim, valores correspondentes, sugeridos pelo fabricante.

23-20 WPcom Lzone

LBA Mode IDE Block Mode IDE 32 bit Transfer

IDE PIO Mode

IDE DMA Mode

Hardware Total Cilindro de pré-compensação. Indica o número do clilindro a partir do qual é ativada a précompensação de gravação. Este parâmetro não é mais usado nos discos rígidos modernos. Se o CMOS Setup possuir um item para a programação deste parâmetro, use o valor 65.535. Indica o número do cilindro usado como zona de estacionamento das cabeças. Assim como o WPcom, este parâmetro também é obsoleto. Para manter compatibilidade com os discos rígidos antigos, os fabricantes recomendam que este parâmetro, caso exista no Setup, seja programado com um valor igual ao número de cilindros. Por exemplo, se um disco possuir 1024 cilindros, programe tanto o Cyln como o LZone com o valor 1024. Habilite este parâmetro (Logical block addressing), a menos que você esteja instalando um disco rígido muito antigo, com menos de 504 MB. Habilite este parâmetro para que as transferências sejam feitas em blocos de múltiplos setores. As interfaces IDE modernas são capazes de realizar operações de E/S (entrada e saída de dados) em 16 ou 32 bits. Apesar dos discos IDE transferirem apenas 16 bits de cada vez, a operação da interface em 32 bits traz uma sensível melhora na taxa de transferência. É aconselhável manter este recurso sempre habilitado. Este item serve para regular a velocidade de transferência de dados entre o disco rígido e sua interface, quando não são feitas transferências por DMA. Os modos disponíveis são 0, 1, 2, 3 e 4. O PIO Mode 4 é o que apresenta melhores resultados, com uma taxa de 16,6 MB/s. Deve ser o modo escolhido, em todos os discos e drives de CD-ROM IDE modernos. Em modelos ainda mais novos, que suportam o funcionamento em modo DMA, este terá prioriadade sobre os modos PIO. Discos rígidos modernos devem usar obrigatoriamente o modo Ultra DMA. As transferências de dados do disco rígido podem ser feitas por dois processos: PIO ou DMA. Modelos produzidos até aproximadamente 1997 suportam apenas modos PIO, e os mais recentes suportam DMA (ATA-33, ATA-66 e ATA-100). Deixe o modo DMA ativado no caso de dispositivos IDE modernos (fabricados a partir de 1998).

Todos esses parâmetros podem ser preenchidos manualmente pelo usuário, ou então detectados automaticamente, através de um comando apropriado. A maioria dos Setups possui este comando para detecção automática. Da mesma forma, existem alguns Setups que possuem detecção automática apenas para Cyln, Head, Sect e LBA, ficando os outros parâmetros desativados. Caso seja desejado, o usuário poderá habilitá-los manualmente. Existem Setups em que todos esses parâmetros estão juntos em um mesmo comando, normalmente no Standard CMOS Setup, ficando todos os outros comandos espalhados no Advanced CMOS Setup e no Advanced Chipset Setup. O CMOS Setup diz respeito apenas aos discos IDE, e não a discos SCSI. Quando um PC tem um ou mais discos rígidos SCSI, o seu controle é feito pelo BIOS da placa controladora SCSI, e não pelo BIOS da placa de CPU. Quando um PC tem apenas discos SCSI, usamos no CMOS Setup a opção “Not Installed” para os discos rígidos. Não quer dizer que o PC não tem discos rígidos, quer dizer apenas que os discos não são IDE e não são controlados pelas interfaces IDE da placa de CPU. Partição e formatação lógica

Para instalar um disco rígido é preciso primeiro configurar os seus jumpers. A seguir deve ser conectado na interface através do cabo flat apropriado, e

Capítulo 23 – Discos

23-21

ligado na fonte de alimentação. Usamos a seguir o CMOS Setup e programamos os parâmetros que definem a sua geometria e capacidade: número de cilindros, número de cabeças e número de setores (no caso de discos IDE). Feito isto usamos o programa FDISK para fazer a partição, e o programa FORMAT para fazer a formatação lógica. Podemos entretanto optar por dividir o disco rígido em múltiplos drives lógicos. Na seção seguinte veremos como fazê-lo.

Vários drives lógicos O programa FDISK pode ser usado para dividir um disco rígido (drive físico) em dois ou mais drives lógicos. Em certas situações, esta divisão pode ser interessante. Por exemplo, podemos usar o drive lógico C para armazenar programas, e o drive lógico D para armazenar dados. Isto facilita bastante as operações de backup, pois teremos que fazê-lo apenas no drive D. Alguns usuários gostam de armazenar no drive C, os programas de trabalho, e no drive D, jogos e outras amenidades. Existem casos de PCs que são usados por duas pessoas. Poderia ser dividido, por exemplo, em C para programas, D para os dados do primeiro usuário, e E para os dados do segundo usuário. Vamos ver agora como dividir um disco rígido de 16 GB em três drives lógicos: C: 8 GB D: 6 GB E: 2 GB (valores aproximados) O método apresentado pode ser usado para criar quantos drives lógicos você desejar (respeitando o limite de letras do alfabeto). Como fica muito difícil gerenciar um número grande de drives, não é conveniente exagerar neste recurso (o que foi mesmo que gravei no meu drive T: ?). Esta divisão é feita através do FDISK, mas só pode ser feita enquanto o disco rígido ainda não possui dados armazenados, pois sempre que alteramos o seu particionamento, os dados são perdidos. Para fazer esta divisão, temos que executar os seguintes comandos com o FDISK: a) Criar uma partição primária com 8 GB, que será o drive C. b) Criar uma partição estendida ocupando todo o restante do disco rígido. c) Criar o drive lógico D, com 6 GB dentro da partição estendida. d) Criar o drive lógico E, com 2 GB, dentro da partição estendida. e) Tornar ATIVA a partição primária, como veremos adiante.

23-22

Hardware Total

OBS.: Para que seja possível criar essas partições, é necessário que não tenha sido criada nenhuma outra partição. Se já existirem partições podemos fazê-lo, mas para isto será preciso deletar as partições já existentes, através do comando 3 do FDISK (Deletar partição). Isto fará com que todos os dados armazenados no drive lógico correspondente sejam perdidos.

Figura 23.13 Tela principal do FDISK.

Ao executarmos o FDISK e chegarmos à sua tela principal (figura 13), escolhemos a opção 1, para criar uma partição. Será então apresentada a tela da figura 14, na qual escolhemos a opção 1, para criar a partição primária. Figura 23.14 Para criar a partição primária.

Quando for apresentada a tela da figura 15, ao invés de respondermos S, devemos responder N, ou seja, não desejamos usar o disco inteiro como uma partição única.

Capítulo 23 – Discos

23-23 Figura 23.15 Dizendo NÃO à partição única.

Finalmente será apresentada a tela da figura 16, na qual é informada a capacidade máxima do disco, e devemos preencher quantos megabytes queremos usar para a partição primária. Figura 23.16 O FDISK pergunta qual será o tamanho da partição primária.

Observe que é sugerido o tamanho máximo do disco rígido, que no nosso exemplo é de 16.442 MB. Devemos digitar neste campo, o tamanho que desejamos usar. Observe a figura 17, onde escolhemos o tamanho de 8000 MB. Figura 23.17 Criando uma partição primária com 8000 MB.

23-24

Hardware Total

Uma vez escolhido o tamanho da partição primária, o FDISK apresenta uma tela de informações como a mostrada na figura 18. Devemos teclar ESC para continuar, voltando ao menu principal. Figura 23.18 A partição primária foi criada.

Voltando à tela principal do FDISK (figura 19), observamos que é informado o seguinte: AVISO! Nenhuma partição está ativada, o disco 1 não será inicializável a não ser que uma partição seja definida como ativa

Mais adiante veremos como definir a partição ativa. Figura 23.19 Na tela principal do FDISK, é informado que precisamos definir uma partição ativa.

Chegou a hora de criar uma segunda partição, chamada de partição estendida, que deverá ocupar todo o espaço restante no disco rígido. Quando dividimos um disco rígido em apenas C e D, o drive C será a partição primária, e o drive D será a partição estendida. Quando dividimos um disco rígido em mais de um drive lógico, o drive C será a partição primária, e todos os demais drives estarão na partição estendida. Para criar uma partição estendida, escolhemos a opção 1 (criar partição) no menu principal do FDISK. A seguir é apresentado um outro menu, no qual devemos escolher a opção 2 (criar partição estendida).

Capítulo 23 – Discos

23-25 Figura 23.20 O FDISK pergunta o tamanho da partição estendida.

Será mostrada a tela da figura 20, na qual temos que indicar o tamanho da partição estendida. O FDISK sugere usar todo o espaço restante no disco, que no nosso exemplo é de 8440 MB. Basta responder com ENTER. Observe que não importa se a partição estendida será toda usada como um drive D, ou se será dividida em vários drives lógicos, nesta etapa sempre especificamos todo o espaço restante no disco para ser usado como partição estendida. Será apresentada a tela da figura 21, na qual o FDISK confirma a criação da partição estendida. Devemos teclar ESC para continuar. Figura 23.21 Criada a partição estendida.

O próximo passo é definir os drives lógicos da partição estendida. Isto não dá nenhum trabalho, pois o próprio FDISK apresenta neste momento a tela da figura 22. Se quiséssemos criar apenas um drive D, bastará indicar o tamanho máximo sugerido, teclando ENTER. No nosso caso, queremos criar um drive D com 6000 MB e um drive E com o espaço restante, pouco mais de 2000 MB.

23-26

Hardware Total Figura 23.22 O FDISK pergunta o tamanho do drive lógico D.

Ao invés de teclar ENTER na tela da figura 22, vamos digitar o valor 6000, para que seja criado o drive D com 6000 MB. Depois disso será mostrada uma tela idêntica à da figura 22, mas desta vez mostrando o espaço restante, uma vez que já foram abatidos 6000 MB. Ao teclar ENTER, usamos este espaço restante para o drive E. Figura 23.23 Todo o espaço disponível na partição estendida foi destinado aos drives lógicos D e E.

Será mostrado um relatório como vemos na figura 23. Devemos teclar ESC para voltar ao menu principal do FDISK. Não é necessário, mas se quisermos podemos usar a opção 4 do menu principal do FDISK. Assim poderemos ver um relatório no qual são mostradas as partições nas quais o disco rígido foi dividido. Por último, temos que marcar a partição primária como sendo ATIVA. Partição ativa é aquela pela qual será realizado o boot. Somente a partição primária pode ser definida como ativa, mas esta definição não é automática. Temos que definir a partição ativa usando o comando 2 do menu principal do FDISK. Ao usarmos este comando, será apresentada a tela mostrada na figura 24. Devemos digitar “1”, para que a partição primária passe a ser ativa.

Capítulo 23 – Discos

23-27 Figura 23.24 Definindo a partição 1 como ativa.

Voltando à tela principal do FDISK, teclamos ESC para finalizar a sua operação. É apresentada a tela da figura 105. Devemos agora teclar ESC. Voltaremos ao Prompt do MS-DOS, mas as informações definidas pelo FDISK só estarão efetivadas a partir do próximo boot. Devemos então executar um boot para dar prosseguimento ao processo de instalação. Figura 23.25 Término da operação do FDISK.

Assim como ocorre no caso da partição única, quando dividimos um disco rígido em vários drives lógicos, é preciso fazer a formatação lógica de cada um deles. Um drive lógico que ainda não foi formatado não pode ser usado para armazenar dados. Se tentarmos, neste momento, acessar o drive C (por exemplo, pelo comando “DIR C:”), veremos a seguinte mensagem de erro: Tipo de mídia inválido lendo unidade C Anular, Repetir, Desistir?

Observe que o sistema operacional já reconhece a existência do drive C, mas ainda não pode usá-lo. Seu uso só será permitido depois que for realizada a formatação lógica. Para tal, usamos o programa FORMAT.COM, da seguinte forma: FORMAT C:

23-28

Hardware Total

No nosso exemplo, criamos os drives lógicos D e E, e portanto, temos que formatá-los também. Usamos então os comandos: FORMAT D: FORMAT E:

A figura 26 apresenta tudo o que aparece na tela durante a formatação do drive C. Observe que nesta figura, estamos considerando que o nosso disco rígido foi dividido em três drives lógicos, sendo que nosso drive C possui cerca de 8000 MB. Figura 23.26 Término da formatação do drive C.

Ao término da formatação lógica, o drive C estará liberado para uso normal. A figura 27 mostra o seu conteúdo logo após a formatação. Para listar este conteúdo, usamos o comando: DIR C: /A

OBS: No Windows 98SE e anteriores, podíamos usar o comando FORMAT C: /S, que fazia a gravação do boot em modo MS-DOS no disco rígido. No Windows ME e no XP isto não pode ser feito, ou seja, o boot só é feito no próprio ambiente Windows. Comandos como FORMAT C: /S e SYS C: não funcionam no Windows ME / XP.

Figura 23.27 Conteúdo do drive C, recém formatado.

Capítulo 23 – Discos

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Drives de disquete Informalmente, a palavra drive tem sido usada para designar os drives de disquetes (Floppy Disk Drive), mas deve-se ter em mente que seu significado é bem mais abrangente. Neste livro, quando usarmos isoladamente o termo drive, estamos nos referindo aos drives de disquete. Note que também existem outros tipos de drives, como o de CD-ROM, o ZIP Drive, e o HDD (Hard Disk Drive, um outro nome para disco rígido). Figura 23.28 Drive de 1.44 MB, 3½”.

A figura 28 mostra o tipo mais comum de drive de disquetes, ainda usado em praticamente todos os PCs, apesar de ser totalmente obsoleto. É o drive de 3½” de alta densidade (HD, ou High Density), com capacidade de 1.44 MB. Observe nas suas partes laterais, os furos onde são instalados os parafusos que o fixam ao gabinete. Figura 23.29 Conectores na parte traseira do drive de disquetes.

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Hardware Total

A figura 29 mostra as conexões existentes na parte traseira de um drive de disquetes de 3½”. São ao todo duas, sendo que uma delas serve para conectar o drive na fonte de alimentação, e outra serve para a conexão com a interface de drives (lembre que esta interface fica localizada na placa de CPU). Para permitir a conexão dos drives na sua interface, é usado um cabo apropriado, conhecido como cabo flat para drives. Este cabo sempre é fornecido juntamente com as placas de CPU. Figura 23.30 Cabo flat para drives

O cabo flat para drives é mostrado na figura 30. Em geral possui três conectores (alguns cabos flat antigos possuíam até 5 conectores, para permitir a conexão de drives de disquetes de 5 1/4”, que usavam conectores diferentes). Um desses conectores deve ser ligado na placa de CPU (onde fica a interface para drives de disquete). Os outros dois conectores permitem a ligação de um ou dois drives de disquete. O drive ligado no conector da extremidade do cabo será automaticamente selecionado como A. Caso seja desejado (normalmente ninguém faz isso) instalar um segundo drive de disquetes, podemos ligá-lo no conector do meio do cabo. Este será automaticamente selecionado como B. Entre os diversos conectores que partem da fonte de alimentação, existem aqueles que são próprios para a conexão ao drive de 3½”. Na figura 31 vemos dois tipos de conectores para drives existentes na fonte de alimentação. O maior deles é próprio para a conexão em discos rígidos, drives de CD-ROM e drives de disquetes de 5 1/4” (que não são mais usados). O menor deles é próprio para a conexão em drives de 3½”.

Capítulo 23 – Discos

23-31 Figura 23.31 Conectores da fonte de alimentação.

A maioria das interfaces para drives de disquetes são capazes de controlar dois drives. Podemos entretanto encontrar algumas interfaces que controlam um único drive, o que não é problema algum, já que é raríssimo alguém usar dois drives. A instalação e configuração de drives de disquete é bastante simples. Eles são controlados pelo BIOS, e funcionam perfeitamente no modo MS-DOS. O Windows também o controla automaticamente, bem como os demais sistemas operacionais, mas para isto é necessário que estejam declarados no Standard CMOS Setup. Os setores dos disquetes armazenam 512 bytes. O disquete possui duas faces, cada uma com 80 trilhas, e cada trilha com 18 setores. A capacidade total é portanto: 2 x 80 x 18 x 512 = 1440 kB Note que é uma grande imprecisão dizer “1.44 MB”. A capacidade correta é 1440 kB, que não é exatamente igual a 1.44 MB. São ao todo 1.474.560 bytes. Na prática a capacidade é um pouco menor, pois os setores iniciais do disco não são usados para armazenar dados do usuário. Armazenam o setor de boot, a tabela de alocação de arquivos (FAT) e o diretório raiz. Organização de um disquete Número de faces Número de trilhas Número de setores por trilha Capacidade total: Taxa de transferência Velocidade de rotação

2 80 18 1.474.560 bytes 45 kB/s 300 RPM

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Hardware Total

Drives de CD-ROM Todos os PCs modernos devem ser equipados com drives de CD-ROM. Há alguns anos atrás, o drive de CD-ROM era um dispositivo supérfluo, só era necessário em PCs que seriam usados para jogos, para programas de multimídia e para ouvir música. Um fator entretanto fez esses dispositivos se tornarem obrigatórios: programas passaram a ser distribuídos, não mais em disquetes, mas em CDs. Isto foi necessário, já que os disquetes têm uma capacidade limitadíssima para os padrões atuais. Na época em que os drives de CD-ROM não eram obrigatórios em um PC, alguns softwares chegavam a ocupar dúzias de disquetes. Os disquetes tinham várias desvantagens, como menor vida útil e complexidade de instalação (... coloque o disquete número 27 no drive A e tecle ENTER..). Os CD-ROMs têm grandes vantagens como mídia para distribuição de programas: Instalação rápida – A taxa de transferência de um drive de CD-ROM moderno é superior a 5 MB/s, enquanto a dos disquetes é de apenas 45 kB/s. Além disso não é preciso perder tempo colocando e retirando disquetes no drive, basta colocar o CD no drive, e pronto. Maior durabilidade – Disquetes são muito sensíveis à poeira, calor e umidade. Em boas condições, duram no máximo 5 anos. Já os CDs têm durabilidade de no mínimo 10 anos, e são mais resistentes à poeira (desde que sejam limpos), calor e umidade. Menor custo – Em grandes quantidades, o custo de produção de um CD é de apenas 1 dólar. Meia dúzia de disquetes custam mais que isso. Capacidade equivalente à de mais de 400 disquetes – Gravar grandes quantidades de disquetes em escala industrial é um processo bastante demorado, mesmo usando máquinas automáticas. A simples gravação de 5 disquetes dura cerca de 10 minutos, enquanto o CD-ROM, produzido em grandes quantidades, é prensado em poucos segundos, já com seus 650 MB armazenados.

Capítulo 23 – Discos

23-33 Figura 23.32 Drive de CD-ROM.

A figura 32 mostra um típico drive de CD-ROM. Na parte frontal existe uma porta que dá acesso à bandeja, na qual é colocado o CD. Existe um botão para abrir e fechar a bandeja, um plugue P2 para conectar um fone (podemos assim ouvir CDs de áudio, tocados diretamente do drive, mesmo que o computador não tenha uma placa de som. Existe ainda um botão para regular o volume desta saída para fones. Alguns drives possuem botões para controlar CDs de áudio, como Play, Stop, Pause, Next Track. Um drive de CD-ROM não precisa necessariamente ter todos esses botões, já que esses comandos podem ser feitos a partir do Windows. O único botão que é realmente necessário é o usado para abrir e fechar a bandeja (Eject/Load). Figura 23.33 Parte traseira de um drive de CD-ROM.

Conectores

A figura 33 mostra a parte traseira de um drive de CD-ROM. Nela encontramos os seguintes conectores: Conector IDE – Neste conector ligamos o cabo flat IDE, que tem sua outra extremidade ligada em uma interface IDE da placa de CPU.

23-34

Hardware Total

Alimentação – Este conector de alimentação é idêntico ao do disco rígido. Ligamos em um dos conectores disponíveis na fonte de alimentação. Áudio analógico – Quando o drive está reproduzindo um CD de áudio, o som é transferido para a placa de som através deste conector. Os drives de CD-ROM são fornecidos juntamente com cabos de áudio apropriados, para ligar esta saída na entrada CD-IN da placa de som. Áudio digital – Praticamente todos os drives de CD-ROM modernos possuem uma saída de áudio digital. Fornece o mesmo som encontrado na saída de áudio analógico, exceto que em formato digital. Lembre-se que o som está representado nos CDs de áudio em formato digital. Dentro do drive este som é convertido para o formato analógico para ser enviado à placa de som no formato analógico. Entretanto o mesmo som é apresentado na saída digital, que por sua vez pode ser ligada em entradas CD-IN digital, caso a placa de som possua este tipo de entrada. O som digital tem qualidade sensivelmente melhor que a do analógico, e esta conexão deve ser preferencialmente utilizada, caso a placa de som possua uma entrada para CD digital. Os drives de CD-ROM possuem também na sua parte traseira, três pares de pinos metálicos para selecionamento Master/Slave. Esta configuração deve ser feita de acordo com a ocupação do drive na interface. Um drive sozinho deve ser configurado como Master. Um segundo drive ou outro dispositivo IDE deve ser configurado como Slave. Velocidade

Desde a sua popularização, por volta de 1993, os drives de CD-ROM têm evoluído em velocidade e em funcionalidade, mas não em capacidade: continuam com os mesmos 650 MB. Os melhoramentos em velocidade foram entretanto bastante significativos. Os primeiros drives de CD-ROM operavam com a taxa de transferência de 150 kB/s, a mesma utilizada pelos CD Players para áudio. Esta taxa de transferência tem sido utilizada como referência para os drives de CD-ROM modernos. Surgiram os drives de velocidade dupla (2x), com taxa de 300 kB/s. Os drives mais antigos passaram a ser chamados de drives de velocidade simples, ou 1x. Seguiramse os drives de velocidade tripla (3x), quádrupla (4x), e assim por diante. A tabela que se segue mostra as principais velocidades lançadas nos últimos anos. Tipo

Taxa de transferência

Tipo

Taxa de transferência

Capítulo 23 – Discos 1x 2x 3x 4x 6x 8x 10x 12x 16x 20x

150 kB/s 300 kB/s 450 kB/s 600 kB/s 900 kB/s 1,2 MB/s 1,5 MB/s 1,8 MB/s 2,4 MB/s 3,0 MB/s

23-35 24x 32x 36x 40x 44x 48x 52x 56x 60x 64x

3,6 MB/s 4,8 MB/s 5,4 MB/s 6,0 MB/s 6,6 MB/s 7,2 MB/s 7,8 MB/s 8,4 MB/s 9,0 MB/s 9,6 MB/s

Para que os drives de CD-ROM atingissem taxas de transferência tão elevadas, foi necessário aumentar a sua velocidade de rotação. Este problema não ocorre nos discos rígidos. O aumento da taxa de transferência interna de qualquer disco é obtido fazendo com que mais bytes passem pela cabeça de leitura a cada segundo. Nos discos rígidos, para que a velocidade de rotação não fique excessivamente elevada, este aumento é conseguido com o armazenamento de um maior número de bytes em cada trilha. Desta forma, mais bytes passam pela cabeça de leitura a cada rotação do disco. Já os CD-ROMs não podem ter alteradas suas características físicas. O número de bytes em cada trilha não muda, por isso para obter maiores taxas de transferência, é preciso aumentar cada vez mais a velocidade de rotação. CLV e CAV

Os primeiros drives de CD-ROM operavam com velocidade linear constante, é o que chamamos CLV (constant linear velocity). Os modelos atuais operam no modo CAV (constant angular velocity). Cada modo tem suas próprias características, e o modo CAV têm vantagens que o fizeram tomar o lugar do CLV. Todos os tipos de CDs armazenam mais dados nas trilhas externas, e menos dados nas trilhas internas. Se para ler todas as trilhas o disco girasse na mesma velocidade, os dados das trilhas externas seriam lidos com maior taxa de transferência, já que no tempo padrão de uma rotação seriam lidos mais dados. Isso era ruim nos CDs de áudio, que precisavam manter uma taxa de transferência constante, sincronizada com o áudio. Para manter uma taxa de transferência constante, os CDs de áudio, assim como os drives de CD-ROM antigos, alteravam a velocidade de rotação de acordo com a trilha a ser lida. Giravam mais lentamente para ler as trilhas externas e mais rapidamente para ler as trilhas internas. Portanto a velocidade angular variava, mas a velocidade linear (velocidade relativa da trilha em relação à cabeça de leitura) era mantida constante. Uma desvantagem deste método é que o disco precisava ser acelerado e desacelerado conforme fossem lidas trilhas em partes diferentes do disco.

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Hardware Total

Não existe necessidade em manter uma taxa de transferência constante em CD-ROMs. Até nos CDs de áudio, é possível sincronizar o som mesmo com taxa de tranferência variável. Basta transferir para uma área de memória (buffer ou cache) no interior do drive, os dados lidos, e transferir esses dados na velocidade fixa característica dos CDs de áudio. Os dados são lidos do disco com velocidade variável, mas “tocados” com velocidade constante. Portanto é possível utilizar nos drives de CD-ROM, uma velocidade de rotação constante (CAV). Desta forma não é mais preciso perder tempo acelerando e desacelerando a rotação do disco à medida em que são lidas trilhas externas e internas. O resultado desta alteração foi a redução do tempo de acesso, além da simplificação do mecanismo de controle de velocidade do disco. O outro resultado obtido foi a variação da taxa de transferência. Discos CLV apresentavam taxa de transferência constante, enquanto discos CAV apresentam taxa variável. A taxa nas trilhas externas é quase o dobro da verificada nas trilhas internas. Drives de CD-ROM até 12x usavam o método CLV. Para 16x, encontrávamos modelos CLV e CAV. A partir de 20x, todos operavam no modo CAV. Um drive 20x CAV tem taxa de transferência 20x nas trilhas externas, e em torno de 12x nas trilhas internas. Durante algum tempo os fabricantes classificavam seus drives pela velocidade média. Por exemplo, um que lesse em 28x nas trilhas externas e 17x nas internas, era indicado como 24x. Atualmente os fabricantes preferem indicar apenas a velocidade máxima, ou seja, a taxa de leitura nas trilhas externas. Normalmente usam indicações como MAX ou MX. Por exemplo, 52x Max, significa que lê no máximo, nas trilhas externas, em 52x. Tem até aquela brincadeira, do usuário principiante que perguntou se “este tal de drive MAX é bom?”. CD-ROM em Ultra DMA

Assim como ocorre com os discos rígidos, os drives de CD-ROM têm duas taxas de transferência: interna e externa. Quando nos referimos a velocidades como 40x, 48x, 60x, estamos falando da taxa de transferência externa. É a velocidade na qual os dados são lidos da mídia e transferidos para a memória interna do drive. Uma vez lidos para esta memória, precisam ser transferidos através da interface IDE. Entra em jogo então a taxa de transferência externa. Drives de CD-ROM muito antigos operavam em PIO Mode 0. Modelos mais novos (1995-1997) chegavam ao PIO Mode 4, e os ainda mais novos são capazes de operar nos modos Ultra DMA. Em 1998 os modelos ATA-33 tornaram-se comuns. Em 1999 os modelos ATA-66 já eram maioria, e em 2001 tornaram-se comuns os modelos ATA-100.

Capítulo 23 – Discos

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Gravadores e DVDs

Ao invés de instalar um drive de CD-ROM, você pode instalar um gravador de CDs. Gravadores modernos são capazes de ler todos os tipos de CDs que normalmente são lidos por um drive de CD-ROM, além de gravar discos CD-R e CD-RW. Isto é muito importante para quem precisa fazer muitos backups. Os discos CD-RW são bastante adequados para esta aplicação. Nada impede entretanto que um computador tenha dois drives, um de CDROM e um gravador. Figura 23.34 Gravador de CDs.

Outro drive que está se tornando bastante popular é o drive de DVD. Este drive é capaz de ler todos os tipos de CDs que podem ser lidos por um drive de CD-ROM, e ainda lê DVD-ROMs e reproduz filmes em DVD. Os programas armazenados em DVD-ROMs ainda são raros, mas os filmes em DVD são bastante comuns. Para quem gosta de ver filmes, esta é uma boa aplicação para o computador. Melhor ainda é quando usamos uma placa de vídeo com saída para TV, assim não ficamos limitados a ver os filmes apenas na tela do monitor. Note que o drive de DVD-ROM substitui um drive de CD-ROM, pois executa todas as suas funções. O mesmo podemos dizer sobre os gravadores de CDs. Para quem deseja acessar DVDs e gravar CDs, além de ler outros tipos de CDs, existem duas opções. A mais fácil é instalar dois drives, sendo um leitor de DVD e outro, um gravador de CDs. A outra opção é utilizar os drives combinados (“tudo em 1”), já existentes no mercado. Fisicamente eles são parecidos com os drives de CD-ROM. Esses drives podem fazer tudo o que faz um drive de CD-ROM, um drive de DVD-ROM e um gravador de CDs.

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Hardware Total Figura 23.35 Drive de DVD-ROM.

Super Disquetes Atualmente é inviável utilizar disquetes de 1.44 MB para transporte de grandes quantidades de dados. Uma solução para o problema é utilizar os disquetes de alta capacidade. Os drives de alta capacidade mais comuns são o ZIP Drive e o LS-120. Seus disquetes são discos removíveis, de alta capacidade e baixo custo. Sem dúvida o mais popular desses meios de armazenamento é o ZIP Drive, desenvolvido pela Iomega. Seus discos (ZIP Disks) são oferecidos em dois modelos, de 100 e 250 MB, e são parecidos com disquetes de 3½”. Milhões de PCs em todo o mundo utilizam ZIP Drives. Os primeiros modelos de ZIP Drive eram conectados ao PC através de uma interface SCSI (ZIP Drive SCSI) ou de uma interface paralela (ZIP Drive paralelo), na mesma porta onde é ligada a impressora. Atualmente são comercializados modelos de ZIP Drive que são conectados em uma interface IDE (ZIP Drive IDE), como o mostrado na figura 36. Apesar disso, os modelos paralelo e SCSI ainda são muito vendidos.

Capítulo 23 – Discos

23-39 Figura 23.36 ZIP Drive IDE.

Todos os fabricantes de discos removíveis, como é o caso do ZIP Drive, estão também lançando modelos USB. A interface USB tem muitas vantagens sobre os outros tipos de interface, como maior facilidade de instalação (instalar um ZIP IDE ou SCSI não é tarefa ao alcance da maioria dos usuários) e menor probabilidade de conflitos (a interface paralela é muito sujeita a este tipo de problema). ZIP 250 ATAPI Tempo de acesso entre trilhas Tempo de acesso – full stroke Tempo médio de acesso Taxa de transferência

4 ms 55 ms 29 ms 2,4 MB/s

ZIP 100 ATAPI Tempo de acesso entre trilhas Tempo de acesso – full stroke Tempo médio de acesso Taxa de transferência

4 ms 55 ms 29 ms 1,4 MB/s

Para aqueles que possuem conhecimentos de hardware, a instalação de um ZIP Drive IDE é uma tarefa simples. Tanto as conexões como o método de instalação deste dispositivo são similares aos de um disco rígido. Na figura 37 vemos os conectores existentes na parte traseira de um ZIP Drive IDE. Existe um conector de 40 vias, no qual é ligado o cabo flat IDE, e um conector para ligar na fonte de alimentação. Um bloco de jumpers é usado para indicar o funcionamento do drive como Master ou Slave.

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Hardware Total Figura 23.37 Conectores na parte traseira de um ZIP Drive IDE.

Outro disco de alta capacidade, porém bem menos popular que o ZIP Drive é o LS-120. Também chamado de a:drive, o LS-120 tem o aspecto idêntico ao de um drive de disquetes de 3½”. Seus discos também são quase iguais a disquetes comuns, mas armazenam 120 MB. O mais interessante é que esses drives também permitem usar disquetes de 3½” comuns. Neste caso a capacidade continua sendo de 1.44 MB. Como o LS-120 aceita ambos os tipos de disquetes, dispensa a instalação de um drive de disquetes. Figura 23.38 Drive LS-120 e seu disquete.

A figura 38 mostra um drive LS-120 e seu disquete. Este drive é conectado em uma interface IDE, como se fosse um disco rígido ou um drive de CDROM. Existe ainda a versão USB. Nos PCs mais modernos, é até mesmo permitido executar um boot através do LS-120, seja usando um disquete comum, seja usando o seu disco de 120 MB. Na figura 39 vemos as conexões existentes na parte traseira de um LS-120. Temos um conector de 40 vias, no qual ligamos um cabo flat IDE, e um conector para ligar na fonte de alimentação.

Capítulo 23 – Discos

23-41 Figura 23.39 Conectores na parte traseira de um drive LS-120.

Tanto o ZIP Drive IDE como o LS-120 (assim como também ocorre com discos rígidos e drives de CD-ROM) possuem jumpers para selecionamento de endereço (Master/Slave). Este grupo de jumpers define a letra com a qual o drive será reconhecido pelo BIOS e pelo sistema operacional. Por exemplo, se em uma interface IDE existirem conectados um disco rígido configurado como Master, e um LS-120 configurado como Slave, o disco rígido será “C”, e o LS-120 será “D”. LS-120 IDE Tempo médio de acesso Taxa de transferência Velocidade de rotação

60 ms 1,1 MB/s 1440 RPM

Discos rígidos SCSI A maioria das informações apresentadas até agora neste capítulo a respeito de discos rígidos, valem para modelos IDE e SCSI, exceto aquelas em que fizemos referências específicas ao padrão IDE. Faremos agora uma complementação com informações específicas sobre os discos SCSI. Os discos SCSI são usados em escala muito menor que os discos IDE. Apenas computadores de altíssimo desempenho, como servidores e estações de trabalho, utilizam discos SCSI. Este tipo de disco opera de forma mais eficiente quando são feitos acessos de um elevado número de programas, como ocorre nos servidores. Nos computadores para uso pessoal, o perfil é bastante diferente. O número de programas em execução simultânea tende a ser menor, e portanto a eficiência de um disco SCSI é menos aproveitada. Discos IDE são menos eficientes que os SCSI, em compensação são mais baratos, pelo fato de utilizarem interfaces e placas de circuito mais simples. Esta pequena redução de custo acaba se tornando maior, devido ao maior volume de produção.

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Hardware Total

Do ponto de vista mecânico, discos IDE e SCSI são semelhantes. A diferença está na placa lógica existente no disco, bem como na interface conectada na placa de CPU. Os fabricantes em geral produzem, utilizando a mesma mecânica (discos, braço, motores, etc.), modelos IDE e SCSI de mesma capacidade. Discos IDE e SCSI que utilizam a mesma mecânica tendem a apresentar desempenhos iguais quando utilizados em sistemas monousuário. O modelo SCSI terá desempenho sensivelmente maior em sistemas onde são feitos mais acessos a disco. Por outro lado, os fabricantes sempre oferecem modelos de elevada taxa de transferência, altíssima capacidade e baixo tempo de acesso, com todas as condições para apresentar desempenho bem acima da média. Sendo mais avançados, esses discos tendem a ser muito caros, por isso não são oferecidos ao mercado na versão IDE, apenas na versão SCSI. De um modo geral, os modelos mais caros, de maior capacidade e de maior desempenho são oferecidos inicialmente apenas na versão SCSI. Conectores de um disco SCSI

A figura 40 mostra um disco rígido SCSI. Alguns modelos de alta capacidade podem ter dupla altura, devido ao grande número de pratos. A princípio são bem parecidos com os modelos IDE. Figura 23.40 Disco rígido SCSI.

A diferença física entre um HD SCSI e um IDE fica por conta dos conectores existentes na sua parte traseira. O conector de alimentação é idêntico, mas o conector de dados, para ligação no cabo flat, é completamente diferente.

Capítulo 23 – Discos

23-43 Figura 23.41 Parte traseira de um disco SCSI.

Existem ainda jumpers para configurar o endereço do disco. Enquanto discos IDE podem ter dois endereços diferentes (Master e Slave), um disco SCSI pode ter 16 endereços diferentes. Este endereço é o que chamamos de SCSI ID, que pode receber valores de 0 a 15. Em geral os discos SCSI possuem um grupo de quatro jumpers, através dos quais são formadas as combinações de 0 a 15. A figura 42 mostra um cabo flat SCSI. Este tipo de cabo pode ter 50, 68 ou 80 vias, dependendo do modo SCSI utilizado. O cabo de 50 vias é parecido com o cabo flat IDE, e era usado nos discos SCSI antigos, com taxas de 5 MB/s e 10 MB/s (SCSI-1). Os cabos de 68 vias são usados nos padrões mais velozes, com taxas a partir de 20 MB/s. Alguns discos especiais utilizam cabos de 80 vias. Figura 23.42 Cabo flat SCSI.

Interfaces SCSI

A figura 43 mostra uma placa de interface SCSI. Ao contrário do que ocorre com os padrões ATA, que mantém compatibilidade com as versões antigas,

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Hardware Total

as várias modalidades de SCSI utilizam cabos, conectores e níveis de voltagem diferentes. Figura 23.43 Placa de interface SCSI.

Para não entrar em uma longa discussão sobre as diversas modalidades de SCSI, podemos seguir uma regra bastante simples: 1) Primeiro encontramos o disco SCSI a ser utilizado. Checamos qual é o modo SCSI utilizado por este disco. 2) Encontramos uma interface SCSI própria para o modo a ser utilizado pelo disco rígido. Se o custo permitir, podemos comprar uma placa compatível com o disco utilizado, mas capaz de operar também com modos de transferência mais rápidos, o que permitirá o seu aproveitamento futuro com discos SCSI mais avançados. BIOS SCSI

Normalmente o Setup do BIOS SCSI é ativado quando pressionamos uma tecla especial durante o boot. Através dele podemos definir várias opções de funcionamento para cada um dos 15 possíveis dispositivos SCSI conectados na interface (são 15 dispositivos, 16 contando com a interface). Existem diferenças entre os vários programas de configuração, existentes nos BIOS de interfaces de fabricantes diferentes. De um modo geral, as opções automáticas permitem um perfeito funcionamento, apesar de não oferecerem o desempenho máximo. Este é obtido quando programamos individualmente cada dispositivo para a sua taxa máxima permitida. Alguns dispositivos irão operar no máximo com 5 MB/s, outros com 10 MB/s, outros com 20 MB/s, e assim por diante.

Capítulo 23 – Discos

23-45 Figura 23.44 Tela de configuração de um BIOS SCSI.

Detalhes sobre LBA A implementação da função LBA (Logical Block Addressing) nos BIOS dos PCs atuais está relacionada com a capacidade de reconhecer ou não a plena capacidade do disco rígido. Você poderá encontrar com facilidade alguns PCs que não reconhecem discos com mais de 8 GB, portanto é preciso conhecer o problema para chegar à solução. O problema surgiu pela primeira vez em meados dos anos 90, e era chamado “barreira dos 504 MB”. A barreira dos 504 MB, é chamada por muitos de “barreira dos 528 MB”. Esta diferença ocorre porque muitos consideram erradamente que 1 MB é o mesmo que 1.000.000 bytes. Na verdade, 1 MB é igual a 1024x1024 bytes, ou seja, 1.048.576 bytes. Portanto, 504 MB equivale a 504x1.048.576, o que resulta em 528.482.304 bytes. Neste texto, consideramos que 1 MB é igual a 1.048.576 bytes, como sempre foi. A barreira dos 504 MB surgiu devido ao modo como foram criadas, no início dos anos 80, as rotinas do BIOS responsáveis pelo acesso a disco (chamadas de INT 13h), e pela forma como foi padronizada a transmissão de parâ-metros para o disco IDE (ou padrão ATA). Esses dois padrões estabelecem limites máximos para o número de cilindros, cabeças e setores, de acordo com o número de bits reservados durante a transmissão de parâmetros. As rotinas do BIOS, por exemplo, reservam para o endereçamento de cilindro, cabeça e setor, 10, 8 e 6 bits, respectivamente. O disco rígido, por sua vez, reserva para os mesmos parâmetros, 16, 4 e 8 bits, respectivamente. O resultado é que cada parâmetro deveria “caber” simultaneamente no número de bits reservados pelo BIOS e pelo disco rígido. Parâmetro

Bits

Máximo nº de cilindros Máximo nº de cabeças Máximo nº de setores

10/16 8/4 6/8

BIOS (INT 13h) 1024 256 63

Padrão ATA

Máximo Conjunto

65536 16 255

1024 16 63

23-46 Máxima capacidade

Hardware Total 8 GB

130 GB

504 MB

Por si só, o BIOS, através da sua função INT 13h, é capaz de operar com discos de no máximo 1024 cilindros, 256 cabeças e 63 setores, o que resulta em cerca de 8 GB. O padrão ATA aceita no máximo discos com 65536 cilindros, 16 cabeças e 255 setores, o que resulta em aproximadamente 130 GB. Esses limites de 8 GB e 130 GB eram considerados valores incrivelmente altos nas épocas de criação desses dois padrões. Levando em conta que cada parâmetro é passado para o INT 13h, e deste para o disco IDE, cada um deles deve ser menor que os máximos permitidos por ambos. Por exemplo, não adianta usar a cabeça número 20, mesmo sendo este número permitido pelo INT 13h, pois o padrão ATA está limitado a no máximo 16 cabeças. Da mesma forma, de nada adianta o padrão ATA aceitar 255 setores, se o INT 13h só opera com no máximo 63 setores. Levando em conta o máximo conjunto, ficamos limitados a usar discos com no máximo 1024 cilindros, 16 cabeças e 63 setores por trilha, o que resulta na capacidade de 504 MB. Trocando os números

O LBA (Logical Block Addressing) é um método muito simples que permite vencer a barreira dos 504 MB. Consiste em fazer com que o INT 13h aceite um número elevado de cabeças, ainda que limitado a 1024 cilindros. O disco rígido não numera mais os setores de acordo com o número de cilindro, cabeça e setor, e sim, através do número do setor lógico. São utilizados 28 bits para indicar o setor lógico, permitindo endereçar cerca de 260 milhões de setores, o que equivale a cerca de 130 GB. Em PCs antigos (até aproximadamente meados de 1994), não existia a função LBA implantada no BIOS. Para que o LBA pudesse ser empregado, os fabricantes de discos rígidos forneciam um disquete com um software que era instalado no disco e ativava a função LBA. Esta ativação era feita logo no início do processo de boot, antes mesmo da carga do sistema operacional. Exemplos de softwares que implementam este recurso são o EZ-Drive e o Disk Manager. Se você precisar instalar em um computador antigo, um disco rígido moderno, e a sua plena capacidade não for reconhecida, é possível que esta seja uma limitação do seu BIOS, sendo portanto necessário usar o Disk Manager ou o EZ Drive. Acesse o fabricante do seu disco rígido para obter este software. LBA de 28 bits e de 48 bits

O método LBA reservava inicialmente 28 bits para indicar o número do setor lógico a ser acessado. 24 desses bits são carregados em registradores de

Capítulo 23 – Discos

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8 bits que antes eram usados para endereçar cilindro, cabeça e setor. Os 4 bits adicionais são armazenados em um registrador que antes era usado para Status e comandos. Com 28 bits para endereçar os setores lógicos, é possível ter discos com até 130 GB. Ocorre que os discos com mais de 100 GB já chegaram ao mercado, e sua capacidade logo será restrita à “barreira dos 130 GB”. Para resolver este problema, a nova especificação ATA/ATAPI-6 prevê o uso de 48 bits para endereçamento de setores, permitindo assim acessar discos com até cerca de 130.000.000 GB.

Usando o Disk Manager Programas como o Disk Manager ou o EZ Drive podem ser obtidos nos sites dos fabricantes dos discos rígidos. Normalmente as versões disponíveis nesses sites são adaptadas para que operem apenas nos modelos do fabricante que o oferece. Por exemplo, o Disk Manager obtido no site da Seagate não funcionará com discos da Quantum. Portanto um técnico prevenido deve obter as versões mais novas desses programas, obtidos no site de cada fabricante de disco rígido. A figura 45 mostra a tela de abertura do Disk Manager, obtido no site da Seagate. *** 75% *** Figura 23.45 Disk Manager para HDs Seagate.

A operação deste programa é relativamente simples. Devemos usá-lo quando o BIOS do computador não reconhece a capacidade total do disco rígido. Em casos como este, a melhor opção é a atualização do BIOS. Por outro lado o uso do Disk Manager é uma opção mais segura, já que a atualização do BIOS é uma operação que tem o pequeno risco de não funcionar.

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Hardware Total

O Disk Manager recomenda que os parâmetros do disco rígido sejam preenchidos corretamente no CMOS Setup, com o comando Detect IDE, ou então manualmente. A instalação também funciona quando o disco é declarado como Tipo 1 no CMOS Setup (306 cilindros, 4 cabeças, 17 setores, 10 MB). A seguir é mostrada a tela da figura 46, onde podemos escolher o tipo de instalação. A opção “Easy Disk Installation” é a que usaremos. Com as opções avançadas podemos entre outras coisas, dividir o disco rígido em dois ou mais drives lógicos. Figura 23.46 Escolhendo o tipo de instalação.

A seguir o Disk Manager detectará os discos rígidos instalados e apresentará uma lista para que confirmemos se está correta (figura 47). Figura 23.47 Detectado o disco ST39140A.

A seguir indicamos o disco a ser inicializado, como vemos na figura 48. Quando existe mais de um disco IDE instalado, todos aparecerão na lista. É importante prestar atenção na lista para que não seja inicializado o disco errado. Todos os discos são indicados pelo modelo.

Capítulo 23 – Discos

23-49 Figura 23.48 Confirmando o disco a ser inicializado.

O Disk Manager perguntará a seguir qual é o sistema de arquivos a ser utilizado. São suportados os sistemas FAT16, FAT32 e NTFS. Para instalar o disco no Windows 95 OSR2 e versões mais novas, escolhemos a FAT32. Figura 23.49 Escolhendo o sistema de arquivos.

O Disk Manager pedirá ainda uma confirmação para que o disco selecionado seja inicializado. Caso já exista uma partição no disco, seus dados serão apagados. Mais uma tela de advertência será apresentada para que seja feita esta confirmação. Finalmente será apresentada a tela da figura 50, para a confirmação final. Figura 23.50 Confirmando a inicialização do disco.

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Hardware Total

Em uma só operação o Disk Manager cria a tabela de partições, FAT e diretório raiz. Este tipo de formatação é rápida, dura apenas alguns segundos, pois não é feito exame de superfície, como ocorre como FORMAT. Devemos posteriormente utilizar o SCANDISK para mapear eventuais setores defeituosos. Figura 23.51 O disco sendo inicializado.

Na figura 52, a operação está terminada. Devemos inicializar o computador para que o disco recém inicializado seja reconhecido pelo sistema. Figura 23.52 Devemos inicializar o computador.

//////////// FIM ////////////////////