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EL DISCO DURO. SISTEMAS DE ARCHIVOS. FORMATO

DE DISCO.

MAITE OCHOA

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1. DEFINICIONES Disco duro:  es un dispositivo de almacenamiento de datos no

volátil que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales.

Formato de disco: es un conjunto de operaciones informáticas, independientes entre sí, físicas o lógicas, que permiten restablecer un disco duro, una partición del mismo o cualquier otro dispositivo de almacenamiento de datos a su estado original, u óptimo para ser reutilizado o reescrito con nueva información.

Sistemas de archivos: estructuran la información guardada en una unidad de almacenamiento, que luego será representada ya sea textual o gráficamente utilizando un gestor de archivos.

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2. CONSTITUCIÓN Y PARTES DEL DISCO DURO Dentro de un disco duro hay uno o varios discos concéntricos

llamados platos (normalmente entre 2 y 4, aunque pueden ser hasta 6 ó 7 según el modelo), y que giran todos a la vez sobre el mismo eje, al que están unidos. El cabezal está formado por un conjunto de brazos paralelos a los platos, alineados verticalmente y que también se desplazan de forma simultánea, en cuya punta están las cabezas de lectura/escritura. Por norma general hay una cabeza de lectura/escritura para cada superficie de cada plato. Los cabezales pueden moverse hacia el interior o el exterior de los platos, lo cual combinado con la rotación de los mismos permite que los cabezales puedan alcanzar cualquier posición de la superficie de los platos…

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DISCO FÍSICO  Formateo de bajo nivel es el que define el tamaño de los

sectores, así como su ubicación en los discos. En los discos duros este tipo de formateo no suele ser necesario hacerlo por parte del usuario, ya que los discos duros vienen ya con el formateo físico hecho de fabrica. Es un tipo de formateo que no se hace a través del sistema operativo o utilidades de estos SO, sino que hay que hacerlo a través de unos programas específicos para ello, generalmente proporcionados como utilidades por los propios fabricantes del disco. Además, este formato no se suele perder, salvo por averías causadas por campos magnéticos, elevadas temperaturas o por un problema físico en el disco duro. Es un tipo de formateo muy lento, pudiendo llegar a tardarse en el varias horas

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DISCO FÍSICO

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DISCO LÓGICO Lógico: 

Este es el tipo de formateo que si que solemos hacer. 

Aquí hay que hacer una diferenciación: Cuando hemos formateado el disco, la información de este formateo se guarda en los sectores de inicio del disco. En estos mismos sectores, que se conocen en su conjunto como sectores de arranque, cuando grabamos algo en el disco, se guarda también la información de los clúster que ocupan estos archivos. 

Pues bien, hay un tipo de formateo, llamado formateo rápido que en realidad lo único que hace es eliminar esta información. Esta operación, mal llamada formateo no es tal, puesto que no hace una revisión del disco, tan solo se limita a eliminar la información del contenido de los clúster. 

Aclarado este punto, retomemos el tema que nos ocupa, que es el formateo. 

Como ya hemos dicho, estos sectores de 512 bytes se agrupan para su utilización efectiva en clúster, que es la unidad real más pequeña que nuestro sistema va a utilizar. Cada clúster pertenece solo a un determinado archivo, y este a su vez puede estar compuesto por uno o más clúster (tantos como sean necesarios para albergar la totalidad del archivo). 

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3. TIPOS DE FORMATO QUE SE LE ASIGNAN A UN DISCO DURO. Se asigna dos tipos de formato, físico y lógico. En el físico, El número de sectores y pistas viene determinado por

el fabricante de la unidad y su organización se realiza en un proceso denominado formateo de bajo nivel, o formateo físico, que incluye ciertas operaciones de verificación para comprobar que las cabezas son capaces de leer/escribir sin error, cualquier patrón de bits en todos y cada uno de los bytes de las superficies.

En el lógico, puede ser realizado habitualmente por los usuarios, aunque muchos medios vienen ya formateados de fábrica. El formato lógico implanta un sistemas de archivos que asigna sectores a archivos. 

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4.FUNCIONAMIENTO DE UN DISCO CONVENCIONAL

El funcionamiento de un disco duro se da de la siguiente manera: 1. primero cada superficie magnetica tiene asigando uno de los

cabezales de lectura/escritura de la unidad como se sabe según la geometria de disco hay un cabezal de lectura/escritura para cada cara del plato.

2. El conjunto de cabezales se puede desplazar linealmente desde el exterior hasta el interior de la pila de platos o discos mediante un brazo mecánico que los transporta.

3. Para que los cabezales tengan acceso a la totalidad de los datos es necesario que la pila de platos gire, este giro se va a realizar a una velocidad constante y no va a parar mientras esté encendido el ordenador.

3.1 para los discos flexibles el giro se produce solo cuando se esté efectuando una operación de lectura/escritura, el resto del tiempo permanece en reposo como ocurre con los disquetes.

4. al realizar una operación de lectura en el disco duro se desplaza los cabezales de lectura/escritura hasta donde empiezan los datos.

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5. FAT16

El primer sistema de archivos en ser utilizado en un sistema operativo de Microsoft fue el sistema FAT, que utiliza una tabla de asignación de archivos. La tabla de asignación de archivos es en realidad un índice que crea una lista de contenidos del disco para grabar la ubicación de los archivos que éste posee. Ya que los bloques que conforman un archivo no siempre se almacenan en el disco en forma contigua (un fenómeno llamado fragmentación), la tabla de asignación permite que se mantenga la estructura del sistema de archivos mediante la creación de vínculos a los bloques que conforman el archivo. El sistema FAT es un sistema de 16 bits que permite la identificación de archivos por un nombre de hasta 8 caracteres y tres extensiones de caracteres. Es por esto que el sistema se denomina FAT16.

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5.FAT32 FAT32 fue la respuesta para superar el límite de tamaño de FAT16

al mismo tiempo que se mantenía la compatibilidad con MS-DOS en modo real.

En teoría, esto debería permitir aproximadamente 268.435.538 clusters, arrojando tamaños de almacenamiento cercanos a los ocho terabytes.

Microsoft afirma que es una decisión de diseño, sin embargo, es capaz de leer particiones mayores creadas por otros medios.

FAT32 apareció por primera vez en Windows 95 OSR2. Era necesario reformatear para usar las ventajas de FAT32. Windows 98 incorporó una herramienta para convertir de FAT16 a FAT32 sin pérdida de los datos.

El tamaño máximo de un archivo en FAT32 es 4 GiB (232−1 bytes), lo que resulta engorroso para aplicaciones de captura y edición de video, ya que los archivos generados por éstas superan fácilmente ese límite.

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5. NTFS Es un sistema de archivos de Windows NT incluido en las

versiones de Windows.

Permite definir el tamaño del clúster, a partir de 512 bytes (tamaño mínimo de un sector) de forma independiente al tamaño de la partición.

Es un sistema adecuado para las particiones de gran tamaño requeridas en estaciones de trabajo de alto rendimiento y servidores puede manejar volúmenes de, teóricamente, hasta 264–1 clústeres. En la práctica, el máximo volumen NTFS soportado es de 232–1 clústeres.

Su principal inconveniente es que necesita para sí mismo una buena cantidad de espacio en disco duro, por lo que no es recomendable su uso en discos con menos de 400 MiB libres.

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5.TABLA CALIFICADORA

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6. NUEVOS DISCOS DUROS Los grandes fabricantes de discos duros han abierto programas de

investigación y desarrollo para crear modelos ultra delgados de 5 milímetros de grosor, como alternativa a la gran presencia en ultrabooks de las unidades de estado sólido basadas en memorias NAND flash.

El diseño ultraligero de las especificaciones de los Ultrabook, junto a las necesidades de menor consumo y mayor velocidad de arranque y acceso a aplicaciones, está convirtiendo a las SSD en elverdadero estándar de almacenamiento en estos equipos e incluso compañías como Intel trabajan ya en nuevas generaciones de SSDs para ultrabooks.

Los discos duros de 5 milímetros permitirían seguir rebajando el grosor de estos portátiles y disminuirían su consumo, temperatura y ruido emitido frente a los discos duros existentes.

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6. VENTAJAS DE LOS DISCOS DUROS CONVENCIONALES. Los discos SSD parecen estar de moda en los últimos tiempos.

Muchos fabricantes de portátiles los están adoptando, especialmente en la gama de ultraportátiles y en portátiles de gama alta.

Entre las ventajas de los discos SSD encontramos un menor tiempo de acceso a los datos (además de ser este constante), algo en lo que los disco duros han mejorado bastante, un menor consumo de batería, algo discutible y que habría que comprobar con datos, y, teóricamente, una mayor fiabilidad, ya que no dependen de elementos mecánicos, por lo que pueden resistir sin problemas golpes y caídas.

A favor de los discos duros tenemos que están disponibles con grandes capacidades de almacenamiento, con tamaños cada día más reducidos y con unos precios bastante razonables. En una época en que la cantidad de datos que almacenamos en nuestros ordenadores es tan alta es algo a tener en cuenta.

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6. INCONVENIENTES DE LOS DISCOS DUROS CONVENCIONALES. En contra de los discos SSD encontramos que el número de ciclos

de escritura es más bajo que el de los discos duros, lo cual no debería ser un problema demasiado grande pero si algo a tener en cuenta, además de un coste por MB bastante más elevado. En un futuro su precio se reducirá, pero de momento la diferencia es bastante alta.

En contra de los disco duros tenemos diversos factores. EL primero es la generación de calor, que se ve acrecentada con la reducción de tamaño de estos y, al ser usados en portátiles, por afectar directamente al resto del equipo.

Otro factor que puede resultar importante para algunos usuarios es el ruido generado. Mientras que los discos SSD son totalmente silenciosos los discos duros siguen generando una cantidad de ruido importante, tal vez inapreciable en un uso general pero que se nota en un ambiente silencioso.

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7. PREGUNTA FINAL ¿Las unidades de asignación o clústeres

que se crean cuando se hace el formato lógico, están contiguos? Acláralo con un ejemplo

 No están contiguos  Para ello, se recurre al intercalado de disco, procedimiento consistente en numerar los clústeres de forma no contigua o separados entre sí, de manera que después de la transmisión de datos a la memoria principal no haya que esperar una rotación completa. El intercalado puede ser simple o doble, según la velocidad de transmisión de datos del buffer.