Para que servem os setores do disco?

Question 1

De acordo com este artigo: http://www.tech-faq.com/how-data-is-stored-in-your-hard-disk.html os discos rígidos gravam dados em um caminho linear (como presumo).

Infelizmente esse artigo que você cita não é muito bom. O autor utiliza o conceito de “caminho linear”, mas os discos também são conhecidos comodispositivos de acesso aleatório(em oposição adispositivos de acesso sequencialcomo fita magnética). O alegado "segundo conceito" que "os dados são armazenados no primeiro espaço disponível"é falso, uma vez que a alocação é determinada pelo sistema de arquivos do sistema operacional e é baseada em fatores estranhos (limites dos cilindros?) Como evidenciado por grupos de clusters não utilizados na representação de desfragmentação do WinXP. (E o artigo da Wikipedia não é muito melhor: tem imprecisões e é centrado no PC.)

As razões para usar setores de disco são:

É a unidade (geral) de gravação magnética.
É uma unidade de acesso e transferência de dados.
É uma unidade (base) de alocação.

Gravação Magnética

Ler e gravar dados em um meio magnético exige que o meio esteja em movimento e que os cabeçotes de apagar e gravar sejam ligados e desligados longe dos dados existentes. Assim os dados do disco são sempre escritos e lidos em unidades de um setor (ou mais precisamente umregistro de dados) para preservar o layout (ou formato) de cada faixa.

Uma explicação mais completa é minha resposta para: É possível detectar a posição anterior do byte em um disco rígido após ele ter sido sobrescrito?

A essência é que a gravação de dados no disco deve evitar falhas (ao ligar os cabeçotes de apagamento e gravação) de quaisquer dados existentes já na unidade. Os dados no disco são agrupados emregistros. A área entre oregistrosé chamado delacuna entre registros, ou simplesmente lacuna. Dentro dessa lacuna há uma área especial chamadaescrever emenda. Os cabeçotes de apagar e escrever devem ser ligados ou desligados somente dentro dessesescrever emendaáreas, de modo a nunca danificar quaisquer dados registrados existentes (incluindo os dados de lacunas imediatamente antes e depois de cada registro). Nota: o processo de formatação (física) de um disco rígido é o processo de escrever ummarca de endereço,Registro de identificação, (em branco)registro de dadose todas as lacunas necessárias para cada setor em todas as trilhas do HDD. Quando um setor é "escrito", apenas oregistro de dados(e suas lacunas iniciais e finais) do setor são reescritos. Omarca de endereçoeRegistro de identificaçãonunca são reescritos após o formato.

Acesso e transferência de dados

As unidades de disco são dispositivos de “acesso aleatório”. Ou seja, cada setor é endereçável e os setores podem ser lidos e escritos em qualquer ordem. Observe que o acesso aos setores pode ser aleatório, mas os bytes dentro do setor são ordenados sequencialmente. Em comparação umdispositivo de acesso sequencial(como fita magnética) pode ter que processar todos os registros anteriores desde o início da mídia antes de acessar o registro solicitado.

Como um "setor" completo sempre precisa ser lido ou gravado de/para o disco, é lógico que a interface entre o host e a unidade também transferiria o mesmo número de bytes de dados. Devem existir buffers em ambos os lados da interface da unidade para acomodar os dados de um setor para uma transferência. A quantidade de memória principal (do host) a ser reservada para buffers de disco e o tempo para executar a E/S nesses buffers são ambos (negativamente) afetados por um tamanho de setor grande.

Alocação

O sistema de arquivos definirá alguma unidade de alocação disponível (ou não utilizada) versus alocada (para um arquivo). Esta unidade de alocação será sempre baseada em algum número de setores, uma vez que o tamanho do setor é a unidade fundamental de acesso e I/O físico. Uma alocação pequena (como apenas 1 setor) tende a ter mais resultados negativos (em vez de positivos, ou seja, menos desperdício).folgaespaço) impacto no desempenho do sistema de arquivos (e disco), como tabela de alocação maior, mais contabilidade. Um tamanho de setor pequeno também pode restringir o endereçamento do setor e a capacidade total do disco, daí a mudança para o setor maior de 4 KB.

Observe que as unidades de disco e os controladores de disco nem sempre impõem setores de tamanho fixo. Por exemplo, unidades de módulo de armazenamento, SMDs (para as quais fiz um firmware de controlador) podem ter "setores" de tamanhos arbitrários, incluindo "setores" de tamanhos diferentes em cada trilha. É claro que um sistema de arquivos pode ter dificuldade em controlar qual tamanho está onde. Daí a extrema simplificação de usar apenas um tamanho de setor para toda a unidade. A IBM para seu PC deu um passo adiante e suportou apenas setores de 512 bytes (até que a mídia óptica apareceu e novamente para setores de 4 KB). Antes do IBM PC, tamanhos de setor de 128, 256 e 1024 bytes, bem como 512, eram usados (especialmente para disquetes, que reutilizavam muitos conceitos de disco rígido, incluindo setorização flexível). Como a capacidade de dados da mídia magnética dependia do formato da trilha (que incluía o tamanho do setor) e que, por sua vez, dependia do sistema operacional e do sistema de arquivos, a mídia magnética (ou seja, discos rígidos e disquetes) costumava (há muito tempo) anunciar o formato não formatado. capacidade (juntamente com "MB" e "GB" baseados em decimais). Como os PCs tornaram o setor de 512 bytes o tamanho padrão, os HDDs não suportam mais o setorização suave e a "capacidade não formatada" é um número sem sentido.

Answer

De acordo com este artigo: http://www.tech-faq.com/how-data-is-stored-in-your-hard-disk.html os discos rígidos gravam dados em um caminho linear (como presumo).

Infelizmente esse artigo que você cita não é muito bom. O autor utiliza o conceito de “caminho linear”, mas os discos também são conhecidos comodispositivos de acesso aleatório(em oposição adispositivos de acesso sequencialcomo fita magnética). O alegado "segundo conceito" que "os dados são armazenados no primeiro espaço disponível"é falso, uma vez que a alocação é determinada pelo sistema de arquivos do sistema operacional e é baseada em fatores estranhos (limites dos cilindros?) Como evidenciado por grupos de clusters não utilizados na representação de desfragmentação do WinXP. (E o artigo da Wikipedia não é muito melhor: tem imprecisões e é centrado no PC.)

As razões para usar setores de disco são:

É a unidade (geral) de gravação magnética.
É uma unidade de acesso e transferência de dados.
É uma unidade (base) de alocação.

Gravação Magnética

Ler e gravar dados em um meio magnético exige que o meio esteja em movimento e que os cabeçotes de apagar e gravar sejam ligados e desligados longe dos dados existentes. Assim os dados do disco são sempre escritos e lidos em unidades de um setor (ou mais precisamente umregistro de dados) para preservar o layout (ou formato) de cada faixa.

Uma explicação mais completa é minha resposta para: É possível detectar a posição anterior do byte em um disco rígido após ele ter sido sobrescrito?

A essência é que a gravação de dados no disco deve evitar falhas (ao ligar os cabeçotes de apagamento e gravação) de quaisquer dados existentes já na unidade. Os dados no disco são agrupados emregistros. A área entre oregistrosé chamado delacuna entre registros, ou simplesmente lacuna. Dentro dessa lacuna há uma área especial chamadaescrever emenda. Os cabeçotes de apagar e escrever devem ser ligados ou desligados somente dentro dessesescrever emendaáreas, de modo a nunca danificar quaisquer dados registrados existentes (incluindo os dados de lacunas imediatamente antes e depois de cada registro). Nota: o processo de formatação (física) de um disco rígido é o processo de escrever ummarca de endereço,Registro de identificação, (em branco)registro de dadose todas as lacunas necessárias para cada setor em todas as trilhas do HDD. Quando um setor é "escrito", apenas oregistro de dados(e suas lacunas iniciais e finais) do setor são reescritos. Omarca de endereçoeRegistro de identificaçãonunca são reescritos após o formato.

Acesso e transferência de dados

As unidades de disco são dispositivos de “acesso aleatório”. Ou seja, cada setor é endereçável e os setores podem ser lidos e escritos em qualquer ordem. Observe que o acesso aos setores pode ser aleatório, mas os bytes dentro do setor são ordenados sequencialmente. Em comparação umdispositivo de acesso sequencial(como fita magnética) pode ter que processar todos os registros anteriores desde o início da mídia antes de acessar o registro solicitado.

Como um "setor" completo sempre precisa ser lido ou gravado de/para o disco, é lógico que a interface entre o host e a unidade também transferiria o mesmo número de bytes de dados. Devem existir buffers em ambos os lados da interface da unidade para acomodar os dados de um setor para uma transferência. A quantidade de memória principal (do host) a ser reservada para buffers de disco e o tempo para executar a E/S nesses buffers são ambos (negativamente) afetados por um tamanho de setor grande.

Alocação

O sistema de arquivos definirá alguma unidade de alocação disponível (ou não utilizada) versus alocada (para um arquivo). Esta unidade de alocação será sempre baseada em algum número de setores, uma vez que o tamanho do setor é a unidade fundamental de acesso e I/O físico. Uma alocação pequena (como apenas 1 setor) tende a ter mais resultados negativos (em vez de positivos, ou seja, menos desperdício).folgaespaço) impacto no desempenho do sistema de arquivos (e disco), como tabela de alocação maior, mais contabilidade. Um tamanho de setor pequeno também pode restringir o endereçamento do setor e a capacidade total do disco, daí a mudança para o setor maior de 4 KB.

Observe que as unidades de disco e os controladores de disco nem sempre impõem setores de tamanho fixo. Por exemplo, unidades de módulo de armazenamento, SMDs (para as quais fiz um firmware de controlador) podem ter "setores" de tamanhos arbitrários, incluindo "setores" de tamanhos diferentes em cada trilha. É claro que um sistema de arquivos pode ter dificuldade em controlar qual tamanho está onde. Daí a extrema simplificação de usar apenas um tamanho de setor para toda a unidade. A IBM para seu PC deu um passo adiante e suportou apenas setores de 512 bytes (até que a mídia óptica apareceu e novamente para setores de 4 KB). Antes do IBM PC, tamanhos de setor de 128, 256 e 1024 bytes, bem como 512, eram usados (especialmente para disquetes, que reutilizavam muitos conceitos de disco rígido, incluindo setorização flexível). Como a capacidade de dados da mídia magnética dependia do formato da trilha (que incluía o tamanho do setor) e que, por sua vez, dependia do sistema operacional e do sistema de arquivos, a mídia magnética (ou seja, discos rígidos e disquetes) costumava (há muito tempo) anunciar o formato não formatado. capacidade (juntamente com "MB" e "GB" baseados em decimais). Como os PCs tornaram o setor de 512 bytes o tamanho padrão, os HDDs não suportam mais o setorização suave e a "capacidade não formatada" é um número sem sentido.

Question 2

Os setores fornecem independência de E/S das características físicas do disco específico. Ao dividir cada trilha em setores de tamanho fixo, a E/S do disco pode ocorrer independentemente de quantos setores cabem em cada trilha ou mesmo se diferentes trilhas possuem diferentes números de setores.

Answer

Os setores fornecem independência de E/S das características físicas do disco específico. Ao dividir cada trilha em setores de tamanho fixo, a E/S do disco pode ocorrer independentemente de quantos setores cabem em cada trilha ou mesmo se diferentes trilhas possuem diferentes números de setores.

Question 3

No contexto do hardware de computador, um setor é uma subdivisão de uma trilha de um disco rígido magnético ou disco óptico. Um setor armazena uma quantidade fixa de dados. A formatação típica de setores permite armazenar 512 bytes (ex: discos rígidos e disquetes) ou 2048 bytes (ex: discos ópticos) de dados.

Answer

No contexto do hardware de computador, um setor é uma subdivisão de uma trilha de um disco rígido magnético ou disco óptico. Um setor armazena uma quantidade fixa de dados. A formatação típica de setores permite armazenar 512 bytes (ex: discos rígidos e disquetes) ou 2048 bytes (ex: discos ópticos) de dados.

Para que servem os setores do disco?

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