DISCOS

BRAÇO

CABEÇA DE
LEITURA/ESCRITA

CILINDRO

COMPOSTOS POR:
•	PRATOS – TENDÊNCIA A EXISTIR UM PRATO ( > 30%)
•	CABEÇAS DE LEITURA E ESCRITA – AMBAS AS FACES DE UM PRATO
•	MOTOR
•	CONTROLADORA

SÃO ORGANIZADOS EM TERMOS DE CHS (CILINDRO, CABEÇA – “HEAD”, SETOR) PARA ENDEREÇAMENTO

DISCOS

PRATOS

FEITOS DE VIDRO POLIDO, COMPOSTOS DE CERÂMICA OU ALUMÍNIO E COBERTOS EM AMBAS AS SUPERFÍCIES COM UMA FINA CAMADA DE ÓXIDO DE FERRO OU OUTRO COMPOSTO METÁLICO

VÁRIOS PRATOS FICAM PRESOS AO UM EIXO

TAMANHOS QUE VARIAM DE 0,75" A 8”, COMUMENTE 2,5” E 3,5”. OS MENORES SÃO PREFERIDOS, APESAR DE PODEREM ARMAZENAR MENOS DADOS

DENSIDADE (“AREAL DENSITY”) MEDIDA ATRAVÉS DE TPI (“TRACKS PER INCH” – TRILHAS POR POLEGADA) x BPI (“BITS PER INCH” – BITS POR POLEGADA) DE 32.6 GB/INCH2 (2003) – DEVENDO DOBRAR A CADA 5 ANOS.

DISCOS

CONJUNTO DE CABEÇAS DE LEITURA/ESCRITA

NORMALMENTE, UMA CABEÇA POR SUPERFÍCIE

NÃO TÊM CONTATO COM A SUPERFÍCIE (FICAM POSICIONADAS A 10 MILIONÉSIMOS DE POLEGADA); QUALQUER POEIRA PODE SER FATAL (É NECESSÁRIO UM MICRO-FILTRO PARA O AR QUE CIRCULA)

TODAS AS CABEÇAS SE MOVEM AO MESMO TEMPO, SOBRE A MESMA POSIÇÃO RELATIVA DE CADA PRATO

EXISTE EM CANAL DE DADOS SIMPLES DE LEITURA/ESCRITA QUE PODE SER ALOCADO A UMA DAS CABEÇAS DE CADA VEZ

EM ALGUNS DISCOS, É POSSÍVEL A LEITURA SIMULTÂNEA DE DIFERENTES TRILHAS EM UM MESMO CILINDRO

DISCOS

MOTOR

PROPICIA UMA ROTAÇÃO ENTRE 5400 E 15000 rpm (UM DISQUETE TEM ROTAÇÃO DE 360 rpm)

A VELOCIDADE DE ROTAÇÃO TEM AUMENTADO A UMA TAXA DE 12% AO ANO

CONTROLADORA

INTERPRETA OS COMANDOS VINDOS DA CPU/OS

ENVIA SINAIS PARA MOVIMENTAÇÃO DOS OUTROS COMPONENTES

REALIZA A LEITURA/ESCRITA DE DADOS

DISCOS

 TRILHA 0

 ...

UM CILINDRO É COMPOSTO POR TODAS AS TRILHAS DE TODOS OS DISCOS, COM MESMA POSIÇÃO RELATIVA (ENDEREÇO)

UM CILINDRO É COMPOSTO POR TANTAS TRILHAS QUANTAS CABEÇAS DE LEITURA EXISTAM NO BRAÇO

DENSIDADE DE 3000 A 20.000 TPI (TRILHAS POR POLEGADA), (AUMENTO DE 60% AO ANO)

DISCOS TÍPICOS APRESENTAM MAIS DO QUE 16.000 CILINDROS (5 POLEGADAS)

DISCOS

TRILHAS SÃO DIVIDIDAS EM SETORES - TIPICAMENTE ENTRE 8 E 64

NO PASSADO, TODAS AS TRILHAS APRESENTAVAM O MESMO NÚMERO DE SETORES

ATUALMENTE, UTILIZA-SE ZBR (ZONE BIT RECORDING), DIVISÃO DO DISCO EM PARTIÇÕES, CADA QUAL APRESENTANDO TRILHAS COM O MESMO NÚMERO DE SETORES, MAS PARTIÇÕES MAIS EXTERNAS (DO CENTRO DO DISCO) COM MAIS SETORES. 15 A 25 PARTIÇÕES.

TODOS OS SETORES CONTÊM O MESMO NÚMERO DE BYTES

•	MAIORIA DOS DISCOS USA SETORES DE 512 BYTES

•	DESEJO POR SETORES DE 4096 BYTES

ECC

Preâmbulo

SETORES (TRILHAS E CILINDROS) SÃO CRIADOS E ORGANIZADOS ATRAVÉS DA FORMATAÇÃO DO DISCO, ESTA FORMATAÇÃO PODE SER FÍSICA OU LÓGICA

FORMATAÇÃO FÍSICA

UM PADRÃO MAGNÉTICO É GRAVADO SOBRE O PRATO PARA PERMITIR A SINCRONIZAÇÃO DE LEITURA/ESCRITA E A DESCRIÇÃO DA LOCALIZAÇÃO DO SETOR (NÚMERO DO CILINDRO, NÚMERO DA CABEÇA E NÚMERO DO SETOR); CADA 512 BYTES DE UM SETOR INCLUEM MAIS DE 40 BYTES DE DETALHES

EXISTEM SETORES EXTRAS PARA SEREM USADOS COMO RESERVA EM CASO DE SETORES DEFEITUOSOS (NA MESMA TRILHA OU EM CILINDROS ESPECIAIS)

OS SETORES SÃO NUMERADOS AO LONGO DA TRILHA A PARTIR DE 0, EM SENTIDO DOS CILINDROS OU DOS PRATOS

AS TRILHAS SÃO NUMERADAS A PARTIR DE 0 (MAIS EXTERNA) EM DIREÇÃO AO CENTRO

FORMATAÇÃO LÓGICA

DURANTE A FORMATAÇÃO LÓGICA SÃO COLOCADAS NO DISCO AS INFORMAÇÕES DE CONTROLE, NECESSÁRIAS AO S.O., PARA A MANIPULAÇÃO DOS DADOS RESIDENTES NO DISCO (BLOCOS PARA BOOT, TABELAS DE ALOCAÇÃO, DIRETÓRIO, ETC.)

O PREÂMBULO É CONSTITUÍDO POR BITS DE RECONHECIMENTO, ENDEREÇO E ECC DO ENDEREÇO

O PREÂMBULO MAIS O ECC SIGNIFICAM 20% DO ESPAÇO DE GRAVAÇÃO / LEITURA.

APÓS O PREÂMBULO HÁ UM “GAP” (ESPAÇO)

ANTES DOS DADOS EXISTEM TAMBÉM BITS DE RECONHECIMENTO

ALGUNS SETORES PODEM SER CONSIDERADOS “ESTRAGADOS”

CONTROLADORA DE DISCO

NO CASO DA E/S SER REALIZADA COM INTERRUPÇÃO, O COMANDO DE E/S E SEUS PARÂMETROS, UMA VEZ COLOCADOS NOS REGISTRADORES DA CONTROLADORA, PERMITEM AO SO / CPU NÃO SE PREOCUPAR COM A E/S, ATÉ SER AVISADA PELA CONTROLADORA DE SEU TÉRMINO (POR ERRO OU POR SUCESSO)

EM UM REGISTRADOR É COLOCADO O “STATUS” SOBRE O RESULTADO DA OPERAÇÃO COMPLETADA

RECEBE DO DISPOSITIVO UMA SÉRIE DE BITS, INICIADA POR UM PREÂMBULO E SEGUIDOS POR UM DÍGITO DE CONTROLE (ECC), ERROR-CORRECTING CODE

O PREÂMBULO CONTÉM INFORMAÇÕES GRAVADAS NO DISCO QUANDO DE SUA FORMATAÇÃO:

•	O TAMANHO DO SETOR

•	O NÚMERO DO CILINDRO, DA CABEÇA E DO SETOR

CONVERTE OS BITS EM UM BLOCO DE BYTES (UTILIZANDO UM BUFFER)

APÓS SER CHECADO O ECC, E O CORRETO ENDEREÇAMENTO, OS DADOS LIDOS PODEM SER COPIADOS PARA A MEMÓRIA

A SUBSTITUIÇÃO DE SETORES RUINS E SUA ADEQUADA MANIPULAÇÃO TAMBÉM É RESPONSABILIDADE DA CONTROLADORA

Exercícios

1.	Considere um disco com 100 Gbytes, formatado com setores de 512 bytes, 63 setores por trilha e 4 trilhas por cilindro. Quantos cilindros existem nesse disco? Supondo que os setores são agrupados de dois em dois em clusters numerados logicamente a partir de 0 seqüencialmente por todo o disco, indicar qual o maior número de cluster que existirá? Qual o número do cilindro, o número da cabeça e o número dos setores que correspondem, respectivamente, aos clusters de número 13, 1339, 19999 ?
2.	Qual o motivo da tendência para discos serem compostos por um único prato?
3.	Porque todas as trilhas de um mesmo disco, embora com diferentes tamanhos, costumavam apresentar o mesmo número de setores?
4.	Qual a vantagem de numerar os clusters de um disco no sentdo dos pratos em relação ao sentido de cilindros? Em qual situação ambas as maneiras de numeração apresentam o mesmo resultado?
5.	Haveria alguma vantagem em se ter um número ímpar de setores por trilha?
6.	Qual arranjo seria possível para a definição de clusters com dois setores, tendo as trilhas número ímpar de setores?
7.	Qual o motivo de se desejar setores maiores que 512 bytes? Qual o custo-benefício desse aumento?