Limites de Capacidade dos Discos Rígidos

       
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Seu micro não reconhece a capacidade total do seu disco rígido? Aprenda neste tutorial tudo sobre todas as barreiras de capacidade que você pode encontrar na hora de instalar um disco rígido.

Gabriel Torres Editor executivo do Clube do Hardware

Introdução

Você já deve ter ouvido falar ou até mesmo ter vivenciado o problema de comprar um novo disco rígido para instalar em um micro antigo (às vezes nem tão antigo assim) e se deparar com algum problema de limite de capacidade, isto é, seu micro antigo não reconhecer a capacidade total do seu novo disco rígido. Neste tutorial explicaremos porque isto acontece, bem como listaremos todos os limites de capacidade dos discos rígidos que existiram desde que o PC foi criado e mostraremos ainda como contornar este problema.

Um limite de capacidade pode ocorrer por diversos motivos, tais como uma limitação de hardware, uma limitação do sistema de arquivos ou uma limitação do sistema operacional que você está usando.

Primeiro, vamos entender como os dados são armazenados nos discos rígidos.

Os discos rígidos são dispositivos selados contendo internamente um ou mais discos magnéticos. Em cada lado do disco (também chamado cabeça) existe uma cabeça magnética responsável por ler e escrever os dados. Cada lado de um disco magnético é dividido em várias trilhas concêntricas ou cilindros. Cada trilha, por sua vez, é dividida em setores. Cada setor armazena 512 bytes de informação, que é a menor unidade que a placa controladora do disco rígido pode acessar. Isso significa que se a leitura de apenas um byte se faz necessária, a controladora deve ler o setor inteiro em que o byte está armazenado.

O número de bytes em cada setor é fixo: sempre 512 bytes. Mas o número de trilhas, setores por trilha e lados (isto é, cabeças) que um disco rígido tem dependerá do seu modelo. O número de cabeças, trilhas e setores por trilha de um disco rígido é chamado geometria.

Se você multiplicar o número de cabeças pelo o número de trilhas e então pelo o número de setores por trilha você encontrará a quantidade de setores de um determinado disco rígido (nos discos rígidos mais novos os fabricantes anunciam o número total de setores que o disco rígido tem em vez da sua geometria). Multiplicando este número por 512 temos a capacidade total do disco rígido, em bytes.

O primeiro problema com a capacidade do disco rígido é que os fabricantes assumem que kilobyte (KB), megabyte (MB), gigabyte (GB) e terabyte (TB) significam coisas diferentes do que elas realmente são, fazendo com que você tenha um disco rígido com uma capacidade real menor do que a anunciada. Este problema é conhecido por vários nomes, como “arredondamento”, “capacidade formatada vs. capacidade não formatada”, etc. Algumas pessoas inclusive assumem erroneamente que o sistema operacional é o grande vilão deste problema, mas a verdade é que os fabricantes dos discos rígidos são os verdadeiros culpados, já que eles anunciam seus produtos com uma capacidade maior do que a sua capacidade real.

Unidade

Símbolo

Base 2

Base 10

Kilo

K

2^10

10^3

Mega

M

2^20

10^6

Giga

G

2^30

10^9

Tera

T

2^40

10^12

Peta

P

2^50

10^15

Exa

E

2^60

10^18

Por exemplo, os fabricantes de discos rígidos assumem que 1 GB é igual a 1 bilhão (10^9) bytes, enquanto que na verdade 1 GB é igual a 1.073.741.824 (2^30) bytes.

Vamos dar um exemplo real do disco rígido Seagate/Maxtor DiamondMax 21 de “250 GB”. Ele é anunciado como sendo um disco rígido de 250 GB, tendo 488.397.168 setores. Com este número de setores nós facilmente descobrimos que a capacidade deste disco rígido é de 250.059.350.016 bytes, ou 232,88 GB e não 250 GB. É por isso que o seu disco rígido de 250 GB é formatado apenas com 232 GB: ele É um disco rígido de 232 GB!

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Comentários de usuários


Algumas pessoas inclusive assumem erroneamente que o sistema operacional é o grande vilão deste problema, mas a verdade é que os fabricantes dos discos rígidos são os verdadeiros culpados, já que eles anunciam seus produtos com uma capacidade maior do que a sua capacidade real.

Li a explicação que coloca "a culpa" no sistema e, pesquisando, descobri que essa explicação parece ter bastante sentido.

De acordo com o sistema internacional de medidas, 1 GB (gigabyte) = 1 000 000 000 Bytes, ou seja, 10^9 e 1 GiB (gibibyte) = 1 073 741 824 Bytes, ou seja, 2^30.

Quem passou a usar o GB na base 2 foi o sistema, a indústria de hardware manteve-se coerente e continua usando a nomenclatura original.

Bom, resta saber qual das 2 explicações é a correta, alguém sabe?

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Memórias são vendidas na "base 2", assim como os disquetes menores que 1MiB, e tem uma boa razão para isso, módulos de memória e clusters precisam ter o tamanho sendo uma potência de 2, usar a base 2 quando se fala em bytes acaba sendo mais prático, sempre da número redondo... Depois que resolveram misturar tudo e nasceu o infame disquete de 1.44MB e o SO comedor de bytes.

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Legal gostei das explicações, só achei que ficou devendo uma explicação sobre sistemas de arquivo não windows, como o Riserfs, o ext2 e ext3 que são os mais usados na plataforma linux.

inté+

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Li a explicação que coloca "a culpa" no sistema e, pesquisando, descobri que essa explicação parece ter bastante sentido.

De acordo com o sistema internacional de medidas, 1 GB (gigabyte) = 1 000 000 000 Bytes, ou seja, 10^9 e 1 GiB (gibibyte) = 1 073 741 824 Bytes, ou seja, 2^30.

Quem passou a usar o GB na base 2 foi o sistema, a indústria de hardware manteve-se coerente e continua usando a nomenclatura original.

Bom, resta saber qual das 2 explicações é a correta, alguém sabe?

O uso de prefixos K (que não é um prefixo SI, aliás, o prefixo SI é k), M e assemelhados é tão antigo que, no tempo em que começou, se falava K Words, não kiloBytes... e não tem muito a ver com o padrão SI, que nem existia naquela época. É apenas uma convenção.

A razão do uso desses métodos é óbvia: memórias principais, em máquinas de endereçamento binário (praticamente qualquer coisa que não seja um mainframe super-mega-arcaico da "Era UNIVAC") são mais eficientes quando vêm em potências de dois. No início, era costume escrever a capacidade inteira, mas parece (eu não vivi essa época, mas leia alguns PDFs antigos e você vai ver que estou certo) que, quando as capacidades ficaram maiores, o pessoal começou a abreviar... informalmente ou em propagandas, já que as especificações e programas não usavam isso. E abreviaram usando a convenção de que K, depois do número, queria dizer 1024 e, mais tarde, que M nas mesmas condições quer dizer 1048576.

Quando os prefixos SI se tornaram realmente oficiais, os valores de k, M e etc foram fixados em potências de dez. Na época, criou-se uma convenção especial dentro dos sistemas de medida e principalmente da mente dos engenheiros, programadores e usuários: "k quer dizer 1000, mas K com memórias quer dizer 1024." E por aí vai. Isso era normal, e não dava problema, mesmo porque os "usuários" eram programadores experientes, e essas convenções de qualquer modo eram apenas abreviações não-oficiais, que raras vezes saíam da sala de P&D e das revistas técnicas:)...

O mesmo se aplicou ao M e outros, a medida que essas formas foram sendo consideradas verdadeiras normas SI (o que não são). Foi nessa época que se criou as abreviações: KBytes, Kbits e etc, que parecem muito com o padrão SI, e até foram consideradas pelo pessoal do IEEE.

A indústria aberta dos discos rígidos surgiu depois dessas convenções: os primeiros eram parte integrante de uma máquina e não eram considerados em separado, na verdade. Discos rígidos também armazenavam dados, mas no caso da construção deles não há vantagem em se usar potências de dois. No caso do modelo de endereçamento atual, há uma pequena vantagem (que fica menor com os discos rígidos gigantes da atualidade), mas endereçamento de disco rígido é coisa mais ligada ao software, e vê a capacidade real de forma bem abstrata. Quem realmente gosta de binários no caso dos discos rígidos é o pessoal de SOs.

Nesses casos, a maioria escrevia a capacidade por extenso mesmo, mesmo porque esta não era uma potência de nenhum inteiro pequeno, na maior parte dos casos. Só ainda mais tarde, quando as capacidades se tornaram realmente grandes, se começou a arredondar esses valores... em potências de dez. Por quê? Bom, simplesmente porque a capacidade parecia maior. Isso não causava problema, porque todo mundo que lia documentações e propaganda sabia dessa prática, e os SOs rotulavam tudo usando o valor por extenso. Quando (muito mais tarde) os SOs resolveram rotular a coisa usando KBytes, eles usaram a convenção binária da indústria, que era melhor para eles. Apareceram usuário finais, e isso se tornou um problema.

A solução: simples, usar os novos prefixos Kibi, Mibi e por aí vai, que sempre representam potências de dois, e foram inventados para eliminar confusões. E, enquanto se faz isso, bem que se poderia liquidar de vez essa história de "KByte decimal" para discos rígidos e usar apenas os prefixos binários (Kibi, Mibi e etc.) quando o caso se referir a Bytes, seja de memios magnéticos, ópticos ou eletrônicos.

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