HDD/SSD ― A MEMÓRIA DE MASSA DO PC ― Parte 5

ESPERE O MELHOR, PREPARE-SE PARA O PIOR E VIRE-SE COM O QUE VIER.

Continuando de onde paramos na postagem da última quarta-feira: a FAT 16 opera com, no máximo, 2 GB ― para aplicá-la num drive de 5 GB, por exemplo, ocupar todo o espaço disponível exigiria criar duas partições de 2 GB e uma terceira de 1 GB, também por exemplo. Por conta disso, a Microsoft passou a utilizar a FAT 32 nas edições 95 (versão OSR 2) 98 e ME do Windows, e o (bem mais avançado) NTFS a partir das edições 2000 e XP. Mas vamos por partes.

A FAT trabalha com clusters, que, como vimos, são conjuntos de setores do disco rígido. Na FAT16, cada cluster pode armazenar 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB ou 32 KB. Note que esse tamanho é uniforme ― ou seja, não pode haver, na mesma unidade, clusters de tamanhos diferentes. Cada arquivo utiliza tantos clusters quantos forem necessários para contê-lo integralmente; um arquivo com 50 KB, por exemplo, pode ser gravado em 2 clusters de 32 KB cada, mas isso desperdiçaria 16 KB, pois a sobra não pode ser destinada a gravação de dados pertencentes a outro arquivo. Daí se conclui que o maior problema do sistema FAT, além da limitação a 2 GB, é o brutal desperdício de espaço.

Explicando melhor: A FAT 16 usa 16 bits para endereçamento dos dados (daí o número 16 na sigla), o que, na prática, significa que ele pode trabalhar com, no máximo, 65536 clusters (2¹⁶). Então, 65536 clusters de 32 KB cada resulta num espaço total de 2.097.152 KB, que corresponde a 2 GB (note que, quando maior for o cluster, maior será, consequentemente, o desperdício de espaço). Já a FAT 32 utiliza 32 bits no endereçamento de dados e suporta o uso de clusters menores (de 4 KB, p.ex.), reduzindo significativamente o desperdício de espaço.

O limite da FAT 32 é de 2 terabytes (TB). No entanto, se repetirmos o cálculo anterior considerando 32 em vez de 16 (2³²) e multiplicarmos o resultado pelo tamanho máximo do cluster (também 32), chegaremos a 128 TB. A questão é que, embora cada endereçamento tenha 32 bits, no número máximo de clusters, são considerados apenas 28 bits. Daí termos 2²⁸, que dá 268.435.456, ou seja, aproximadamente 268 milhões de clusters, que, multiplicados esse número por 32, resultam em 8 TB.

Ainda faltam 6 TB, mas isso se explica pelo fato de a Microsoft ter limitado a FAT 32 a 2³² considerando o número máximo de setores, não de clusters. Como cada setor possui 512 bytes (ou 0,5 kilobyte), a conta a ser feita é 2³² (4.294967296) multiplicado por 0,5, que dá 2.147.483.648 KB, ou seja, 2 TB ― de outra forma, poderia haver problemas com a inicialização do sistema operacional devido a limitações na área de boot. 

Observação: Volto a lembrar que setor e cluster são coisas distintas; o primeiro corresponde à menor unidade física do HDD, ao passo que o segundo, que é formado por um conjunto de setores, remete à menor unidade lógica que o SO é capaz de acessar para armazenar dados.

Por hoje está de bom tamanho, pessoal. Continuaremos no próximo capítulo, quando então falaremos formato de arquivos NTFS e (finalmente) da desfragmentação dos dados. Até lá.

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HDD/SSD ― A MEMÓRIA DE MASSA DO PC ― Parte 4

O PATRIOTISMO É O ÚLTIMO REFÚGIO DOS CALHORDAS.

Dizia eu, no finalzinho do capítulo anterior, que o Windows dispõe de uma ferramenta para arrumar a bagunça que ele próprio cria. Trata-se do Defrag.exe (desfragmentador de disco), que, no Ten, fica sob o título Ferramentas administrativas do menu Iniciar.

A fragmentação dos dados tende a ocorrer conforme o espaço no disco vai sendo preenchido por novos arquivos, já que o Windows procura gravá-los nos clusters vagos que encontra a partir do início das trilhas. Todavia, nem sempre as lacunas abertas com a remoção de um arquivo são suficientes para abrigar outro arquivo, dependendo do tamanho de cada um, e assim uma parte dos dados é gravada nesse espaço livre e o restante, distribuído pelos clusters vagos subsequentes, trilha adiante. O problema é que, conforme esse processo se repete ― milhares, milhões de vezes ―, os arquivo ficam segmentados a tal ponto que recuperá-los é como montar um imenso quebra-cabeça. E quanto mais espalhados os dados estiverem, mais tempo o sistema levará para juntá-los e remontar os arquivos em questão, o que acaba degradando o desempenho do computador como um todo.

Vale frisar que a fragmentação foi minimizada com a adoção do NTFS. Isso porque, com esse sistema, sempre que a gravação de um determinado arquivo é solicitada o Windows procura o primeiro espaço vago capaz de abrigá-lo integralmente, desconsiderando os clusters livres que porventura existam no início do disco.  Não só, mas também por isso, a formatação do drive em NTFS é recomendada nas versões mais recentes do Windows. Só para citar algumas de suas vantagens mais notórias em relação à FAT32, esse sistema se recupera automaticamente de alguns erros de disco, oferece suporte para HDDs de grandes capacidades e aprimora a segurança com o uso de permissões e criptografia. Vejamos isso melhor.

Não é possível utilizar um disco rígido ou qualquer outro dispositivo sem antes proceder à formatação lógica, quando é criada a estrutura que permite ao Windows gravar e ler os dados armazenados na mídia, editá-los, copiá-los, renomeá-los e até mesmo apaga-los. Em suma: sem um sistema de arquivos, os dados seriam apenas um monstruoso conjunto de bits sem utilidade. FAT 16 e FAT 32 são sistemas de arquivos (file systems) usados por padrão nas encarnações do Windows anteriores à XP. A FAT ― sigla de File Allocation Table (tabela de alocação de arquivos) ― era padrão no MS-DOS e no Windows 9x/ME, e consiste numa espécie de tabela que indica onde estão os dados de cada arquivo (como vimos, espaço destinado ao armazenamento é dividido em clusters, e cada arquivo gravado pode ocupar vários clusters, mas não necessariamente sequenciais). Com o advento de drives mais sofisticados e de maior capacidade, a FAT 16 foi promovida a FAT 32 e se tornou padrão para os sistemas operacionais da Microsoft por anos a fio.

Por uma questão de espaço, o resto fica para depois do feriadão. Até lá.

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