Sistema
de arquivos
O tamanho (capacidade de armazenamento)
de cada cluster varia de acordo com o sistema de arquivos – opção esta que pode
ser selecionada durante a formatação de um cartão de memória, pendrive ou HD.
Acompanhe o esquema a seguir, que lista os sistemas de arquivo e suas
respectivas capacidades:
·
FAT 16: suporta até 32 KB por cluster
·
FAT 32: suporta somente 4 KB (sistema
mencionado pelo exemplo anterior) por cluster
·
NTFS: cada cluster possui de 512
bytes a 4 KB
Particularidades
dos sistemas de arquivos
Assim, é correto dizer que quanto menor o tamanho
de cada cluster, menos espaço é desperdiçado por um HD, “já que, mesmo com
apenas 1 byte de tamanho, qualquer arquivo ocuparia um cluster inteiro”,
conforme comenta Carlos Morimoto, especialista do site Hardware.
Mas atenção: Clusters menores podem sim
poupar espaço em HD. Por outro lado, as velocidades de leitura e gravação serão
mais lentas.
E o inverso é igualmente verdadeiro: se clusters
maiores forem usados, mais espaço poderá ser desperdiçado. As velocidades de
gravação e leitura, porém, serão maiores. Assim, têm-se:
·
Clusters menores (menos espaço desperdiçado) = velocidades
de leitura e gravação lentas
·
Clusters maiores (mais espaço desperdiçado) =
velocidades de leitura e gravação rápidas
Trilha, Setor e Cluster
TRILHA
Para
organizar o processo de gravação e leitura dos dados, a superfície dos discos é
dividida em trilhas e setores. As trilhas são círculos concêntricos, que
começam no final do disco e vão se tornando menores conforme se aproximam do
centro. É diferente de um CD-ROM ou DVD, onde temos uma espiral contínua. .....................................................................................
Cada trilha recebe um número de endereçamento, que permite sua localização. A trilha mais externa recebe o número 0 e as seguintes recebem os números 1, 2, 3, e assim por diante. Para facilitar ainda mais o acesso aos dados, as trilhas se dividem em setores, que são pequenos trechos de 512 bytes cada um, onde são armazenados os dados.
Cada trilha recebe um número de endereçamento, que permite sua localização. A trilha mais externa recebe o número 0 e as seguintes recebem os números 1, 2, 3, e assim por diante. Para facilitar ainda mais o acesso aos dados, as trilhas se dividem em setores, que são pequenos trechos de 512 bytes cada um, onde são armazenados os dados.
Além das trilhas e setores, temos também as faces de disco. Como vimos,
os HDs atuais possuem de 1 a 5 discos. Como são utilizadas ambas as faces de
cada disco, temos um total de 2 a 10 faces e o mesmo número de cabeças de
leitura.
Como
todas as cabeças de leitura estão presas no mesmo braço móvel, elas não possuem
movimento independente. Para acessar informações armazenadas na trilha 199.982
da face de disco 3, por exemplo, a controladora do disco ativa a cabeça de
leitura responsável pelo disco 3 e, a seguir, ordena ao braço de leitura que se
dirija à trilha correspondente. Não é possível que uma cabeça de leitura esteja
na trilha 199.982 ao mesmo tempo que outra esteja na trilha 555.631 de outro
disco, por exemplo.
Já
que todas as cabeças de leitura sempre estarão na mesma trilha de seus
respectivos discos, deixamos de chamá-las de trilhas e passamos a usar o termo
"cilindro". Um cilindro nada mais é do que o conjunto de trilhas com
o mesmo número nos vários discos. Por exemplo, o cilindro 1 é formado pela
trilha 1 de cada face de disco, o cilindro 2 é formado pela trilha 2 de cada
face, e assim por diante.
A
trilha mais externa do disco possui mais que o dobro de diâmetro da trilha mais
interna e, consequentemente, possui capacidade para armazenar um volume muito
maior de dados. Porém, nos primeiros discos rígidos, assim como nos disquetes,
todas as trilhas do disco, independentemente de seu diâmetro, possuíam o mesmo
número de setores, fazendo com que nas trilhas mais externas, os setores
ocupassem um espaço muito maior do que os setores das trilhas mais internas.
Tínhamos
então um grande espaço desperdiçado, pois era preciso nivelar por baixo,
fazendo com que todas as trilhas possuíssem o mesmo número de setores permitido
pelas trilhas mais internas, acabando por desperdiçar enormes quantidades de
espaço nas primeiras trilhas do disco.
O
HD pode ter então 1584 setores por trilha na área mais externa dos discos e
apenas 740 na área mais interna, por exemplo. Como os discos giram sempre na
mesma velocidade, isso causa um pequeno efeito colateral, que é uma
considerável variação no desempenho de acordo com a área do disco que está
sendo lida, proporcional ao número de setores por trilha.
Trocando
em miúdos, o desempenho ao ler as trilhas mais externas acaba sendo mais que o
dobro do obtido ao ler as mais internas. É por isso que em geral se recomenda
colocar a partição com a instalação do sistema, ou com a partição swap no
início do disco (que corresponde às trilhas mais externas) para obter o melhor
desempenho.
Um
dos principais motivos do desempenho dos HDs não ter crescido na mesma
proporção da capacidade ao longo das últimas décadas é que a densidade das
trilhas aumentou numa escala muito maior que a dos setores dentro destas. Ou
seja, as trilhas foram ficando mais "finas", mas o número de setores
por trilha passou a aumentar em escala incremental. Aumentar o número de trilhas
permite aumentar a área de armazenamento, mas é o número de setores por trilha,
combinado com a velocidade de rotação do HD que determina a performance.
Um
antigo Maxtor 7040A, de 40 MB, por exemplo, possuía uma taxa de leitura média
em torno de 700 KB/s, o que permitia ler todo o conteúdo do disco em cerca de
um minuto.
Um
Seagate Barracuda 7200.10 atual, de 750 GB, é bem mais rápido, com uma taxa
média de leitura de 64 MB/s, mas, apesar disso, como a capacidade é brutalmente
maior, ler todos os dados do disco demoraria pelo menos 3:15 horas!
No
futuro, esta tendência deve se manter, pois é muito mais simples para os
fabricantes produzir cabeças de leitura e sistemas de codificação capazes de
lidarem com trilhas mais finas, do que espremer mais dados dentro de cada
trilha, já que elementos magnéticos mais curtos correspondem a um sinal
magnético mais fraco e mais difícil de ser captado pela cabeça de leitura.
SETOR
No
armazenamento de disco do computador, um setor é uma subdivisão de uma trilha
em um disco magnético ou disco óptico. Cada setor armazena uma quantidade fixa
de dados acessíveis ao usuário, tradicionalmente de 512 bytes para discos
rígidos e 2048 bytes para CD-ROMs e DVD-ROMs. Mais recentes discos rígidos usam
byte 4096 (4 kB) setores, conhecida como Advanced Format...............................................................................................
Matematicamente, a palavra sector designa uma porção de um disco entre um centro, dois raios e uma correspondente arco, que tem a forma de uma fatia de pizza. Assim, o setor de disco refere-se ao cruzamento de uma trilha e setor matemática.
Nas unidades de disco, cada sector físico é constituída por três partes básicas, o cabeçalho do sector, a área de dados e o código de correção de erros (ECC). O cabeçalho do setor contém informações usadas pela unidade e controlador. Esta informação inclui os bytes de sincronização, identificação de endereço, bandeira falha e cabeçalho bytes de paridade. O cabeçalho pode incluir também um endereço alternativo para ser usado se a área de dados não é confiável. A identificação de endereço é usado para garantir que a mecânica do carro ter colocado a leitura / escrita cabeça sobre o local correto. A área de dados contém os dados de usuários registrados. O campo ECC contém códigos com base no campo de dados, que são utilizados para verificar e possivelmente corrigir erros que possam ter sido introduzidos os dados.
Para definir o limite entre uma trilha e outra, assim como, onde termina um setor e onde começa o próximo, são usadas marcas de endereçamento, pequenas áreas com um sinal magnético especial, que orientam a cabeça de leitura, permitindo à controladora do disco localizar os dados desejados. Em HDs IDE estas marcas são feitas apenas uma vez, durante a fabricação do disco, e não podem ser apagadas via software. Existem alguns programas como o Norton Calibrate, que prometem uma formatação física não destrutiva, regravando as marcas de orientação o que, segundo os manuais, melhoraria a confiabilidade do disco. Entretanto, a grande maioria dos discos atuais não permite este tipo de regravação, também por que ela não é necessária. Ao rodar estes programas, apesar de ser mostrado um indicador de progresso, não será feito absolutamente nada..........................................................................
Quando se fala setor, trata-se da menor porção física de um HD, ou seja, é o endereço mapeado no próprio disco rígido, com tamanho de 512 bytes cada.
Matematicamente, a palavra sector designa uma porção de um disco entre um centro, dois raios e uma correspondente arco, que tem a forma de uma fatia de pizza. Assim, o setor de disco refere-se ao cruzamento de uma trilha e setor matemática.
Nas unidades de disco, cada sector físico é constituída por três partes básicas, o cabeçalho do sector, a área de dados e o código de correção de erros (ECC). O cabeçalho do setor contém informações usadas pela unidade e controlador. Esta informação inclui os bytes de sincronização, identificação de endereço, bandeira falha e cabeçalho bytes de paridade. O cabeçalho pode incluir também um endereço alternativo para ser usado se a área de dados não é confiável. A identificação de endereço é usado para garantir que a mecânica do carro ter colocado a leitura / escrita cabeça sobre o local correto. A área de dados contém os dados de usuários registrados. O campo ECC contém códigos com base no campo de dados, que são utilizados para verificar e possivelmente corrigir erros que possam ter sido introduzidos os dados.
Para definir o limite entre uma trilha e outra, assim como, onde termina um setor e onde começa o próximo, são usadas marcas de endereçamento, pequenas áreas com um sinal magnético especial, que orientam a cabeça de leitura, permitindo à controladora do disco localizar os dados desejados. Em HDs IDE estas marcas são feitas apenas uma vez, durante a fabricação do disco, e não podem ser apagadas via software. Existem alguns programas como o Norton Calibrate, que prometem uma formatação física não destrutiva, regravando as marcas de orientação o que, segundo os manuais, melhoraria a confiabilidade do disco. Entretanto, a grande maioria dos discos atuais não permite este tipo de regravação, também por que ela não é necessária. Ao rodar estes programas, apesar de ser mostrado um indicador de progresso, não será feito absolutamente nada..........................................................................
Quando se fala setor, trata-se da menor porção física de um HD, ou seja, é o endereço mapeado no próprio disco rígido, com tamanho de 512 bytes cada.
RECUPERANDO
DISCOS RÍGIDOS COM BAD BLOCK
Bad
block ou setor defeituoso é o nome dado a uma área danificada do disco rígido.
Esse é um problema físico, isto é, a mídia magnética do disco rígido está com
problemas. Quando usamos um utilitário de disco como o Scandisk e o Norton Disk
Doctor esses setores com defeito são marcados com um "B"................................................................................................
Vários usuários nos escrevem perguntando como é possível recuperar discos rígidos com "bad blocks". Muitos falam que após formatarem o disco rígido em baixo nível, os "bad blocks" desaparecem.
O que ocorre na verdade é o seguinte. Atualmente os programas de formatação física não formatam fisicamente o disco. Caso isso fosse possível, o disco rígido seria danificado. Isso ocorre porque entre as trilhas de um disco rígido há um sinal chamado servo que serve de orientação para a cabeça do disco rígido. Se a gente realmente formatasse um disco rígido em baixo nível, esses servos seriam apagados e a cabeça do disco rígido não teria mais como mover-se.
Os programas formatadores de baixo nível são utilitários para detectar os setores defeituosos e para apagar o disco (para sua segurança, por exemplo, após terminar um projeto confidencial), não efetuando - apesar do nome - a formatação em baixo nível...................................................
Esses programas possuem uma função interessante, que é atualizar o mapa de setores defeituosos do disco. Quando você usa essa opção, o programa varre o disco procurando por setores defeituosos e atualiza o mapa do disco.............................................................................
Quando você faz uma formatação em alto nível (através do comando Format), esse comando "pula" os setores constantes nessa tabela de setores defeituosos. Dessa forma, não haverá nenhum setor marcado com "B" ("Bad Block") na FAT, embora os setores defeituosos continuem existindo no disco........................................................................................................
Os setores defeituosos não são "removidos", mas apenas marcados nessa tabela de setores defeituosos, fazendo com que o sistema os ignore (ou seja, os setores são "escondidos").
Se, após esse procedimento, novos setores defeituosos começarem a surgir, você deverá descartar o disco, pois a superfície magnética está se deteriorando por algum motivo.
Vários usuários nos escrevem perguntando como é possível recuperar discos rígidos com "bad blocks". Muitos falam que após formatarem o disco rígido em baixo nível, os "bad blocks" desaparecem.
O que ocorre na verdade é o seguinte. Atualmente os programas de formatação física não formatam fisicamente o disco. Caso isso fosse possível, o disco rígido seria danificado. Isso ocorre porque entre as trilhas de um disco rígido há um sinal chamado servo que serve de orientação para a cabeça do disco rígido. Se a gente realmente formatasse um disco rígido em baixo nível, esses servos seriam apagados e a cabeça do disco rígido não teria mais como mover-se.
Os programas formatadores de baixo nível são utilitários para detectar os setores defeituosos e para apagar o disco (para sua segurança, por exemplo, após terminar um projeto confidencial), não efetuando - apesar do nome - a formatação em baixo nível...................................................
Esses programas possuem uma função interessante, que é atualizar o mapa de setores defeituosos do disco. Quando você usa essa opção, o programa varre o disco procurando por setores defeituosos e atualiza o mapa do disco.............................................................................
Quando você faz uma formatação em alto nível (através do comando Format), esse comando "pula" os setores constantes nessa tabela de setores defeituosos. Dessa forma, não haverá nenhum setor marcado com "B" ("Bad Block") na FAT, embora os setores defeituosos continuem existindo no disco........................................................................................................
Os setores defeituosos não são "removidos", mas apenas marcados nessa tabela de setores defeituosos, fazendo com que o sistema os ignore (ou seja, os setores são "escondidos").
Se, após esse procedimento, novos setores defeituosos começarem a surgir, você deverá descartar o disco, pois a superfície magnética está se deteriorando por algum motivo.
CLUSTER
Os
cluster são pequenos setores do seu HD, ao ser armazenado um arquivo no HD, ele
é dividido em vários cluster, e ao abrir um arquivo o próprio computador tem a
relação de quais cluster estão armazenados as informações do determinado
arquivo aberto, a função do Fragmentador do Windows é justamente agrupar
cluster por arquivo para que seja mais rápido abrir o arquivo por estarem
juntos.
TAMANHO DE CLUSTER PADRÃO
Todos
os sistemas de arquivos que são usados pelo Windows organizam o disco rígido
com base no cluster tamanho (também conhecido como o tamanho da unidade de
alocação). Tamanho do cluster representa a menor quantidade de espaço em disco
que pode ser usado para armazenar um arquivo. Quando os tamanhos dos arquivos
não forem correspondentes a um múltiplo par do tamanho do cluster, o espaço
adicional deve ser usado para armazenar o arquivo (até o próximo múltiplo do
tamanho do cluster). Na partição do disco rígido normal, a quantidade média de
espaço perdido dessa maneira pode ser calculada usando a equação (tamanho do
cluster) / 2 (número de arquivos).
Se for especificado nenhum tamanho de cluster quando você formata uma partição, os padrões são selecionados com base no tamanho da partição. Esses padrões são selecionados para reduzir o espaço perdido e reduzir a fragmentação que ocorre na partição.
Uma partição de disco rígido (também conhecido como um volume) pode ser formatada em NTFS, FAT ou exFAT..................................................................................................................
Os valores padrão são usados pelo Windows quando um dos métodos seguintes é usado para formatar a partição:.......................................................................................................................
Usando o comando FORMAT na linha de comando sem especificando um tamanho de cluster.
Formatar um volume do Windows Explorer quando o Alocação Unidade Na caixa de diálogo Formatar caixa de lista Tamanho de alocação padrão. Por padrão, o tamanho máximo do cluster para NTFS no Windows NT 4.0 e versões posteriores do Windows é 4 kilobytes (KB). Isso ocorre porque a compactação de arquivos NTFS não é possível em unidades que têm um tamanho de cluster maior. O comando format não usa clusters maiores do que 4 KB, a menos que o usuário especificamente substitui as configurações padrão. Você pode fazer isso usando a opção /a: com o comando Format ou especificando um tamanho de cluster maior na caixa de diálogo Formatar no Windows Explorer.......................................................................................
Quando você usa o utilitário Convert.exe para converter uma partição FAT em NTFS, o Windows sempre usará o tamanho de cluster FAT original como o tamanho do cluster NTFS para cluster de tamanhos de até 4 KB. Se o tamanho do cluster FAT for maior que 4 KB, os clusters são convertidos para NTFS de 4 KB. Isso ocorre porque as estruturas FAT são alinhadas em limites de cluster. Portanto, qualquer cluster maior não permite a conversão. Observe que, ao formatar uma partição no Windows NT 3.5, 3.51, e instalação 4.0, a partição é primeiro formatada para FAT e depois convertida em NTFS, por isso, o tamanho do cluster também sempre será como descrito anteriormente, quando uma partição é formatada no programa de instalação.
Se for especificado nenhum tamanho de cluster quando você formata uma partição, os padrões são selecionados com base no tamanho da partição. Esses padrões são selecionados para reduzir o espaço perdido e reduzir a fragmentação que ocorre na partição.
Uma partição de disco rígido (também conhecido como um volume) pode ser formatada em NTFS, FAT ou exFAT..................................................................................................................
Os valores padrão são usados pelo Windows quando um dos métodos seguintes é usado para formatar a partição:.......................................................................................................................
Usando o comando FORMAT na linha de comando sem especificando um tamanho de cluster.
Formatar um volume do Windows Explorer quando o Alocação Unidade Na caixa de diálogo Formatar caixa de lista Tamanho de alocação padrão. Por padrão, o tamanho máximo do cluster para NTFS no Windows NT 4.0 e versões posteriores do Windows é 4 kilobytes (KB). Isso ocorre porque a compactação de arquivos NTFS não é possível em unidades que têm um tamanho de cluster maior. O comando format não usa clusters maiores do que 4 KB, a menos que o usuário especificamente substitui as configurações padrão. Você pode fazer isso usando a opção /a: com o comando Format ou especificando um tamanho de cluster maior na caixa de diálogo Formatar no Windows Explorer.......................................................................................
Quando você usa o utilitário Convert.exe para converter uma partição FAT em NTFS, o Windows sempre usará o tamanho de cluster FAT original como o tamanho do cluster NTFS para cluster de tamanhos de até 4 KB. Se o tamanho do cluster FAT for maior que 4 KB, os clusters são convertidos para NTFS de 4 KB. Isso ocorre porque as estruturas FAT são alinhadas em limites de cluster. Portanto, qualquer cluster maior não permite a conversão. Observe que, ao formatar uma partição no Windows NT 3.5, 3.51, e instalação 4.0, a partição é primeiro formatada para FAT e depois convertida em NTFS, por isso, o tamanho do cluster também sempre será como descrito anteriormente, quando uma partição é formatada no programa de instalação.
Tamanhos de cluster padrão para NTFS
A tabela a seguir descreve os tamanhos de cluster padrão para NTFS
|
Tamanho
do volume
|
Windows
NT 3.51
|
Windows
NT 4.0
|
Windows 7, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows Vista,
Windows Server 2003, Windows XP, Windows 2000
|
|
MB–512
7 MB
|
512
bytes
|
4 KB
|
4 KB
|
|
512 MB
A 1.373 GB
|
1 KB
|
4 KB
|
4 KB
|
|
1 GB A
2 GB
|
2 KB
|
4 KB
|
4 KB
|
|
2 GB A
2 TB
|
4 KB
|
4 KB
|
4 KB
|
|
TB–16
DE 2 TB
|
Não
suportados *
|
Não
suportados *
|
4 KB
|
|
16TB–32
TB
|
Não
suportados *
|
Não
suportados *
|
8 KB
|
|
32TB–64
TB
|
Não
suportados *
|
Não
suportados *
|
16 KB
|
|
64TB–128
TB
|
Não
suportados *
|
Não
suportados *
|
32 KB
|
|
128TB–256
TB
|
Não
suportados *
|
Não
suportados *
|
64 KB
|
|
>
256 TB
|
Não há
suporte para
|
Não há
suporte para
|
Não há
suporte para
|
Observação: O
asterisco (*) significa que não é suportada devido às limitações do registro
mestre de inicialização (MBR).
Tamanhos de
cluster padrão para FAT16
A tabela a seguir descreve os tamanhos de cluster padrão para FAT16
A tabela a seguir descreve os tamanhos de cluster padrão para FAT16
|
Tamanho
do volume
|
Windows
NT 3.51
|
Windows
NT 4.0
|
Windows 7, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows Vista,
Windows Server 2003, Windows XP, Windows 2000
|
|
MB–8 7
MB
|
Não há
suporte para
|
Não há
suporte para
|
Não há
suporte para
|
|
MB–32 8
MB
|
512
bytes
|
512
bytes
|
512
bytes
|
|
MB–64
32 MB
|
1 KB
|
1 KB
|
1 KB
|
|
MB–128
64 MB
|
2 KB
|
2 KB
|
2 KB
|
|
MB–256
128 MB
|
4 KB
|
4 KB
|
4 KB
|
|
MB–512
256 MB
|
8 KB
|
8 KB
|
8 KB
|
|
512 MB A
1.373 GB
|
16 KB
|
16 KB
|
16 KB
|
|
1 GB A
2 GB
|
32 KB
|
32 KB
|
32 KB
|
|
GB–4 DE
2 GB
|
64 KB
|
64 KB
|
64 KB
|
|
GB–8 DE
4 GB
|
Não há
suporte para
|
128 KB
*
|
Não há
suporte para
|
|
GB–16 8
GB
|
Não há
suporte para
|
256 KB
*
|
Não há
suporte para
|
|
> 16
GB
|
Não há
suporte para
|
Não há suporte
para
|
Não há
suporte para
|
Tamanhos de
cluster padrão para FAT32
A tabela a seguir descreve os tamanhos de cluster padrão para FAT32
A tabela a seguir descreve os tamanhos de cluster padrão para FAT32
|
Tamanho do volume
|
Windows NT 3.51
|
Windows NT 4.0
|
Windows 7, Windows Server
2008 R2, Windows Server 2008, Windows Vista, Windows Server 2003, Windows XP,
Windows 2000
|
|
7
MB–16MB
|
Não há
suporte para
|
Não há
suporte para
|
Não há
suporte para
|
|
MB–32
DE 16 MB
|
512
bytes
|
512
bytes
|
Não há
suporte para
|
|
MB–64
32 MB
|
512
bytes
|
512
bytes
|
512
bytes
|
|
MB–128
64 MB
|
1 KB
|
1 KB
|
1 KB
|
|
MB–256
128 MB
|
2 KB
|
2 KB
|
2 KB
|
|
256
MB–8GB
|
4 KB
|
4 KB
|
4 KB
|
|
8GB–16GB
|
8 KB
|
8 KB
|
8 KB
|
|
16GB–32GB
|
16 KB
|
16 KB
|
16 KB
|
|
32GB–2TB
|
32 KB
|
Não há suporte
para
|
Não há
suporte para
|
|
>
2TB
|
Não há
suporte para
|
Não há
suporte para
|
Não há
suporte para
|
Tamanhos de
cluster padrão para exFAT
A tabela a seguir descreve os tamanhos de cluster padrão para exFAT
A tabela a seguir descreve os tamanhos de cluster padrão para exFAT
|
Tamanho
do volume
|
Windows 7, Windows Server 2008 R2, Windows Server 2008, Windows Vista,
Windows Server 2003, Windows XP
|
|
MB–256
7 MB
|
4 KB
|
|
MB–32
256 GB
|
32 KB
|
|
GB–256
32 TB
|
128 KB
|
|
>
256 TB
|
Não há
suporte para
|
