Aula 3 - Particionamento do HD,tipos de formatação e formato de arquivos (fat32,ntfs,ext3,ext4,etc)

Aula 3- Particionamento do HD (hard DIsk). Diferentes tipos de formatos de arquivos na partição Windows/Linux e tipos de formatação. Programas Particionadores e cuidados iniciais!

Todo disco rígido (HD) de fábrica,não possui nenhuma informação digital gravada em seu interior. Portanto antes de instalar o sistema operacional pela primeira vez precisaremos efetuar sua formatação!

A formatação seria comparada a criar, as linhas e margens num caderno para que possamos escrever, sem escrever torto ou de forma desordenada. 
Claro que no universo digital, o computador não "escreve" literalmente no disco, mas registra dados em forma de bits e bytes. É necessário efetuar uma preparação lógica no disco, para que estes dados possam ser corretamente armazenados, e depois interpretados da forma correta, caso contrário seria como escrever em Alemão e tentar ler em Coreano!

Todos os dispositivos de armazenamento (exceto as memórias RAM) devem ser formatados. Até os antigos disquetes 5 1/4 ou 3 1/2 deveriam ser formatados, assim que eram comprados para se usar. A formatação se aplica para os seguintes dispositivos:

• Discos Rígidos HD, SSD ou SSHD
• Pendrive (memória Flash USB)
• Unidades de Disquetes (antigas)

O processo não se aplica à memórias RAM,ROM e unidades de CD/DVD. 

Mesmo para dispositivos que já possuem dados gravados, poderemos efetuar sua formatação, mas este processo apagará todos os dados já gravados na unidade! Portando antes de formatar nossa unidade, deveremos nos certificar que os dados importantes estão copiados. O processo de formatação é adicionado ao processo de reinstalação, quando o sistema (Windows) foi invadido por vírus/hackers/etc, e precisará ser novamente reinstalado.

Comando FDISK MS-DOS para particionar

Particionador do LINUX em modo Texto

Para executar a formatação, poderemos recorrer a programas e aplicativos fornecidos pelo próprio fabricante (no caso de HD,SSHD ou SSD) ou efetuar o processo usando o próprio sistema operacional. Mesmo o MS-DOS,UNIX já possuíam utilitários para efetuar a formatação dos discos rígidos, e atualmente qualquer sistema Windows/Linux possui um utilitário para se efetuar tal processo, durante a instalação do sistema em modo gráfico!

A formatação em si, é um processo executado em 3 estágios distintos! 

Parte 1- Formatação de Baixo Nível: Esta parte digamos que é feita previamente na fábrica, refere-se à uma parte da formatação executada em nível de Hardware (fisicamente). Ela efetua a criação de marcas na superfície que seriam os setores (sectors) incluindo marcas para operações de uso normal no futuro. Esta formatação prepara do disco para que o controlador do disco (chipset) possa ler/escrever, raramente é refeita no processo de formatação executado pelos sistemas operacionais. Alguns utilitários especiais fornecidos pelos fabricantes, permitem que a formatação de baixo nível seja refeita, caso ocorram problemas físicos no disco (danos na superfície, setores ruins,etc).

Hoje existem aplicativos que fazem a formatação de "baixo nível". São usadas para correções de falhar de leitura/escrita (bad clusters), e destruição segura de dados (ZeroFill).

Leia sobre o ZeroFill da Seagate

Parte 2- Particionamento: Parte inicial do processo de formatação que dividirá o disco físico em unidades lógicas (drives virtuais) para serem lidos e acessíveis pelo sistema operacional. Aqui começa o utilitário de formatação incluso nos sistemas operacionais, quando estamos instalando o Windows/Linux em nossas máquinas. Poderemos dividir nosso disco, em quantas unidades lógicas (virtuais) quisermos, é como criar "gavetas" para guardar nossos dados. Aqui podem ser feitas checagem no disco em busca de setores ruins (bad clusters) e outros problemas.

O ideal no Windows é possuir 2 Partições no mínimo, uma para o Sistema Operacional (C:), e outra para gravar nossos arquivos (D:). Para versões do Windows Vista/7/8/10 na instalação será criado uma partição extra, reservado para recuperação do sistema (+-100Mb) mas que não será acessível para o usuário final!

Computadores com o sistema pré-instalado de fábrica não estão particionados, usando 100% do disco para a unidade C: o que é um total desperdício e ajuda o Windows a se deteriorar ainda mais no uso diário. Ao reformatar a máquina, obrigatoriamente deveremos criar 2 partições no minimo, C: e D:

Para Sistemas Linux, o utilitário de particionamento sugere criar automaticamente 2 partições (/)- Raiz do Sistema e (/swap) memória virtual. Porém recomendamos que sejam criadas 3 partições, adicionando a (/home) para ser a pasta do usuário, equivalente ao D: no Windows!

Para usar múltiplos sistemas operacionais (Windows e Linux), o particionamento deverá ser feito de acordo com cada necessidade. Supondo usar uma máquina com Windows7 e Linux Ubuntu, ficaria mais ou menos assim:

Imaginando um Disco de 500Gb total:

• 40 Gb para o Windows7 C:
• 200 Gb para o D: (arquivos do usuário Windows)
• 10 Gb para Linux (partição / raiz)
• 4 Gb de Linux swap (partição /swap)
• 246 Gb para Usuário Linux (partição /home)

Se instalar outros sistemas Windows ou Linux na máquina deveremos particionar novamente, considerando o uso de cada uma das unidades lógicas (respeitando o espaço mínimo exigido para rodar o sistema).
O Linux trata o Disco Rígido 1-SATA como sda, e suas partições vão ser (sda2,sda3,sda4...etc) e o segundo disco se houver será como sdb, e suas partições sdb2,etc. O termo hda será usado para os antigos HD de tecnologia IDE!

Linux- particionando discos IDE (antigos)

Linux particionando discos HD-SATA

Atenção: O Particionamento deverá ser feito antes mesmo da instalação do sistema operacional, a primeira coisa de todas! Após o particionamento ser feito, ele não poderá ser refeito sem ocorrerem perdas de dados já gravados no disco! Ou seja, pense bem antes de considerar o particionamento finalizado, calcule direito o tamanho da cada partição, para não ter que perder todo o trabalho de instalação já efetuado. Não recomendo reparticionar o disco com sistema operacional já instalado, o que pode ser reparticionado seriam as unidades lógicas dos usuários D: ou /home com espaço sobrando, Nunca o C: ou /, pois isso poderia danificar o sistema e ser necessário a reinstalação dos mesmos! Pense no futuro, já deixe partições reservadas para outros sistemas operacionais (Windows ou Linux).

A partição primária pode ser dividida em até 4 partições, e a estendida pode ser dividade em muitas até o limite do HD terminar. Portanto o comum é termos apenas uma partição primária e a secundária poderá ser subdividida em muitas outras (partições lógicas).

Parte 3- Formatação de Alto Nível: Essa sim é a parte que todos nós conhecemos ao se instalar/reinstalar o sistema operacional! Todos os utilitários dos sistemas (Windows/Linux) fazem esta formatação. Aqui efetivamente estamos criando o sistema de arquivos dentro da nossa partição! Aqui são criadas as últimas etapas para nosso disco ser utilizável dentro do nosso sistema, e criadas as MBR (master Boot Record) e outras informações.

Cada sistema operacional, formata a partição usando um sistema de arquivo específico. E cada um deles tem suas características técnicas, de melhoria de dados, segurança, correção de erros, etc. O Windows/Linux trabalha com uma série de formatos diferentes, então precisamos conhecer os mais usados: (sem detalhar muito tecnicamente)

FAT16: É um sistema de arquivos utilizado apenas pelos antigos sistemas MS-DOS e Windows 3.1/3.11/95. Nele é possível acessar via MS-DOS um disco rígido de até 32Mb! Isso mesmo, o que para nós hoje é uma miséria que mal cabe um vídeo em formato MP4, naquela época era muita coisa! Para o sistema Windows 95,foi feito uma adequação no FAT16 para que ele pudesse acessar até 2Gb de HD! O problema é que o FAT16 usa clusters de arquivos com 32Kb inteiros, ou seja existe ao longo da vida útil um grande espaço desperdiçado que pode ser de até 25% da capacidade do disco. Ele espaço desperdiçado ficará inutilizado e não poderá ser usado para nenhum outro fim, representando uma enorme perda de capacidade de armazenamento. Atualmente não existem mais utilidades para nenhum sistema FAT16, a não ser que tu queira instalar sistemas operacionais em máquinas muito antigas. O nome dos arquivos somente poderia ter 8 caracteres, e mais três usados para a extensão.

FAT32: Uma melhoria do FAT16, proposto pela Microsoft e utilizado por sistemas Windows 98/ME. Aqui havia melhoria do espaço desperdiçado, com clusters mínimos de 4Kb. Agora o nome dos arquivos podem ter até 256 caracteres e arquivos podem ter até 4GB de tamanho (um vídeo inteiro por exemplo) algo que não era suportado no FAT16. O tamanho máximo de uma partição em FAT32 deveria ser de 32Gb! Para nós este sistema de arquivos não possui mais utilidade, a não ser que estivermos instalando uma máquina com Windows 98/ME. Sistemas LINUX conseguem ler e escrever em FAT32 também. Possui problemas de fragmentação e desligamento inadequado pode corromper arquivos (scandisk).

NTFS: Novo sistema de arquivos introduzido pela Microsoft com o Windows NT. Neste novo formato o tamanho máximo de uma partição é de 2Tb! Não existe mais limitação para o arquivo, ele pode ocupar todo o conteúdo do disco. Cluster de até 512 bytes menor ainda do que o FAT32, resultando em menos espaço vazio desperdiçado, e é menos sensível aos fragmentos do que os antigos sistemas. Também acrescentou uma série de características melhoradas de segurança e criptografia.  Atualmente todas as versões do Windows XP/Vista/7/8/10 utilizam o formato de arquivo em NTFS! Embora melhor, possui fragmentação ainda, e desligamentos inadequados podem causar corrompimento de dados. A maioria dos sistemas LINUX modernos, também conseguem ler/escrever em partições usando NTFS, o que significa que o LINUX também pode reparar sistemas Windows ou arquivos de usuários!

EXT2/EXT3: Formato de arquivos nativos do sistema operacional UNIX/LINUX. Este formato NÃO é reconhecido pelo Windows, portanto somente sistemas GNU/LINUX conseguem ler/escrever nestas partições o que as torna mais seguras e menos vulneráveis a vírus/ataques de hackers.Além disso o EXT3 possui ferramentas automáticas inteligentes dos sistemas UNIX/LINUX das quais o "journaling" é o mais interessante. Quando o computador é desligado sem dar tempo para cessar o processo de leitura/escrita em disco, ao ser religado, o "journaling" consegue se auto-recuperar completando os processos inacabados, antes do sistema operacional se iniciar. É por isso que em sistemas LINUX não temos o famoso "scandisk" pois o próprio sistema de arquivos faz este serviço. Além do que o EXT3 também não sofre fragmentação, não existe um "defrag" para ele. Suporta arquivos de até 2Tb de tamanho único, e pode gerenciar partições de até 16Tb de tamanho (ainda não chegamos em HD's de tudo isso). Ocupa menos processamento do que outros sistemas de arquivos UNIX/LINUX.

EXT4: O sucessor melhorado do EXT3 para sistemas LINUX acima do ano 2006. Usa clusters de até 4Kb, e permite arquivos com até 16Tb de tamanho único. Consegue gerenciar uma partição de até 1 Hexabyte (ainda não temos HD com este tamanho). Não há limites para subdiretórios (EXT3 tinha mas era grande), e possui suporte avançado a "journaling" com pouca fragmentação menor ainda do que o EXT3 (que quase não existe). Consegue ler e gravar em partições antigas EXT3/EX2 mantendo compatibilidade. Atualmente todas as distribuições GNU/LINUX suportam a instalação do raiz (/) em formato EXT4, recomendo que esta partição raiz seja instalada em EXT4, e o (/home) em EXT3 ou EXT4. Sistemas Windows não conseguem ler partições nestes formatos!

ReiserFS/XFS: Outros formatos de arquivos suportados pelos sistemas GNU/LINUX. O Reiser (leva o nome do seu criador), também suporta "journaling" e tem aplicações para melhoria de desempenho mas consome muita CPU, não é indicado para grandes atividades de leitura/escrita (edição de vídeo,etc). XFS foi criado pela "Silicon Graphics" para seu sistema operacional proprietário e mais tarde teve seu código aberto e implementado no LINUX. O XFS também possui "journaling" e pode manusear uma partição de até 8 Hexabytes! O XFS pode ser usado como substituto do EXT4. Nenhum destes formato será reconhecido em sistemas Windows!

Programas de particionamento:

Conforme comentei, o melhor é efetuar o particionamento logo na instalação do sistema, já reservando espaço para sistemas futuros (Windows/LINUX) e prevendo o uso da máquina e as atualizações que os sistema poderá pedir. Efetuar o particionamento com o sistema já instalado na máquina, poderá causar perda de dados!

O Windows possui um utilitário de particionamento embutido em seu instalador! 

Particionador Windows durante a instalação

Recomenda-se criar um partição do sistema de 40Gb para C: (Windows Vista/7/8) e outra para o usuário D: Assim numa futura formatação os arquivos do usuário não vão ser apagados! Para sistemas Windows/LINUX a criação do D: pode ser substítuida por uma partição comum em formato FAT32/NTFS.

Em distribuições GNU/LINUX, também temos um utilitário gráfico de particionamento. Aqui poderemos ver por cores o tipo e tamanho das partições.

Um dos programas particionador do GNU-LINUX

Existem ainda programas que podem fazer o particionamento depois do sistema instalado, é o caso do "PartitionMagic"!

Tela do programa PartitionMagic

Como comentei, é melhor particionar antes, pois redimensionar unidades do sistema operacionais podem causar falhas, e as vezes danificar o sistema exigindo a reinstalação do mesmo. Redimensione ou particione apenas unidades de armazenamento de dados de usuário!

Agora vamos fazer uma prática com uma máquina, particionando para instalar Windows e depois LINUX.

Até a próxima aula.
JMJG
Eng.Eletrônico