A formatação de HD

A formatação de um disco magnético é realizada para que o sistema operacional seja capaz de gravar e ler dados no disco, criando assim estruturas que permitam gravar os dados de maneira organizada e recuperá-los mais tarde.
Existem dois tipos de formatação, chamados de formatação física e formatação lógica. A formatação física é feita na fábrica ao final do processo de fabricação, que consiste em dividir o disco virgem em trilhas, setores, cilindros e isola os bad blocks (danos no HD). Estas marcações funcionam como as faixas de uma estrada, permitindo à cabeça de leitura saber em que parte do disco está, e onde ela deve gravar dados. A formatação física é feita apenas uma vez, e não pode ser desfeita ou refeita através de software. Porém, para que este disco possa ser reconhecido e utilizado pelo sistema operacional, é necessária uma nova formatação, chamada de formatação lógica. Ao contrário da formatação física, a formatação lógica não altera a estrutura física do disco rígido, e pode ser desfeita e refeita quantas vezes for preciso, através do comando Format do DOS, por exemplo. O processo de formatação é quase automático; basta executar o programa formatador que é fornecido junto com o sistema operacional.
Quando um disco é formatado, ele simplesmente é organizado à maneira do sistema operacional, preparado para receber dados. A esta organização damos o nome de “sistema de arquivos”. Um sistema de arquivos é um conjunto de estruturas lógicas e de rotinas que permitem ao sistema operacional controlar o acesso ao disco rígido. Diferentes sistemas operacionais usam diferentes sistemas de arquivos. O computador, no decorrer de sua utilização, tem seu desempenho geral afetado, em decorrência da instalação e remoção de diversos softwares, inclusive alguns que não removem todos os arquivos e informações do seu computador, ocasionando lentidão na sua execução. O software básico (o sistema operacional) pode apresentar falhas de funcionamento (travamentos), instabilidade no uso, espera no carregamento de programas e softwares diversos, ou casos extremos de corrompimento do sistema operacional (falhas na execução do próprio) em decorrência de uso ilegal ou ataques de vírus de computador. Uma formatação lógica apaga todos os dados do disco rígido, inclusive o sistema operacional. Deve-se fazer isso com conhecimento técnico, para salvar/guardar dados e informações (os backups de arquivos). O processo de formatação é longo, e as informações contidas no disco rígido serão totalmente apagadas (embora não definitivamente, ainda é possível recuperar alguns dados com softwares especiais). Ações preventivas de manutenção de computador podem evitar que seja necessária a formatação.

Exemplos de sistema de arquivos

Os sistemas de arquivos mais conhecidos são os utilizados pelo Microsoft Windows: NTFS e FAT32 (e FAT ou FAT16). O FAT32, às vezes referenciado apenas como FAT (erradamente, FAT é usado para FAT16), é uma evolução do ainda mais antigo FAT16 introduzida a partir do MS-DOS 4.0. No Windows 95 ORS/2 foi introduzido o FAT32 (uma versão “debugada” do Windows 95, com algumas melhorias, vendida pela Microsoft apenas em conjunto com computadores novos). A partir do Windows NT, foi introduzido um novo sistema de arquivos, o NTFS, que é mais avançado do que o FAT (em nível de segurança, sacrificando algum desempenho), sendo o recurso de permissões de arquivo (sistemas multi-usuário), a mais notável diferença, inexistente nos sistemas FAT e essencial no ambiente empresarial (e ainda a inclusão do metadata), além dos recursos de criptografia e compactação de arquivos.
Em resumo, versões antigas, mono-usuário, como Windows 95, 98 e ME, trabalham com FAT32 (mais antigamente, FAT16). Já versões novas, multi-usuário, como Windows XP e Windows 2000, trabalham primordialmente com o NTFS, embora o sistema FAT seja suportado e você possa criar uma partição FAT nessas versões. No mundo Linux, há uma grande variedade de sistemas de arquivos, sendo alguns dos mais comuns o Ext2, Ext3 e o ReiserFS. O FAT e o NTFS também são suportados tanto para leitura quanto para escrita. No Mundo BSD, o sistema de arquivos é denominado FFS (Fast File System), derivado do antigo UFS (Unix File System). Em 2009, encontramos um novo tipo de sistema de arquivo chamado NFS (Network File System), o qual possibilita que HDs Virtuais sejam utilizadas remotamente, ou seja, um servidor disponibiliza espaço através de suas HDs físicas para que outras pessoas utilizem-nas remotamente como se ela estivesse disponível localmente. Um grande exemplo desse sistema encontramos no Google ou no 4shared, com espaços disponíveis de até 5 GB.

História do disco rigido

O primeiro disco rígido foi construído pela IBM em 1956, e foi lançado em 16 de Setembro de 1957.^[1] Era formado por 50 discos magnéticos contendo 50 000 setores, sendo que cada um suportava 100 caracteres alfanuméricos, totalizando uma capacidade de 5 megabytes, incrível para a época. Este primeiro disco rígido foi chamado de 305 RAMAC (Random Access Method of Accounting and Control) e tinha dimensões de 152,4 centímetros de comprimento, 172,72 centimetros de largura e 73,66 centímetros de altura.^[1] Em 1973 a IBM lançou o modelo 3340 Winchester, com dois pratos de 30 megabytes e tempo de acesso de 30 milissegundos.

Assim criou-se o termo 30/30 Winchester (uma referência à espingarda Winchester 30/30), termo muito usado antigamente para designar HDs de qualquer espécie. Ainda no início da década de 1980, os discos rígidos eram muito caros e modelos de 10 megabytes custavam quase 2 mildólares americanos, enquanto em 2009 compramos modelos de 1.5 terabyte por pouco mais de 100 dólares. Ainda no começo dos anos 80, a mesma IBM fez uso de uma versão pack de discos de 80 megabytes, usado nos sistemas IBM Virtual Machine. Os discos rigidos foram criados originalmente para serem usados em computadores em geral. Mas no século 21 as aplicações para esse tipo de disco foram expandidas e agora são usados em câmeras filmadoras, ou camcorders nos Estados Unidos; tocadores de música como Ipod, mp3 player; PDAs; videogames, e até em celulares. Para exemplos em videogames temos o Xbox360 e o Playstation 3, lançados em 2005 e 2006 respectivamente, com esse diferencial, embora a Microsoft já tivesse lançado seu primeiro Xbox (em 2001) com disco rígido convencional embutido. Já para celular os primeiros a terem esse tecnologia foram os da Nokia e da Samsung.^[2] E também devemos lembrar que atualmente o disco rigido não é só interno, existem também os externos, que possibilitam o transporte de grandes quantidades de dados entre computadores sem a necessidade de rede.

Computadores

UM POUCO DA HISTÓRIA
O ábaco é um instrumento de cálculo, formado por uma moldura com bastões de ferro
dispostos no sentido vertical. Cada bastão contém dez bolas móveis, que podem ser movidas
para cima e para baixo. Assim, de acordo com o número de bolas na posição inferior, temos
um valor representado. Pode haver variações, como na figura ao lado, onde se fazem divisões
na moldura e o número de bolas é alterado.
Figura 1.1
Em 1890, Hermann Hollerith percebeu que levaria muito tempo para apurar o censo dos EUA,
pois levaria quase o tempo em que começaria o censo seguinte. Procurou aperfeiçoar o
método de leitura de cartão terminando assim a apuração em tempo recorde.
                 Figura 1.                                         2 Figura 1.3
                      ^                                                       ^




Herman Hollerith
Tabulador de Hollerith – 1890
Tabulava estatísticas com Cartões Perfurados
O INÍCIO DA ERA DA COMPUTAÇÃO
Hollerith fundou então uma companhia chamada TMC - Tabulation Machine Company devido
aos resultados obtidos com a apuração do censo, associou-se em 1914 com duas outras
empresas, e formou a Computing Tabulation Recording Company onde em 1924, tornou-se
a IBM - Internacional Business Machine.

MP3 o que é, e como surgiu?

Introdução
Segundo os sites de busca, a sigla MP3 (MPEG Audio Layer-3) é um dos assuntos mais pesquisados nestes serviços, perdendo apenas para "sexo". Isso tudo, graças à revolução que o MP3 causou no mundo do entretenimento, principalmente após sua grandiosa fama na internet. Tal revolução simplesmente fez a indústria fonográfica se abalar completamente e travar uma dura resistência contra o formato. Este artigo mostrará um pouco da história do MP3, assim como seu funcionamento, além de dicas de programas para você poder usufruir do MP3, se você já não o faz.
O que é MP3
MP3 é um formato eletrônico que permite ouvir músicas em computadores, com ótima qualidade. Assim como o LP, o K7 e o CD, o MP3 vem se fortalecendo como um popular meio de distribuição de canções. Mas porquê? A questão chave para entender todo o sucesso do MP3 se baseia no fato de que, antes dele ser desenvolvido, uma música no computador era armazenada no formato WAV, que é o formato padrão para arquivo de som em PCs, chegando a ocupar dezenas de megabytes em disco. Na média, um minuto de música corresponde a 10 MB para uma gravação de som de 16 bits estéreo com 44.1 KHz, o que resulta numa grande complicação a distribuição de músicas por computadores, principalmente pela internet. Com o surgimento do MP3 essa história mudou, pois o formato permite armazenar músicas no computador sem ocupar muito espaço e sem tirar a qualidade sonora das canções. Geralmente, 1 minuto de música, corresponde a cerca de 1 MB em MP3.
Sendo assim, não demorou muito para o formato se popularizar e conseqüentemente, deixar as gravadoras preocupadas com seus lucros. O MP3 alcançou um sucesso tão grande que quando as gravadoras se deram conta, o formato já estava presente em milhões de computadores em todo o mundo.
Como surgiu e o funcionamento do MP3
Em 1987, o IIS (Institut Integrierte Schaltungen), na Alemanha, juntamente com a Universidade de Erlangen, começou a trabalhar numa codificação perceptual de áudio para Digital Audio Broadcasting (Transmissão Digital de Áudio). Todo o trabalho resultou num algoritmo de compressão de áudio chamado MPEG Audio Layer-3, que tempos depois ficou conhecido como MP3.
Um dos objetivos da criação deste formato era conseguir reproduzir som com qualidade de CD com uma taxa de compressão razoável. Para gravar um CD, a taxa de gravação (bit rate) é de cerca de 1,4 Megabit por segundo. Em MPEG Audio Layer 1 e 2 (MP1 e MP2), as taxas são de 348 KB/s e 256-192 KB/s respectivamente. O MP3 conseguiu abaixar essa taxa para 128 e 112 KB/s. E mesmo com essa taxa mais baixa, a qualidade sonora foi mantida quase que totalmente. Isto foi possível graças às técnicas de codificação perceptual, que não é uma simples compressão de dados, mas sim, um método que consiste em somente utilizar as freqüências sonoras que são captadas pelo ouvido humano. Uma vez que um padrão de freqüência tenha sido definido para a audição humana, as demais freqüências (que não são captadas pelo homem) podem ser descartadas, já que não há razão para gastar espaço ao armazenar esses dados.
Neste ponto você deve ter percebido que as músicas originais (tanto em CD como nas gravadoras) são diferentes das canções convertidas para o formato MP3, já que trazem "excesso de informação". Falando de grosso modo, o que o MP3 faz é simplesmente "aparar" as músicas, deixando só o que é útil.
MP3 × Gravadoras
Com toda essa sofisticação e com toda a acessibilidade proporcionada pela internet, nada mais natural que o MP3 fizesse um grande sucesso, principalmente após o lançamento de softwares que funcionam como "tocadores" de MP3, como o pioneiro Winamp. Mas, até aí, nada havia sido feito pelas gravadoras, até que a empresa Diamond Multimidia lançou um aparelho (MP3Player) que permitia ao usuário ouvir seus MP3s onde quisesse, como num walkman: tratava-se do Rio. O aparelho despertou a fúrias das gravadoras que logo entrou com processos contra a companhia, sob a alegação de pirataria. Mas após muitas apelações (e uma quantia de dinheiro), a Justiça determinou que o Rio não era um aparelho de gravação digital de áudio, mas apenas um meio de execução de MP3. Após isso, o mercado viu (e vê) o lançamento de vários aparelhos compatíveis com essa tecnologia.
A Era Napster
O americano Shawn Fanning, desenvolveu um software que permitia aos internautas compartilharem MP3 pela internet: o Napster. O programa tornou muito fácil a tarefa de encontrar e baixar MP3 pela rede, pois possibilitou a formação de um enorme acervo de música digital. Isso porque o Napster usava um método totalmente diferente. Não armazenava nada em seus servidores, apenas um índice, que era necessário para a busca de canções. Uma vez que alguém tenha encontrado a música desejada, o download passava a ser feito a partir dos computadores de usuários do serviço que tenham a música armazenada em seu PC. Ou seja, cada computador cadastrado no serviço era ao mesmo tempo cliente e servidor.
Como o Napster proporcionou uma facilidade enorme para encontrar MP3, o serviço logo virou uma verdadeira "febre". A Indústria Fonográfica começou então, uma série de disputas judiciais contra o Napster. Inclusive a banda Metallica, com ações lideradas pelo baterista do grupo, Lars Ulrich, entrou com processos contra o serviço, assim como o cantor de rap Dr. Dre. Após muitas batalhas as gravadoras acabaram vencendo o Napster, que teve que tirar de seu índice todas as canções protegidas por direitos autorais (ou seja, quase todas as músicas), o que praticamente, tirou o serviço de funcionamento.
Mesmo com o Napster fora de jogo, outros sucessores apareceram e permitiram que a troca de músicas entre internautas continuasse.
Programas
Há vários programas bons para executar MP3, tanto para gravar, ouvir, ou fazer seu álbum no computador. Um dos mais usados, é o Winamp, que possui versões gratuitas e pode ser baixado em www.winamp.com. O programa é compatível com vários formatos e tem vários recursos. Um deles é a possibilidade de colocar skins ou peles (efeitos visuais no programa), que podem ser baixado em vários sites. O programa é leve e bastante intuitivo. Possui um gerenciador de listas de MP3 muito prático e que facilita a organização e a execução de faixas.
Para os usuários do sistema operacional Linux, existe um programa muito semelhante ao Winamp (inclusive nos recursos) que acompanha várias distribuições: trata-se do XMMS, cujo site é www.xmms.org.
Outros programas como os players de vídeo Windows Media Player (em versões atuais), o Real Player e o Quick Time, também executam MP3.
Gravação de MP3
O método de gravação de MP3 mais usado é o que consiste em colocar um CD de música no computador e, através de um programa ripper, como o FreeRIP (que pode ser baixado em www.mgshareware.com), converter as faixas do CD para arquivos MP3. Geralmente isso é feito da seguinte forma: o programa passa os dados digitais da canção no formato CD-DA (o formato do CD) e os armazenam num diretório temporário. Depois, esses dados são convertidos para o formato WAV e, em seguida, são comprimidos em MP3.
A qualidade sonora resultante depende do software usado, do hardware da máquina e da configuração escolhida. Pela taxa padrão de gravação de MP3 (128 Kbits por segundo), cada minuto de música corresponde à cerca de 1 MB em disco. Mas essa taxa pode ser alterada, conforme a disponibilidade de recursos dos softwares de gravação (ripper). Por exemplo, você pode aumentar essa taxa para 192 Kbits por segundo, o que aumenta a qualidade sonora, mas conseqüentemente, ocupa mais espaço.

Sistemas de arquivos FAT e FAT32

Introdução
Muitos usuários de Windows já ouviram falar em partições FAT ou FAT32 sem saber ao certo o que isso significa. Essas são siglas de sistemas de arquivos para o Windows. Para este mesmo sistema operacional, há também o sistema de arquivos NTFS, a ser visto em outro artigo. Veja neste artigo o que é um sistema de arquivos e conheça os tipos FAT e FAT 32.
O que é um sistema de arquivos
Não é possível gravar dados num HD ou num disquete sem um sistema de arquivos, que é, basicamente, uma estrutura que indica como os arquivos devem ser gravados e guardados em mídias. Através do sistema de arquivos, é que se determina o espaço utilizado no disco, além de ser o método que permite gerenciar como partes de um arquivo podem ficar "espalhadas" no dispositivo de armazenamento. Um outro detalhe importante: é o sistema de arquivos que determina como arquivos podem ser gravados, copiados, alterados, nomeados e até apagados. Ou seja, resumindo, toda e qualquer manipulação de dados numa mídia necessita de um sistema de arquivos para que essas ações sejam possíveis. Se não houver estrutura de armazenamento e manipulação é impossível gravar dados.
O sistema de arquivos FAT
FAT é a sigla para File Allocation Table (ou tabela de alocação de arquivos). O primeiro FAT surgiu em 1977, para funcionar com a primeira versão do DOS. Trata-se de um sistema que funciona através de uma espécie de tabela que contém indicações para onde estão as informações de cada arquivo. Quando um arquivo é salvo num disquete por exemplo, o FAT divide a área do disco em pequenos blocos. Assim, um arquivo pode (e ocupa) vários blocos, mas eles não precisam estar numa seqüência. Os blocos de determinados arquivos podem estar em várias posições diferentes. Daí a necessidade de uma tabela para indicar cada bloco.
Com o surgimento de dispositivos de armazenamento com mais capacidade e mais sofisticados, o sistema FAT foi ganhando alterações (identificadas pelos nomes FAT12 e FAT16). Isso foi necessário porque o FAT era limitado a determinada capacidade de armazenamento. Por exemplo, ele só operava com tamanho máximo de 2 GB. Assim, num disco de 5 GB, seria necessário dividi-lo em 3 partições. Fora o fato de que o FAT apresentava problemas com informações acima de 512 MB. Diante de tantos problemas, em 1996, a Microsoft lançou um novo FAT: o FAT32, que é compatível com os Windows 9x/Me/2000 e XP (apesar destes dois últimos terem um sistema de arquivos mais avançado, o NTFS).
Funcionamento do sistema FAT
Ao trabalharmos com HDs (e disquetes) é necessário prepará-los, fazendo uma formatação física. Este processo, divide os discos em trilhas (uma espécie de caminho circular) e setores (subdivisões de cada trilha, com geralmente 512 bytes). Um conjunto de trilhas recebe o nome de cilindro. A formatação física já vem de fábrica e pode ser alterada se o usuário quiser dividir o disco em partições. Depois deve-se fazer uma formatação lógica, que nada mais é do que "instalar" o sistema de arquivos no dispositivo de armazenamento.
O sistema de arquivos FAT não trabalha diretamente com cada setor, mas sim com um grupo de setores. Esse grupo é chamado de cluster (ou unidade de alocação). Se por exemplo, um disco com setor de 512 bytes, tiver 5 KB de tamanho, ele terá 10 setores e 5 clusters, se cada cluster ocupar dois setores. Sendo assim, quando o FAT precisar acessar um determinado setor, primeiro ele descobre em qual cluster ele se encontra. É válido citar que tanto o FAT quanto o FAT32 trabalham de acordo com este princípio.
Tamanho de cluster
O sistema FAT exige que cada cluster do disco seja usado somente para um único arquivo, ou seja, num mesmo cluster, não pode haver informações sobre mais de um arquivo. Isso pode até parecer óbvio, mas gera um problema: desperdício. Para mostrar isso, vamos supor que desejamos guardar num disquete um arquivo de 5 KB. Imaginemos que este disquete tenha 8 KB de espaço e dois clusters de 4 KB. Um cluster ocuparia 4 KB do arquivo, enquanto o outro cluster ocuparia apenas 1 KB. Como o cluster só pode trabalhar com um arquivo, haveria desperdício de 3 KB. Vamos imaginar agora que em vez de termos clusters com 4 KB, teremos clusters com 2 KB. Assim, 3 cluster seriam usados, sendo que um ainda apresentaria desperdício de 1 KB. No entanto, sobrou um cluster com 2 KB, que pode ser usado por outro arquivo.
Percebe-se com isso que o tamanho do cluster deve ser o máximo que o FAT consegue manipular. Aliás, a principal diferença entre FAT e FAT 32, é que este último consegue trabalhar com um número maior de clusters.
Diferenças entre FAT e FAT32
O sistema FAT (ou FAT16) consegue trabalhar com 65536 clusters. Esse número é obtido elevando o número 2 a 16 (daí a terminologia FAT16). Mas, na verdade, o sistema FAT16 usa apenas 65525 clusters por disco (ou partição). É importante frisar que o tamanho do cluster deve obedecer também uma potência de 2: 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB e 32 KB, ou seja, não é possível ter cluster de 5 KB, 7 KB, etc. O tamanho dos clusters no sistema FAT também é uma potência de 2. O limite máximo de tamanho para uma partição em FAT16 é de 2 GB (correspondente a 2 elevado a 16).
Já no caso do sistema de arquivos FAT32 (seu nome se deve ao mesmo motivo que no FAT32), o tamanho dos clusters é determinado através da relação entre os comandos FDISK e FORMAT, apesar de que é possível determinar o tamanho do cluster do FAT32 também por programas de terceiros, com o Partition Magic (não é possível ter clusters de diferentes tamanhos). O tamanho máximo da partição em FAT32 é de 2 TB. Mas se você fizer a contas notará que 2 elevado a 32 é equivalente a 128 TB. Então porque o FAT32 usa somente 2 TB? Pode parecer confuso, mas o número máximo de clusters no caso do FAT32 não é de 2 elevado a 32. Apesar de seu endereçamento ser de 32 bits, na verdade são usados apenas 28 bits. Com isso, a quantidade máxima de clusters seria 2 elevado a 28, que corresponde a 8 TB. Não está errado, é 8 TB mesmo! Então, qual a razão do FAT32 ter tamanho máximo de espaço de 2 TB? Segundo a Microsoft, o número máximo de setores (setores, não clusters!) que um disco pode ter é de 2 elevado a 32. Como cada setor tem 512 bytes, o tamanho máximo de um disco no FAT32 acaba sendo de 2 TB.
As diferenças entre FAT (ou FAT16) e FAT32 não param por aí. O FAT32 também é mais confiável, além disso este sistema também consegue posicionar o diretório principal em qualquer lugar do disco. Fora o fato de que no sistema FAT, havia uma limitação no número de entradas que podiam ser alocadas no diretório principal (512 arquivos e/ou pastas). Não há essa limitação no FAT32.
Algo curioso de ser citado, é que o FAT32 pode mudar o tamanho da partição sem perder dados. Apesar desta capacidade, a Microsoft, por alguma razão misteriosa, não implementou esta característica no FAT 32. Hoje em dia, programas particionadores, como o Partition Magic ou então particionadores de disco de distribuições Linux, conseguem redimensionar uma partição FAT32 "inserido" este poder ao sistema de arquivos.
Mais sobre FAT32
O sistema FAT32 precisa de alterações para trabalhar perfeitamente com discos (ou partições) maiores que 8,4 GB de tamanho. Discos que possuam esse limite de tamanho usam a forma de endereçamento CHS (Cylinder-Head-Sector), onde cada setor do disco é unicamente endereçado usando-se o Cilindro (Cylinder), a cabeça de leitura (Head) e o setor (Sector) da trilha definida pelo cilindro e cabeça anteriores. Para contornar isso, foi criado o método LBA (Logical Block Addressing) onde cada setor do disco é endereçado através de um número único fornecido pelo BIOS. Com o LBA é possível trabalhar com discos de dezenas de GB.
O Windows consegue trabalhar com discos reconhecidos por LBA. No entanto, pode haver problemas quando o HD (ou a partição) possui mais de 1024 cilindros. Para contornar isso, foi criado o sistema FAT32X, onde a tabela de alocação de arquivos é deslocada para o fim do disco. Essa técnica evita o problema porque com mais de 1024 cilindros, a FAT não consegue armazenar todas as informações sobre o disco. Jogando-a para o final do disco, a limitação é burlada, já que a mantendo no início do disco, por uma série de razões, não é possível aumentar o tamanho da tabela.
Manipulando o sistema FAT32
É possível manipular o tamanho dos clusters de uma partição FAT32, no intuito de melhorar o desempenho do mesmo. O InfoWester, no entanto, não se responsabiliza por qualquer dano que isso venha causar em seu computador. O faça por sua conta e risco.
Sabe-se que quanto menor um cluster, menor o desperdício. No entanto, isso aumenta a quantidade de clusters, e quanto mais clusters existir, mais demorado será o uso do sistema de arquivos. Portanto, usar tamanho de clusters com 8 KB, pode ser uma boa idéia, já que esse valor consegue gerar um equilíbrio. No entanto, deve-se considerar vários outros aspectos técnicos para se definir o tamanho do cluster. Isso deixa claro que esta operação é voltada a usuários experientes.
Para definir o tamanho do cluster, pode-se usar programas de terceiros ou usar um recurso não documentado pela Microsoft do comando FORMAT. Para deixar o tamanho do cluster com 8 KB, digite no DOS:
FORMAT C: /Z:16
O número 16 é usado porque 16 x 512 bytes = 8 KB. Se em vez de 16, fosse usado 32, o cluster teria 16 KB (32 x 512 bytes = 16 KB).
O que é VFAT
VFAT é a sigla para Virtual File Allocation Table. Trata-se de um sistema introduzido no Windows 95. Ele possui as mesmas características do sistema FAT, mas pode suportar nome de arquivos longos. O sistema de arquivos FAT só trabalha com nomes no estilo 8.3 (8 caracteres para o nome e 3 para a extensão, como "palavras.txt").Com o VFAT, é possível ter nomes de arquivos com até 256 caracteres mais 3 para a extensão. O sistema FAT32 herdou todas as características do VFAT.

Sistemas de arquivos NTFS

Introdução

NTFS é a sigla para New Technology File System. Desde a época do DOS, a Microsoft vinha utilizando o sistema de arquivos FAT, que foi sofrendo variações ao longo do tempo, de acordo com o lançamento de seus sistemas operacionais. No entanto, o FAT apresenta algumas limitações, principalmente no quesito segurança. Por causa disso, a Microsoft lançou o sistema de arquivos NTFS, usado inicialmente em versões do Windows para servidores. Nas próximas linhas, você saberá a respeito do funcionamento do NTFS e conhecerá sua história.

Como o NTFS surgiu

O sistema de arquivos FAT é aceitável e perfeitamente funcional para a maioria dos usuários domésticos. Trata-se um sistema antigo, que mesmo com novas versões, herdou a simplicidade da primeira versão. Veja mais sobre FAT aqui. As limitações do FAT, principalmente quanto à segurança, capacidade e confiança, fizeram do FAT um sistema de arquivos inadequado para uso em servidores e aplicações críticas. A Microsoft, estando ciente disso, decidiu desenvolver um sistema de arquivos que se adequasse aos princípios de funcionamento do Windows NT e lançou o New Technology File System, conhecido pela sigla NTFS. Entre os objetivos da idealização do NTFS estavam o fornecimento de um sistema de arquivos flexível, adaptável, altamente seguro e confiável. Sem dúvida, tais características fizeram do Windows NT um sistema operacional aceitável para as aplicações cujo seu desenvolvimento foi planejado.

A idéia de lançar o Windows NT surgiu em 1990, quando a Microsoft sentiu a necessidade de ter um sistema operacional com as qualidades citadas acima e com funcionalidades típicas de servidor. Nesta época, a Microsoft não tinha nenhum sistema que pudesse se equiparar ao poderoso Unix (tinha somente o MS-DOS e o Windows 3.x). Decidida a ter uma fatia do mercado que pertencia ao Unix, a Microsoft deu início ao desenvolvimento do Windows NT. Esta sigla - NT - significa New Technology. A Microsoft logo percebeu que este novo Windows não teria sucesso se utilizasse o FAT, pelas razões já citadas. Era preciso criar um sistema de arquivos novo.

O NTFS foi desenvolvido e muitos até hoje pensam que ele é um sistema de arquivos inteiramente desenvolvido pela Microsoft, o que não é verdade. Seu projeto foi baseado nas análises das necessidades do novo sistema operacional, mas seus conceitos funcionais foram "herdados" do sistema de arquivos HPFS (High Performance File System).

Um sistema operacional muito conhecido nesta época era o OS/2, um projeto realizado em conjunto entre a Microsoft e a IBM. Ambas as empresas estavam tentando criar um sistema operacional de grande sucesso, cujo apelo principal seria a capacidade gráfica (lembre-se que naquela época, era muito maior o uso de sistemas operacionais baseados em linha de comando, como o DOS). O OS/2 de fato continha inovações tecnológicas, mas esbarrava nos quesitos suporte e marketing. Fora isso, a IBM e a Microsoft começaram a se desentender e a empresa de Bill Gates decidiu abandonar o projeto e se dedicar ao desenvolvimento do Windows NT. No entanto, a Microsoft acabou levando consigo muitos conceitos funcionais do sistema de arquivos do OS/2, o HPFS. É claro que tais conceitos foram essenciais para a criação do NTFS, o que fez com muitos pensassem que a Microsoft passou um golpe na IBM. No entanto, este artigo não visa discutir isso.

Características do NTFS

O NTFS possui características importantes, que o fez ser considerado um bom sistema de arquivos. Entre essas qualidades estão: confiança, pois permite que o sistema operacional se recupere de problemas sem perder informações, fazendo-o ser tolerante a falhas; segurança, onde é possível ter um controle de acesso preciso e ter aplicações que rodem em rede, fazendo com que seja possível o gerenciamento de usuários, incluindo suas permissões de acesso e escrita de dados; armazenamento, onde é possível trabalhar com uma grande quantidade de dados, permitindo inclusive o uso de arrays RAID; rede, fazendo do sistema plenamente funcional para o trabalho e o fluxo de dados em rede.

Há muitas outras características, que ficam mais ainda visíveis se comparadas ao FAT. A Microsoft vem trabalhando bastante para aperfeiçoar o NTFS, por isso, é de se esperar que novas características sejam implementadas no sistema de arquivos, de acordo com o lançamento de novas versões do Windows.

Versões do NTFS

Assim como aconteceu com o FAT, o NTFS também tem versões, que foram lançadas principalmente no surgimento de novos Windows. A cada versão, correções de falhas são feitas, suportes a hardware são implementados e novas características são dadas ao NTFS. A princípio houve o NTFS 1.0 usado no Windows NT 3.1 (por isso, esta versão do NTFS também ficou conhecida por NTFS 3.1).

Com o lançamento do Windows NT 4, o NTFS ganhou a versão 1.1 (ou versão 4). Esta versão também foi usada no Windows NT 3.51. O sucesso do Windows NT foi tão grande que sua versão do NTFS virou referência em sistemas de arquivos.

A Microsoft não ficou parada e lançou a versão conhecida como NTFS 5.0 com o lançamento do Windows 2000, substituto do Windows NT. Apesar da nova versão, o NTFS 4 foi tão difundido que seu suporte a outro sistemas operacionais não acabará tão cedo.

Esta nova versão do NTFS possui novas características importantes, além daquelas herdadas da versão anterior. Essas mudanças foram essenciais para fazer do Windows 2000 um sistema que fosse realmente adequado para substituir o Windows NT. Só para servir de exemplo, o serviço Active Directory é um dos chamativos do Windows 2000 e foi implementado graças a alterações no FTFS. Entre os novos recursos do NTFS 5 estão: Reparse Points, onde arquivos e pastas dentro do sistema de arquivos podem ter ações associadas a eles, de forma que operações particulares a estes arquivos possam ser executadas; novas características de segurança, onde o mecanismo para gerenciamento da segurança e de usuários, principalmente em relação a acesso e arquivos foram melhorados; quotas de discos, onde o administrador do sistema pode determinar o espaço em disco disponível a um usuário ou a um grupo de usuários; diários de alterações, onde volumes podem ser ajustados para rastrear as operações efetuadas nos arquivos e pastas; codificação, onde o sistema permite que arquivos sejam codificados/decodificados automaticamente; suporte a arquivos esparsos, onde é possível armazenar de forma eficiente arquivos esparsos (que são arquivos grandes mas que possuem algumas estruturas vazias, desperdiçando espaço em disco).

Com o lançamento do Windows XP, Windows 2003 Server e futuras versões, o NFTS vai ganhando melhoramentos e novas características, mas certamente a versão 4 ainda será uma referência. Isso deixa claro que o NFTS não deixará de ser usado tão cedo pela Microsoft.

Funcionamento do NTFS

Conforme as características herdadas do HPFS, o NTFS trabalha de uma forma mais eficiente no gerenciamento do espaço de disco. Isso porque as informações são armazenadas em uma base por setor do disco, em vez de utilizar clusters de múltiplos setores (veja mais sobre isso lendo o artigo sobre FAT). Essa forma de trabalho, traz várias vantagens, como menor necessidade de desfragmentação de disco e maior consistência de dados. Isso porque essa arquitetura de dados por base em setor permite manter os dados próximos, ou seja, não espalhados pelo disco. Até o gerenciamento de grandes quantidades de dados é beneficiado por esta característica, já que como acontecia com o FAT, trabalhar com clusters por setor, fazia do sistema de arquivos dependente de um número pré-determinado de setores