INFORMATICA BASICA97/98Informática:Conocimiento científicos y técnicas que posibilitan el tratamiento automático de la información por medio de ordenadores. Su objetivo es, por tanto, el tratamiento automático de información, realizado por la máquina a la cual le hemos dado los datos necesarios.

Es útil en actividades que necesitan un tratamiento informático.

Características:

Gran volumen de información.

Velocidad.

Tratamiento repetitivo.

TEMA IOrganización de los ordenadores. Sistemas informáticosConjunto de recursos empleados en el tratamiento de la información.

Componentes:

Hardware (Componentes físicos)

Software (Componentes lógicos)

Personas.

Tipos de ordenadores.Gestión interna

Utilización

Tamaño y capacidad

Componentes básicos de un ordenador.

Creo que queda claro lo que es cada cosa (teclado, CPU, monitor, semitorre y torre)

Unidad centralComponentes:

- Placa base o “madre”.

Periféricos internos:

- Disco duro- Lector Cd

Fuente de alimentación. Transforma la corriente y adecua a los periféricos.

Elementos de la placa base Microprocesadores.

Bancos de memoria principal.

Memoria caché de 2º nivel.

Ranuras de expansión.

Líneas o buses de comunicación.

Circuitos controladores.

Chipset. Conjunto de circuitos que controlan la comunicación y sincronización de los componentes de la placa.

Batería o pila para poder llevar un control de la hora y otras cosas así.

Puentes de configuración (Jumpers).

Rom-Bios Conjunto básico de instrucciones de entrada y salida.

Control de interrupciones.

RegistrosCeldas de memoria que contiene los datos que utiliza la CPU. Los Registros bandera (flags) indican el estado de la máquina.

Unidad de controlControla el funcionamiento de los componentes internos de la CPU y la comunicación con diversos componentes externos como la memoria principal.

Señales de control.Lo que envían por las líneas que las unen para sincronizar el funcionamiento.

A.L.U.Unidad aritmético lógica. Parte de la CPU que no se dedica al control. Sólo operan con números enteros. Los números no enteros los realiza el coprocesador.

Coprocesador matemático.Resuelve las operaciones en coma flotante. No todos los micros lo tienen.

RelojMarca el ritmo con el que se ejecutan las operaciones dentro de la CPU.

1.5.2. Ejecución de instrucciones en CPUSe realiza en dos pasos:

1.- Carga de la instrucción en el registro de instrucción en la unidad de control.

2.- Ejecución instrucción. Se interpreta mediante el decodificador

Pasos (ej. add a+b):

Cargar primer operando (a)

Cargar el segundo operando (b)

Ejecuta la suma. Envía la señal de control para que realice la suma.

EJEMPLO DE PLACA (ATX) El microprocesador (CPU)Cerebro del ordenador. Gobierna todo el funcionamiento.

1.5.3. Tipos de microprocesadores.Cada micro-procesador entiende lo que se denomina por “Juego de instrucción”.

CISC (complex Instruction Set Computer)

Juego de instrucciones amplias y complejas. La codificación y la secuenciación es también compleja.

RISC (Reduces Instrucción Set computer)

Juego de instrucciones reducidos y sencillos decodificadores y secuenciadores sencillos también.

1.5.4. Microprocesadores PC

Michoprocesador PC y “Estado de Arte” es lo que se lleva.

CPU Año Tipo Rango(mhz) Velocidad Coprocesador Mód.

8086 1978 CISC 4.7-8 No

8088 1979 CISC 8-20 No

286DX 1982 CISC 20 33 No

386SX 1985 C/R 12-25 No

486DX 1988 RISC 20 50 Si

486SD 1989 RISC 16 33 No

486DX2 1992 RISC 50 100 Si

486DX4 1992 RISC 50 100 Si

Pentium 1993 RISC 60 200 Si

Pentium Pro 1996 RISC 166 220 Si

Pentium MMX 1997 RISC 166 266 Si

Pentium II 1997 RISC 200 300 Si

AMD y CYRIX son otras empresas que se basan en el diseño de Intel para diseñar sus microprocesadores, y los venden con mejoras o consiguiendo mejores precios.PENTIUM Es el micro más sencillo de los que se fabrican actualmente. El peor del mercado.

PENTIUM PROMicro de gama alta y eran los más avanzados. Eran grandes y levan dentro el caché número dos. Arquitectura mejorada para trabajar con 32 bits. Orientación profesional para aplicaciones potentes.

PENTIUM MMXEs un Pentium con ciertas mejoras, que son fundamentales en le rendimiento:

Añade instrucciones orientadas al manejo multimedia (gráficos, sonido). En total son 57 nuevas instrucciones que mejoran el rendimiento multimedia.

Mejora la arquitectura interna del micro, y este es más rápido: por tanto no sólo los programa s prepara dos para MMX mejoran en rendimiento

Inconvenientes del MMX: Cuando se una instrucciones MMX, el micro No usa el Coprocesador Matemático (por compatibilidad con ciertos SSOO y programas de aplicación , se usan los registros del coprocesador para estas instrucciones, inhabilitando el uso de este).

PENTIUM IIIncorpora el juego del MMX y tiene mejoras:

El micro va en un cartucho y no en un chip (va en la placa, perpendicularmente sobre una ranura alargada). Esto hace que:

Se disipe mejor el calor.

Aísla mejor de las radiaciones provocadas por las altas frecuencias del reloj.

AhoraAntesIncorpora en la propia tarjeta la memoria caché de nivel dos. Esto es más rápido (aunque no tanto como los Pentium Pro que la llevan dentro del micro).

La arquitectura interna está muy mejorada, y es mucho más rápido, pero No soluciona el problema del coprocesador que tienen también los Pentium MMX.

Intel AMD Cyrix

Pentium K5-Risc 6x86

Pentium MMX K6-Risc 6x86 mmx

1.6. Elementos auxiliares de la CPU.Set o conjunto de circuitos que determinan el rendimiento al nivel de comunicación de la placa base. Controlan el tráfico de información entre los elementos de la placa base.

Controlador de instrucciones: una interrupción es una señal de estado que se trasmite al microprocesador para que se abandone temporalmente la tarea que está ejecutando para realizar otra (ej, leer las teclas que se pulsan y pasarlas a la memoria para procesarlas luego). Una vez atendida la tarea de la interrupción la CPU continúa en el punto en que lo dejó. El control de instrucciones recibe señales de interrupción de señales denominados IRQ desde los dispositivos. (ej, tecleado e informa de ello a la CPU para que sean atendidos.

Acceso directo a memoria (DMA): si todos los datos que salen o entran tuviesen que pasar por la CPU, el procesador tardaría más tiempo en atender los periféricos que atender a los programas.

En una situación normal, el micro recibe los datos del periférico y los pasa a la memoria. El DMA permte pasar datos a la memoria (o de la memoria a los periféricos) mientras el procesador está ocupado haciendo otras operaciones.

Cada periférico debe, por tanto usar un canal DMA diferente.

Chipset. Estados del arte (entorno PC). Las velocidades a las que trabajan las placas (y por tanto el Chipset) son:

- CPU a memoria principal y memoria caché nivel II 66 Mhz.

- CPU a ranuras PCI 33 Mhz.

- CPU a ranuras ISA 10 Mhz.

INTEL es el que marca la pauta. Algunos modelos:

- FX Fue el 1º. El peor y fuera de venta.

- HX Mejorado y profesional.

- VX en mayoría de ordenadores. Especial para multimedia.

- Natoma Placas Pentium Pro

- TX Adecuadas para Pentium MMX.

- LX Modelo para montar en el futuro las placas de Pentium. Es el adecuado para Pentium II.

1.7. Memoria de sistemasMemoria que va en la placa.

1.7.1. Introducción a las unidades de información La unidad mínima de información es un BIT. Almacena sólo “1” ´0 “0”.

La siguiente unidad es el Byte (8 bits). Se pueden almacenar hasta 256 valores.

1 Kilobyte (1 Kb, 1K, 1Kbyte), son 1024 bytes.

1 Megabyte (1 Mb), son 1024 Kb.

1 Gigabyte (gb), son 1024 Mb.

Memoria del sistema o memoria RAMSe puede llamar memoria principal o memoria interna.

Esta va en la placa, es volátil y rápida; y no debe confundirse con el disco duro, que es externo (va en la caja pero no en la placa), no volátil (los datos no se borran al apagar el equipo) y más lento.

Existen procesos de carga que:

1º-Los datos pasan del H.D. a la memoria del sistema.

2º-Después pasa el programa a ser ejecutado de la CPU.

Esa memoria interna es de tipo RAM.

Características:o Dentro de esta memoria, la información se organiza en celdas (direcciones de

memoria) y que están numeradas a un fácil acceso.

o La información es volátil. Desaparece al apagar el ordenador. Por eso existen los dispositivos de almacenamiento exterior.

o Este tip0o de memoria puede leer, escribir, modificar, etc...

o Los accesos entre la CPU y esta memoria son muy rápidos.

o La capacidad de tamaño de estas memorias es relativamente escasa sobre todo si las comparamos con los dispositivos de almacenamiento externo.

Organización de la memoria y sus tipos.Los zócalos se agrupan en bancos de memoria de dos en dos. Para insertar, hay que poner los módulos de dos en dos, llenando el banco, y además los módulos han de ser de la misma capacidad (2.8 Mb, dos de 16,...) Hay que llenar el banco con módulos = capacidad.

TIPOS DE MODULOS PRINCIPALES

DIMMSon delgados y largados. Hay varios formatos, dependiendo del número de pines de la tarjeta.

30 contactos: en placas 386 y 486. Su capacidad es de 256 Kb, 1 Mb ó 4 Mb (generalmente). En estas placas, los bancos de memoria tienen cuatro zócalos, pues estos módulos traban con 8 bits, y las transiciones son de 32 bits.

72 contactos: en Pentium y 486 avanzados. La capacidad habitual es de 1 Mb, 4 Mb, 8 Mb, 16, 32 Mb. Los Pentium utilizan 64 vías de contacto, y los módulos SIMM de 72 contactos permiten accesos de 32 bits, por lo tanto los bancos tienen dos zócalos.

SIMMExternamente similares. Es más avanzada y utiliza menor voltaje Son los más moderno, y sus tamaños son de: 8, 16, 32 y 64 Mb.

Tipos de memoria- FMP (Fast memory page): son las normales. Su velocidad de acceso es de 60-70 ns. Aparece en formato SIMM y DIMM y trabaja también en modo asíncrono y están en desuso.

- EDO (Extended data out): similar a FMP, pero con mejoras internas significativas. Velocidad de acceso de 50-60 ns. Formato SIMM y DIMM.

- SDRAM: Modo síncrono. Trabaja al mismo ritmo que el bus de comunicaciones de la CPU. Son memorias más rápidas.

Colocación de memoriaComo existen restricciones a la hora de colocar los módulos, hay que tener en cuanta que son siempre podemos alcanzar todas las configuraciones de memoria. Tenemos que rellenar siempre el banco primero y después el banco número dos, pero siempre rellenando los dos zócalos de cada banco con el mismo tipo de memoria. Combinando diferentes tamaños en cada banco podremos poner la cantidad de memoria que deseemos.

Read Only Memory (ROM).Se aloja en un circuito de la placa base.

CARACTERISTICAS

o Carácter permanente (no se borra al apagar el ordenador).

o Sólo se puede acceder a ella para leer, nunca para escribir o borrar.

o El tiempo de acceso es superior al de la memoria RAM (o sea, es más rápida).

El circuito que contiene esta memoria es la “BIOS “ (Basic Input Output Set). En algunos casos este circuito se denomina “ROM-BIOS”.

FUNCIONES DE LA “BIOS”

o Edita el proceso de arranque. Una pequeña parte de la “BIOS” está destinada a almacenar el programa de arranque del ordenador.

o Carga el sistema operativo

o Contiene el programa de configuración de la placa base (set-up), tipos de disquetes, tipos de discos duros, tamaño de la memoria instalada, fecha y la hora del sistema. Estos valores se encuentran en una memoria pequeña llamada “CMOS” que consume poca energía y es mantenida por la pila. Para acceder al “set-up” lo normal es acceder pulsando <SUPR.>, <F1> al arrencarse.

o Interrupciones “BIOS”. Tiene las interrupciones básicas de entrada/salida.

Progr. Arranque

Progr. Set-up

Interupción BIOS

La memoria RAM contiene la memoria Shadow que contiene el subconjunto de interrupciones más frecuentes.

Tipos de memoria derivadas de la ROMo PROM: memoria ROM programable

o EPROM: memoria ROM programable y borrable.

o EEPROM: Memoria ROM programable y borrable eléctricamente (actuales).

Otros términos relacionadosMemoria caché de nivel 1 y 2. La de nivel 11 está dentro del micro para obtener mayor velocidad. La de nivel dos se instala cerca del micro. Estas dos memorias son de tipo

hardware, y almacenan los datos e instrucciones de la memoria RAM más utilizados, para acelerar las operaciones más usadas en cada momento.

Memoria caché de softwareGestionada por el sistema Operativo. Almacena datos e instrucciones más accedidos de los dispositivos de almacenamiento externo (de la memoria externa). Para ello utiliza parte de memoria RAM (que deja de estar disponible para los programas).

Memoria virtualCuando la memoria Ram no es suficiente para satisfacer los requisitos de memoria de un programa, se usa parte del disco duro para el mismo fin que la RAM. Esto es mucho más lento que la RAM por eso el S.O. va moviendo al disco duro los datos menos usados y mantiene en la RRM los datos más necesarios en cada momento.

1.8. Conexión de la CPU con otros elementos de la placa baseBuses conjunto de líneas de comunicación dispuestas en paralelo cuyo objetivo es conectar con los componentes de la placa base de forma simultánea.

Tipos de buseso Buses de datos. Transporta la información entre la CPU y los periféricos.

Periféricos y Archivo de sonido.

o Buses de direcciones. Indica las posiciones de memoria que se referencia a los accesos de lectura y escritura. Transmite información por el periférico.

o Buses de control. Utilizado por la CPU para indicar que tipo de operaciones deben ejecutar en el resto de elementos.

1.9. Periféricos. Conceptos generales.Complemento de la parte principal de la CPU. Cualquier elemento no incluido en la placa base.

Controladores (Interfaces)Elemento entre dos fases que adapta las características diferentes entre las placas y los periféricos.

Arriba está el puerto serie y paralelo

El conector de vídeo hace que la pantalla y el ordenador se entiendan. Suelen haber en la placa base dos controladores para los puertos serie y paralelo.

Existen controladores por software (drivers). Van a un nivel lógico, y son complementarios a los anteriores.

Puertos de E/S (entrada/salida)Dirección que utiliza una dirección diferente a las de las posiciones de memoria y que permite identificar a los periféricos.

Puertos normalizadosFuncionan con las características estándar y su fabricante tiene que conocer las normas estándar para que no halla problemas de conexión con los periféricos. Existen más tipos de conectores pero no están en uso.

o SERIE (bit a bit)

o PARALELO (la información se transmite en grupos (bytes o multiplos)).

Se rigen por las mismas normas y tienen conectores estándar. Todos los PCs tienen puertos de serie (dos normalmente) y paralelo (uno).

Tipos de buseso Bus de la CPU (o del sistema) conecta la CPU con los componentes

(memoria, Chipset...). Abarca a los buses de dirección, datos y control.

o Bus de Expansión. Conecta los elementos de la placa base con las ranuras de expansión (slots). Puede haber varios tipos de buses de expansión. Si se utiliza diferentes buses de expansión es necesario poner un adaptador.

o Buses de periféricos. Es un bus externo de tipo paralelo o serie, al que se van conectando periféricos mediante los conectores adecuados. Tiene que existir una conexión entre los elementos externos con los internos de la placa base. El bus puede estar conectado a una tarjeta. Controladora introducida en una ranura de ampliación. El controlador puede estar en la placa, entonces se usa un conector normalizado.

Esquema lógico de las comunicaciones entre todos los componentes de la placa.1.1.1. Buses normalizados más comunesEl Chipset marca las características del bus de la CPU

Tipos de buses de expansión

ISA Usado en los primeros PC. Es de ocho bits por que usa ocho líneas para comunicarse con tarjeta de placas. También hay de 16 bits.

Características:

Baja capacidad y amplia difusión.

8 bits 16 bitsNCA Es un ISD extendido de 32 bits. Es compatible con el ISA. No se usa para orden de alto nivel avanzado y más avanzado.

EISD Es un ISD extendido de 32 y compatibles con ISD. No se usaba para ordenes de alto nivel.

Bases locales Obtienen alto rendimiento entre la placa y las ranuras de expansión. Trabaja a 33 Mhz.

TIPOS

VL-BUS Instalado en los 468 de gama alta. No había acceso directo a RDM, y tenía que intervenir o la CPU o un canal DMD y esto tardaba mucho.

PCI Evita el problema anterior creado por Intel.

Características:

- Bus de 32 bit de datos y direcciones.

- Velocidad de 33 Mhz.

- Capacidad de transferir datos de 132 Mb/seg.

- Soporta el bus masterin´ (Bus master RMD)

- Permite realizar casos concurrentes de escritura.

- Reparte de forma inteligente la capacidad. Otorga más capacidad al dispositivo que más lo necesite.

- Permite realizar casos concurrentes de escritura.

- Soporta máximo 3 ó 4 slots por cada bus PCI

- Puede coexistir con buses de otro tipo.

- Preparado para multitud de plataformas. No sólo para PC.

- Incorpora facilidades ( Plug & Play)

- El coste de este tipo de buses es muy bajo.

AG`P Específico para controladores de vídeo. Bus de alto rendimiento de 32 bits y velocidad de 66 Mhz, su capacidad es muy superior.

Buses normalizados de periféricosSCSI Entándart universal para la conversión de todo tipo de periféricos. Utilizado para dispositivos de almacenamiento.

Características- Sencillez

- Los dispositivos conectados son específicos para el Scasi, es decir, son de tipo SCASI, esto conlleva a que todos los dispositivos llevan conector de “E” y de “S” para el SCASI.

- Contienen altas prestaciones.

- Alto coste de adquisición

SCSI 1 Ocho bits permite conectar hasta 8 dispositivos. Realmente son sólo siente dispositivos, ya que uno lo ocupa la controladora. La transferencia es de 3,3. Mb/seg. Hasta 5 Mb/seg.

SCSI 2 Se mejora la velocidad. Hay cuatro tipos de SCSI .

Normal 8 bitss 5 Mb/seg

Fast 8 bits 10 Mb/seg

Wide 16 bits 10 Mb/seg

Fast-Wide 16 bits 20 Mb/seg

Ultra SCSI: Salió en 1996, aumenta las prestaciones del SCSI. Compatible con Fast-SCSI 2 y con Fast/Wide-SCSI 2.

Para buses de 8 bits. Alcanza los 20 Mb/seg, y para buswes de 16 bits llega hasta 40 Mb/seg.

SCSI 3:Es otro conjunto de estándares, muy especializado. Por ejemplo, uno de esos conjuntos está orientado a serie en fibra óptica, y alcanza una gran velocidad en este campo. SCSI 3 ya no es compatible con los otros, a favor de la velocidad.

USB: (universal serial Bus). La información se transmite en serie. Su objetivo es superar los inconvenientes de la conexión entre periféricos y ordenador.

IEEE 1394 Tiene los mismos objetívos (wire-fire)

1.1.1. Aplicación del ordenadorTipos:- Conexión de periféricos a través de conectores normalizados.

- Insetamos tarjetas de expansión. Irán en las ranuras de los “slots” del ordenador.

Pasos:

- Documentación del ordenador.

- Abrir la caja del ordenador.

- Seleccionar ranura. Compatible con caja a instalar.

- Quitar la lengüeta.

- Colocar la tarjeta en la ranura libre.

Código ASCI (estándar).Para la representación de caracteres. Se utiliza la tabla ASCI. En número de caracteres depende del tamaño de almacenamiento. Normalmente es un byte por caracter.

1byte 256 = 28

Dir puerto E/S

Número de línea IRQ

Canal DMA

Directorio de memoria RAM

Instalación de tarjeta de sonido.Dir puerto E/S 220 H 300 H

Número línea IRQ IRQ 7

Canal DMA 3 3

T. Sonido T. Red

En este caso la instalación no se podría llevar a cabo por las diferencias (E/S y IRQ). Esto podría arreglarse cambiando una serie de conectores de la tarjeta. Dependiendo de la manera que esté, en este caso el “Jumper”, posicionándolo podremos modificarlo a través de las instrucciones.

TEMA ISistema de representación de la información.2.2 Códigos de representación de caracteres de E/S.El código de representación de caracteres especifica la correspondencia entre un símbolo exterior y el código interior manejado por el ordenador.

Los caracteres pueden ser: letras, dígitos, símbolos especiales (@#...), símbolos gráficos (*,+...), control de caracteres.

2.3. Representación posicional de los números.- Concepto de base. Todos los sistemas de la representación de la información tienen una base que se corresponde con el número de símbolos que puede utilizar en cada posición.

- Decimal (0-9) con base 10.

- Binario (0 y 1) con base 2.

- Octal (0-7) con base 8.

- Hexadecimal con base 16.

- Concepto de peso de una condición numérica. Cada condición numérica tiene peso y este condiciona el valor de un número.

2.4.2. Conversión decimal a binario.TRANSFORMANDO EN BINARIO

Para calificar el sistema en el que nos encontramos ponemosla base entre paréntesis ((10)).

1 Transformar la parte entera haciendo sucesivas divisiones del número entre la base.

2 Se va dividiendo hasta no poder seguir dividiendo; por que el divisor es menor que el dividiendo. Los restos y el último resultado serán los importantes. El primer resto obtenido será el que ocupe la posición 0. El cociente ocupa la posición de la derecha.

1101100 = 108

Para sacar el valor de una posición hay que hacer:- valor del peso (153 = 100 3 + 101 5 + 102 1)

(153,18 = 100 3 + 10 5 + 102 1 + 10-1 1 + 10-2 8)

2.4. Sistema binarioSistema de representación numérica que utiliza dos dígitos.

2.4.1. Conversión binaria decimal11001 = Código binarioConversión:

= 1·26 + 1 · 23 + 1 · 24 = 1 + 8 + 16 = 25

108 = parte enteraNº es la potencia en la base dos más alta que la parte entera puede abarcar.

En el caso anterior:

108 - 64 (26 (1)) = 44

44 - 32 (25 (1)) = 12

12 - 8 (23 (1)) = 4

4 - 4 (22 (1)) = 0

Para la parte fraccionaria se aplican sucesivas multiplicaciones por la base y nos quedamos con el valor obtenido en la parte entera.

Signo y magnitud

Se pone el bit de signo y en el resto de posiciones se usa la codificación binaria.

Num. Sign. y magn. Compl. A1 Compl. A2

7 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1

1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1

00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

1 0 0 0 1 1 1 1 No hay 0

-1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1

-7 1 1 1 1 1 0 0 0 Si existe el -8

-8 El -8 no se representa por que el 4º uno es para detectar los negativos o positivos

2.4.6. Operaciones con CA2Si quiero saber tanto la equivalencia como el valor decimal...

1. Cambia los ceros por unos

2. Se le suman uno

No nos podemos olvidar del primer bit. Es significativo.

Cuál es la diferencia entre:

o Virus.

o Caballo de Troya.

o Bomba lógica.

El objetivo del “Virus” es propagarse.

Los “Caballos de Troya“ no tienen como objetivo propagarse por los archivos, pero sí, el de actividades malignas; es un programa aparentemente inofensivo, llegada una condición hará unas operaciones destructivas.

Las “Bombas lógicas” no son programas, son un conjunto de instrucciones de un programa que se activa normalmente en una fecha y realiza actividades malignas.

Los “Gusanos informáticos” son virus no dependientes del sistema operativo.

TEMA 4

Compiladores, ensambladores e intérpretes.Los compiladores, los intérpretes y los ensambladores se encargan de traducir lo que haya escrito en lenguaje de alto nivel (código fuente) y pasarlo a código objeto (casi ejecutable). El “ensamblador” es un lenguaje de muy bajo nivel que hace traducciones pequeñas y pasa el código fuente a código ensamblador. El ensamblador, utiliza lenguaje cercano a la máquina, y su traducción es fácil.

Los “intérpretes” traducen programas de alto nivel. No se genera en la mayoría de los ficheros.

Para cada una de las líneas se ejecuta el siguiente proceso:

1 Análisis de la instrucción de esa línea.2 Traducción de esa línea, si es correcta, a código objeto.3 Ejecución de esa línea.

Los “compiladores” traducen el “código fuente” a “código objeto”.Entorno del programa traductor. Existen “programas y ficheros de apoyo” necesarios para el entorno del programa traductor:

Editores del código fuente. Programa que permite escribir en el código fuente.

Módulos de código fuente. Parte de una aplicación escrita en código fuente.

Traductor. Trabaja individualmente cada módulo y se traduce a código objeto.

Módulo objeto. Es una parte de una aplicación escrita a código objeto, todavía es un código máquina incompleta. Entonces se usan las librerías.

Librerías. Rutinas de uso común (pintar un dato en pantalla).

6) Depuradores. Es un complemento que permite ejecutar paso a paso las aplicaciones generales. Es muy importante saber usarlo, ahorra tiempo cuando buscamos errores.

Pasos para construir un ejecutable Escritura o edición del programa fuente.

Compilación del programa fuente con el programa compilador adecuado.

Se puede compilar de tres maneras distintas:

Añadiendo código depurable.

Optimizando de condiciones lógicas.

Especificando el nivel de “warnings” (avisos).

Enlazado o “linked”. Se unen los módulos objetos de la aplicación y el código necesario de las librerías. Los “linkers” tienen varias opciones según la plataforma.

El ejecutable final tiene varios modos (tipos exe):

Independiente. No necesita ningún programa fichero para ejecutarse.

Dependiente. Depende de algún fichero o programa externo (conjunto de instrucciones máquina incompleta) y lee de las “librerías de enlace dinámico”.

4.4. Fases de compilación.En cada fase se realiza una pequeña transformación del programa.

Análisis Sintaxis

Análisis Dependiente del lenguaje. Independiente de la máquina.

Sintaxis Independiente del lenguaje. Dependiente de la máquina.

4.4.5 Fases internas del análisis y de la sintaxis.Análisis léxico: corrección de las palabras.

Tokens: algo que tiene un mínimo significado.

4.5.1 PrecompilaciónSólo existe en determinados compiladores. Su objetivo es facilitar las labores de programación permitiendo utilizar etiquetas (nombres...) con un significado claro equivalente a constantes o funciones difíciles de recordar.

EJ.

# define Pi 3,1416# define ctrl -F5 135

if (icad tecla ==chl.Fs)then

número = base + 3,14159 X 2

4.5.2. Análisis léxico

Realiza la descomparición del programa en componentes léxicos o “Tokens” y establece la clase de estos.

TOKENS: Componente léxico. Palabra de uno o más caracteres que tiene un significado concreto para el lenguaje. Es la unidad mínima del programa con significación propia.

Pueden ser:

o Identificadores (idnt): Nombres de las variables, palabras clave, número , base, ...

o Constantes/literales (cte./lit.): un número, una cadena de caracteres.

o Resto de símbolos determinados: +, =, *,:,=,.

Transportamos la instrucción del apartado 4.5.1 y la insertamos en la tabla de símbolos. El análisis léxico inserta en la tabla de símbolos los “Tokens” de tipo identificador y cte.

Tabla de símbolos:

Código Nombre Tipos datos Postmenú

1 Número -- --

2 Base -- --

Cte. numérias

Código Nombre Tipos datos Postmenú

1 3,1416 Real --

2 2 Entero Templ

4.4.5. Análisis sintáctico.Tomamos como datos de entrada los “Tokens” obtenidos antes. Se realiza la comprobación de las reglas gramaticales del lenguaje. Coge el conjunto de “tokens” y determina si son correctos sintácticamente.

<Frase lenguaje> <Asignación> a = b

<sent. -ip> a =1 Cdm = <expresión>

a =4b +3

<Exp> = <Exp> + <Exp><Exp> = <Exp> X <Exp><Exp> = Id<Exp.>= número

Número = Bone + 3,1416 * 2

Hay dos tipos de análisis sintáctico: Ascendente, se parte de los “Tokens” obtenidos y utilizando las reglas de la gramática

se debe llegar hasta el símbolo inicial de dicha gramática.

2. Descendente, partiendo del símbolo inicial de la gramática y mediante el uso de sus reglas se llega a generar la instrucción.

Número = Base = + 3,1416 x 2<Frase lenguaje><Asignatura>Id = <Exp.>

<Exp> + <Exp>Ident. <Exp> + <Exp>Núm. Núm.Número Base 3,1416 24.4.4. Análisis Semántico. Comprueba el sentido o significado del lenguaje.

Número = 4

¿ Ent.

Semánticamente Ent.

tiene sentido

Semánticamente Real

no tiene sentido.

En el A, semánticamente hay 2 tareas:

o Comprobación de tipos.

o Conversión de tipos.

Número = Base + 3,1416 * 2

Real Real Real Ent.

o Verifica el tipo de los “Tokens” id/cte.

- Lee el tipo de la “TS”

o Calcula el tipo.

o Conversiones posibles.

Se realizan si los términos no coinciden. (ej. Real. Ent.)

Número = Base + 3,1416 * (conj. Real)

4.4.5. Generación del código intermedio.A. sint. + A. sem. + Generación Cod. Int. Se realizan al mismo tiempo.

Las tres frases se hacen juntas.

Hay que tener un representante del programa fuente que sea fácil de manejar, y por lo tanto fácil también de

<Result>:= <Op1> <Operador> <Op2>A := B + C

Número := bone + 3,1416 x 2.0

Temp.1 := 3,1416 + 2.0

Número := Bone + Temp.1

Número := Temp.2

4.4.6. Optimización independiente de la máquina.Es independiente por que no tiene en cuenta las instrucciones finales de la máquina, pero si tiene en cuenta la estructura del código intermedio.

Las optimizaciones más usuales:

o Eliminación de subexpresiones comunes.

o Cálculo de expresiones ctes.

La optimización aumenta el rendimiento de la máquina. Utilizando menos expresiones o variables.

PASOS:o Realización el cálculo (6,28).

o Añade el nuevo número a la 15.

o Genera el C.I. optimizado.

4.4.7. Generación de código objeto.Se parte del C.I. optimizado y se realiza la traducción final a código objeto que suele estar en código máquina

o Fácil pasar de C.Int. a código objeto.

o Generación más optimizado dependiente de la máquina.

4.5. Principales diferencias entre compiladores e intérpretes.Traducción:C (compilador) Se traduce todo el programa fuente a la vez.

I (intérprete) Se traduce línea a línea.

Código generado:C El programa traducido se guarda normalmente en un fichero con extensión OBJ.

I No se genera nada, cada vez que quiero ejecutar un programa tengo que traducirlo.

Ejecución:

C Una vez enlazados los módulos objetos y generado el fichero ejecutable, este se ejecutará independientemente del compilador utilizado (exe).

I Como no hay fichero ejecutable, para ejecutar el programa se necesita la ayuda del intérprete.

Rendimiento:C La ejecución de los programas compilados es bastante eficiente. Son programas rápidos.

I Su rendimiento es bajo. Se necesitan traducir antes de ejecutarlos.

Utilización:C Para programas profesionales de alto rendimiento.

I Para programas pequeños donde no es tan importante el rendimiento, pero sí otros aspectos como la facilidad de programación o la portabilidad.

Compilador

S.O.

Ordenador

Compilador

S.O.

Ordenador

Fich. esp.

S.O.

Ordenador

Intérprete

S.O.

Ordenador

Usaremos como ejemplo de intérpretes uno en lenguaje JAVA.

:Class

Intérprete

S. Op.

Ordenador

:Class

Intérprete JAVA win 95

S. Op.

Ordenador

:Class

Int. JAVA/MAC

Mac. O.S.

Mac

Los intérpretes modernos suelen hacer una traducción (fase de compilación), después de esta compilación obtenemos “ficheros objeto” (en este caso será código para máquina virtual denominado BYTECOLE).

En sí es un código máquina pero se parece al código fuente en que es diferente a la máquina abstracta.

Las operaciones necesarias para compilar son:

Traducción. Ejecución.

Ventajas:-Mejora el rendimiento.

-.class está más cerca de la máquina.

-Portabilidad. Si el fichero es abstracto no depende de la máquina y las líneas de código no necesitaran cambiar para poder ser ejecutadas en MC, PC,... por que existe un intérprete JAVA que lo traduce.

Inconvenientes:

-Respecto a los compiladores sigue sin ser tan rápida como los programas compilados.

-El programa que se ocupa de traducir el código JAVA son los “Browsers” (HTLM) LENGUAJES MAS UTILIZADOS.

COBOL (compilado): se suele utilizar para gestión empresarial. Es un lenguaje antiguo de poca capacidad.

FORTRAN (compilado): se trata de un programa para operaciones de cálculo matemático.

PASCAL (compilado): lenguaje de propósito general cuyo objetivo era el lenguaje.

BASIC (intérprete): lo normal es que sea interpretado. Lenguaje sencillo de aprender y de manejar que inicialmente se adecuó a la enseñanza de la informática. Es más sencillo que el “Pascal”. La versión más conocida es el “Visual Basic”.

ADA (compilado): lenguaje orientado a la programación concurrida adaptado a las leyes o normas de la ingeniería software. La sintaxis es parecida al “Pascal”.MODULA 2 (compilado): casi idéntico al “Pascal”. Hace más énfasis en la programación modular y también permite programación concurrente.

“C” y“C++” (compilado):

“C”

Lenguaje orientado a la programación de sistemas especializados en todo aquello que no sea gestión. Se trata de un lenguaje de medio nivel. Permite acceder con facilidad a características del “Hardware”. El código generador es más eficiente que en el resto de otros compiladores.

“C++”

Utiliza las mismas instrucciones que él “C” pero en este caso permite programas orientada a objetos.

LISP y PROLOG: ambos son utilizados para programación de inteligencia artificial. Forma de estructuración diferente a la conocida. Se usan los lenguajes “comparativos” en vez de los “imperativos” que ya conocemos.

LENGUAJES ORIENTADOS A LA GESTIÓN DE BASES DE DATOS:Existen varios tipos de lenguajes como:

- dBase

- Fox-Pro

o Clipper

o Access

- SQL

En este grupo se debe poner especial atención al SQL.

El “SQL” es un lenguaje de muy alto nivel de tipo declarativo que sólo contiene instrucciones para gestión de datos y sólo las utiliza para acceso a datos.

Características (SQL):o No tiene instrucciones ejecutables.

o Es muy eficaz para bases de datos.

Por ejemplo el lenguaje “C” permite:

A

Por supuesto que también se encuentra el lenguaje JAVA.Este es un lenguaje de propósito general interpretado. Orientado para programación en Internet.

TEMA 5: periféricos del ordenador.

5.1. Introducción.Como definición de periférico de ordenador se tiene al elemento físico que sirve para conectar el ordenador con el “mundo exterior”.

Grupos y clases. Periféricos de almacenamiento masivo: permiten manipular información registrada

en algún tipo de dispositivo.

o Soporte: material en el que están grabados los datos (material de tipo magnético y óptico).

o Medio: elemento físico que contiene el soporte (cinta/disco/...)

o Periféricos: dispositivo que manipula la información almacenada en el medio (unidad de CD-ROM, disquetera,...).

Periféricos de entrada/salida: son todos aquellos que proporcionan información al ordenador o la manipulan (ratón, teclado, impresora, teclado táctil,...)

5.2 Cintas magnéticasa) Cintas de carrete: no son las más utilizadas, pero si las peores porque desperdician información al grabarla por bloques.

Cintas de tipo “cartucho”: menos aparatosas que las anteriores pero también son más pequeñas que las de V.H.S.

Tipos: o Cintas de arranque y parada: Utilizan un método de grabación similar al

anterior. Desperdician espacio.

o Cintas de bobinado continuo (strinning). Son mejores que las anteriores.

Como podemos ver en el dibujo anterior, la información es recogida de forma continua.

b) Cintas de cassette: son las que más se utilizan. Las cintas de alta capacidad tienen desventajas, las que más se utilizan son los cassettes DAT (Digital Audio Tape). El ancho de la cinta es de 4 mm.

Ventajas:- Unicas con tecnología de grabación digital.

o Mayor duración con respecto a los otros tipos.

o No desperdician tanta información como los otros métodos.

o Comprimen la información.

o El método de grabación es de forma espiral.

5.4. Discos magnéticosEs el método de almacenamiento masivo más usado.

Poseen grandes ventajas con respecto a las cintas. El método de información es directo y no secuencial.

Antes los discos eran siempre de una sola cara.

En los sectores interiores, las partículas magnéticas están más concentradas para así tener más capacidad de memoria.

La unidad mínima de lect./escrt. para un dispositivo se denomina CLUSTER que es un grupo de sectores o unidad de almacenamiento.

Una unidad que utiliza discos magnéticos como mínimo lee lo que tiene un “Cluster”.Número Sect./ClusterEl “cluster” es la unidad mínima de acceso.

148 char. (bytes)

512 byte = sector

La capacidad del disco es de 512 byte = sector

Si lo grabamos en un disco duro, este utiliza 16 sect/cluster = 8kb

Un alto número de sectores por “cluster” es inadecuado para ficheros pequeños.

Si los ficheros fueran muy grandes, ocurrirá que ocuparían varios sectores.

Número alto de Sect./Clust. es adecuado para ficheros grandes.

Los discos suelen estar magnetizados por las dos caras.

Como una dirección postal, así también se identifica la ”dirección”

INFORMACION RESPECTO A LOS DISCOS MAGNETICOSEL FORMATEO de un disco se produce cuando, mediante un programa, las pistas y sectores lógicos que contiene el disco son legibles. Cuando se formatea se detectan posibles errores.

Disquetes 5.3.1.Compuestos por láminas de plástico recubiertos por material magnetizable y protegida por algún tipo de cubierta

Características:o Son un sistema de almacenamiento secundario.

o Son baratos.

o Acceso lento.

o Se utilizan para transportar información.

o Baja capacidad.

- Suelen utilizarse para instalar programas e intercambiar ficheros.

o También pueden ser muy útiles para pequeñas copias de seguridad.

o Son muy poco fiables.

o Se pueden producir errores de lect./Escrit.

Los disquetes pueden estropearse o quedar defectuosos debido al funcionamiento de la disquetera del disco.

Movimientos del disquete al ser leído:

o Gira

o Mueve la cabeza de lectura hasta la pista donde está el sector.

o Leer/Escribir.

o Parar y girar

Clasificación de los disquetesLa clasificación de los disquetes depende de dos factores. Uno es el tamaño físico (8'', 5''1/4, 3''1/2, 3'',...) y el otro es la densidad (número de sectores/pista).

En los discos de 3 ½ existen varios:

o DD (double density).........9 sect./pista.

o HD (high density).............18 sect./pista.

o ED (extra density).............36 sect./pista.

La capacidad de un disquete se puede hacer de la siguiente manera:

Capacidad = # caras x # pistas/caras # sect./cara x tamaño del sectorUna disquetera preparada para leer alta densidad puede leer densidades inferiores.

ProtecciónLa mecánica de protección contra escritura depende del tamaño físico del disco.

Disco de 8`` Disco de 3''1/2

En el dibujo del disco de 8'' podemos ver que con el hueco libre se puede escribir y con el hueco tapado NO.

5.3.2. Discos durosConjunto de discos o platos rígidos montados verticalmente uno encima de otro, herméticamente cerrados en una carcasa metálica que evita que se pueda deteriorar la superficie de los discos o las cabezas lectoras.

El dibujo de arriba refleja, aparte de mis dotes como diseñador gráfico, un típico disco duro. Se pueden ver los discos (rígidos) apilados y las cabezas lectoras entre disco y disco.

CaracterísticasPrincipal sistema de almacenamiento

Gran densidad.

Muy rápidos.

Caros, comparados con los disquettes.

Suelen estar dentro de la caja del ordenador.

La unidad lectora y el soporte magnético están integrados dentro de la misma carcasa.

En la mayoría de los casos son “complicados” de instalar y configurar.

Su fiabilidad es alta comparada con los disquettes.

Lectura y características de los discos del H.D.Movimiento continuo y veloz del disco.

Se realiza el acceso por cilindros.

Cuando se lee o escribe, las cabezas de lectura no están en contacto con el disco.

En el dibujo de arriba destaco las “cabezas lectoras”. La distancia entre las cabezas y los discos es de 0,3 micras. La cabeza lectora nunca toca los discos, los dañaría (esto era uno de los grandes problemas de los ordenadores antiguos).

Otro concepto a la hora de funcionar con D.D. (H.D.), es “la controladora” que es un dispositivo necesario que hace de intermediario entre el ordenador y el disco duro. Transforma las peticiones de lectura y escritura en las señales eléctricas adecuadas para el funcionamiento del disco duro.

Para pasar información del disco duro (H.D.) a la memoria necesitamos la controladora de disco que hará de intermediario entre el ordenador y esos dispositivos de almacenamiento.

La controladora de disco debe ser compatible con ambos dispositivos.

Actualmente y en el entorno “PC”e “I.D.E.” (Intelligent Device Electronics) (rellenar)

Las manipuladoras antiguas podían controlar:

o 2 H.D./CD y 2 disqueteras.

Actualmente están los E.I.D.E. (uso no profesional) que pueden controlar:

o 4 H.D./CD-RAM y dos disqueteras.

La controladora “SCSI” también tiene que tener un disco duro “SCSI” (uso no profesional) también.

La controladora puede ir con una ranura de expansión.

La ranura de expansión tendrá unas características concretas teniendo en cuenta el “bus”.

DISCOS DUROSSon necesarios en los discos duros dos procesos de formateo.

o Formateo de bajo nivel:

Independiente del SO, no tiene nada que ver con el software. Procedimiento que consiste en dividir la superficie del disco en pistas y sectores escribiendo en cada uno de ellos su dirección correspondiente.

o Formateo de alto nivel:

Depende del SO. Graba información referente al SO.

Pasos para instalar un H.D. en el ordenador.- Tener disponible la controladora de disco que tiene que ser compatible con el H.D. que se va instalar.

- Instalación física y conexión.

- Configurar adecuadamente los parámetros del disco duro (set-up).

- Formateo de nivel bajo (en la mayoría de los casos no es necesario).

- Establecer las particiones del disco.

- Formateo a alto nivel de cada una de las particiones.

5.4. DISCOS DUROSEl acceso o la lectura de la información es a través de láser.

Características:

o Sirven como sistema de almacenamiento auxiliar.

o Son de gran capacidad.

o Velocidad de acceso y transferencia es mucho mayor que la de los disquetes pero menor que la de los discos duros.

o Baratos, teniendo en cuenta la capacidad.

o La unidad lectora es independiente del soporte.

o Fácil de transportar. Se utilizan para intercambiar información e instalar programas.

o La fiabilidad de este soporte es muy alta.

o La información se graba en espiral

o El disco sólo gira cuando es necesario.

o El cabezal no está nunca en contacto con la superficie del disco.

o Lo cual da una idea de la fiabilidad.

o Es rayable.

5.4.1. CD-ROM (Discos de sólo lectura)

Formateo idénticos a los CD y a los CD de música.

La capacidad máx. es de 660 Mb y el mín. de 2 Mb.

La velocidad (hablamos de transferencias bytes/segundos) se ha denominado estándar a la necesaria para leer un CD-Audio que es de 150 Kb/s. Poco después salieron las de X2 (doble velocidad), por lo que será 150 Kb/sX2 = 300 Kb/s. Actualmente son de X24, por lo que s50 Kb/sx24 = 3500 Mb

Tiempo de acceso medioSe suele medir en mseg. Indica la velocidad del movimiento, de la cabeza lectora sobre el disco.

Tamaño del búffer interno.El búffer interno, es una memoria pequeña y auxiliar que funciona como una memoria caché, guardando más información de la que realmente se pide, para poder adelantarse a las siguientes peticiones de lectura.

Tipo de tamaño de controladora.o IDE / EIDE: en ordenadores domésticos.

o SCSI: en cualquier tipo de CD-ROM, es más rápido.

Estándares soportadores.

Son los tipos de información o discos que es capaz de leer la controladora. Lo normal es que sean capaces de leer un CD-Audio. Puede haberlos de muchos tipos: Photo_CD, CD -Vídeo, CD interactivo. Otros tipos son los CD-, son gravables pero solamente una vez.

Discos ópticos de lectura-escritura.Los discos que se utilizan son los CD-R (se escribe en ellos una sola vez), son escritos por unidades de CD que soportan este formato.

o Las grabadoras de CD tienen una velocidad de lectura de X6 y la de escritura es de X1X2

o Los CD-RW: (se puede escribir en ellos varias veces), se comporta como un disquete, ideal para guardar copias de seguridad.

Existen dispositivos para los tipos de discos. El CDR es aún más barato que el CD-RW, mayoría de los casos es SCSI.

o DVD-ROM: como un CD, se trata de un soporte óptico. El ancho de las pistas es distinto al del CD-ROM, por que en un CD hay 1 pista y en un DVD hay cuatro.

CD - ROM 660 Mb

DVD - ROM 4,7 Gb - 17 Gb

Un CD-ROM utiliza sólo una cara y el mismo nivel. EL DWD utiliza múltiples configuraciones:

- Una cara, una capa

o Dos caras, dos capas de 17

En cuanto a velocidad es igual que un CD.

Los lectores de DVD que suelen ser compatibles, son los CD-ROM.

También está el DVE-VIDEO (permite hasta cuatro películas y sonido digital...).

El DVD-R permite grabar todo de una vez

Periféricos de entrada y salida.Monitores y tarjeta de vídeo.MonitoresTamaño de la pantalla (pulgadas) es la distancia en diagonal de la pantalla. Las profesionales oscilan entre las 12'' y las 17'',2.

El concepto de resolución de una pantalla son los puntos horizontales por los verticales (pixels) de la pantalla. Al principio eran de 200 X 300, luego fue estándar de 640 X 480, 800 X 600, y ahora son de 1024 X 786 y 1280 X 1024.

Todos los monitores tratan la información de forma analógica. La forma analógica es representada como una curvatura “gaussiana” contigua y la forma digital es de la misma forma que las curvaturas rectas del pulso de un reloj.

Se usan los análogos por que para leer 16 mill. de colores por punto, son muchos “0” y “1”.

Cuando se dice que un monitor es digital, quiere decir que el cuadro de mandos es digital.

Los monitores están basados en la misma tecnología que los T.V. (monitores de tubo de rayos catódicos CTR)

El canon de haz de electrones lanza contra un puntito, el punto es de fósforo. Cuando le da un haz, brilla dependiendo de la intensidad. Cada punto refleja tres colores elementales que son el rojo verde y azul. Si fuese monocromo, sólo tendría un color.

La pantalla está formada por una serie de puntos que deben ser excitados. El cañón debe recorrer todos los puntos de la pantalla constantemente para que se pueda representar la imagen.

Tarjeta gráficaLa información que va a procesar el monitor se la va a dar la tarjeta gráfica.

Hay varios modelos de tarjetas pero todas pero todas cumplen una serie de estándares según los parámetros:

- Resolución de trabajo: - Modo texto

- Modo gráfico.

o Número de colores que es capaz de tratar.

MDA

Sólo permitía pasar texto a la pantalla. No permitía procesar la información de tal forma que se representarán gráficos.

EGAVGASUGATodos los dispositivos entre el ordenador y periféricos para que puedan funcionar deben tener una controladora. Estas controladoras en el software gobernará toda la tarjeta porque es el encargado de dar todo lo que le pide el sistema operativo a la tarjeta o al contenido o generar los datos pedidos.

Memoria de vídeoEs la parte en la que se guarda la información que se va a visualizar.

ChipsetChip que controlan la tarjeta. S3, Cirrus, trident, xga.

Número de bitsNúmero de líneas que hay entre el procesador gráfico y la memoria gráfica.

Acelerador gráficoEs un circuito especializado en hacer tareas rutinarias de manera más rápida.

Modo de refresco.Método básico para refrescar ha sido empezar desde el primer pixel de la primera línea y así hasta el final de la línea y de denomina “no entrelazada”.

El famoso parpadeo de la imagen en la pantalla se produce si la velocidad de refresco es baja y la vista se cansa.

Existen dos formas de refresco:

o Horizontal: Número de líneas/seg.ç

o Vertical: “Pantallas/seg.

Las pantallas son el número de veces que se refresca la pantalla en un segundo y está entre 50 Hz y 100 Hz (50-100 refrescos/seg.)

Traco (trackin´)Modo de refresco entrelazado que consiste en refrescar las líneas impares que hemos rellenado la imagen con la mitad de las líneas y después rellenamos las pares.

Este método es utilizado cuando la resolución es alta y la velocidad es baja.

ImpresorasCaracterísticas:

- Resolución. Definen la calidad del resultado o con la que imprimo una hoja (puntos x pulgadas (ppp)) (dots per inch (dpi)).

- Velocidad de impresión. Determina el número de caracteres por segundo o el número de páginas/minuto que es capaz de generar.

o Fuentes internas.

- Fuentes de impresión (hardware)

- Definidos por el programa. Externos y del software.

Las impresoras suelen tener un “panel de control”. Este panel sirve para cambiar el panel interno u otras cosas como el tipo de letra.

Estado de la impresorao ON LINE (preparada)

o OFF LINE (no preparada)

o

Todas las impresoras permiten seleccionar manualmente el estado ON/OFF LINE

Para hacer que el panel de control sea más pequeño se carga en el panel de la impresora con un pequeño programa.

5.6. Tipos de impresoras que se suelen utilizar.5.6.1. Impresoras matriciales o de aguja.Utilizan una cabeza formada por varias agujas que dependiendo de si están activas o pulsadas permiten configurar o escribir todos los símbolos necesarios.

Son impresoras comunes la matriciales de 24 agujas (en realidad no se trata de impresoras de 24 agujas sino de agujas en forma matricial de 24x24).

Características

o Resolución o calidad es baja o media

o Velocidad baja (char./seg.).

o Cinta a utilizar depende del modelo de impresora. Existe una degradación progresiva.

o Ruido

o Suelen tener pocos tipos de letra interna

o Permiten utilizar papel tipo calco

o Baratos

5.6.2 Impresoras de inyección de tinta (chorro de tinta)Utilizan un cabezal que al calentar la tinta que contiene permite generar los caracteres a imprimir.

Por supuesto que existen diferentes tipos de tecnologías de inyección de tintas. Normalmente eran bastante sucias por que la tinta se corría. Hay otras técnicas como la de la burbuja en el extremo de la aguja. Este último es más preciso por que el torrente de tinta es controlado.

Aquí el papel y el cabezal siguen en movimiento.

Características:

o Resolución media/alta

o Comparable con láser

o Velocidad media/baja (páginas/min.)

o Se utiliza un cartucho contenedor de tinta. El cabezal suele ir unido a ese tanque en la mayoría de los casos y por ese motivo es tan caro.

o Existen dos tipos de configuraciones:

o BN/Color (o una o otra)

o BN/Color (las dos a la vez)

o No genera ruido

o Suelen tener pocos tipos de letra internas, en casi todos los casos sólo permiten hojas sueltas

o La calidad depende del papel utilizado

Impresoras láserTienen la misma tecnología que las fotocopiadoras.

Características:

o Alta velocidad (pág./min.)

o Alta calidad

o Trabajo en altas temperaturas (necesario sistema de ventilación)

o Ruido intermedio

o Sólo aceptan papel en hojas sueltas

o Algunos modelos de gama alta puede llevar opcionalmente el POST-SCRIPT (lenguaje de definición de página).

POST-SCRIPT forma de definición o descripción de página para definir las instrucciones que entiende la impresora para ser más eficiente.

Desventaja

Para opción Post-script, la impresora sólo imprimirá documentos Post-scrip

Instalación de impresoraUna instalación tiene dos partes.

1º HardwareConexión de la impresora a la CPU por puerto para lelo. Opcionalmente se podrían poner o conectar con puerto serie. No todas tienen las dos.

2º Instalación y configuraciónInstalar los controladores de la impresora y configurar adecuadamente dichos controladores. Esto se tiene que hacer con cada programa o sistemas operativo.

5.7. Modem (Modulador-Demodulador)Dispositivo utilizado para transmitir datos a través de la red telefónica.

Instalación del módem1º forma interna: a través de las tarjetas de ampliación.

2º Forma externa: va fuera (por fuera) conectado a este a través del puerto serie.

Forma de conexiónLas ventajas del fax son:

o No se escribe ni se imprime hasta que se ordena.

o Tienen sistemas de programación para la máquina

o La impresión es en papel no térmico

Para la instalación del fax es necesario todos los programas que necesitó el módem para su instalación.

Características (módem):

o Velocidad de transmisión de datos se mide en bps/seg.

o Existen varios estándares: 9.600/14.400/28.800/33.600/55.600

Tanto el emisor, como el receptor se tienen que poner de acuerdo para enviarse señales, han de ser de la misma frecuencia.

Los módems son sensibles al ruido en un medio de comunicación cuanto mayor velocidad, más sensible.

TEMA 6Ficheros Formatos de ficheros de datos

6.1. IntroducciónTiene una serie de atributos comunes y dos tipos de ficheros:

- Ficheros de programa: los vimos como resultado del proceso de compilación y son ficheros con terminación. *.exe, *. com y *.bat ().

- Ficheros de datos: no contienen código ejecutable (gráfico, documento...)

Los ficheros se almacenan en clusters.

6.2. Ficheros de datos. Clasificación.

Pueden clasificar atendiendo a dos criterios:

a) Subdivisión del fichero- Con subdivisión:

- Igual tamaño

- Diferente tamaño

- Sin subdivisiones (registros).

b) Organización- Secuencial Los registros se almacenan uno detrás de otro.

- Simples

- Encadenados

- Indexados

- Según acceso directo Están formados por registros.

6.3. Ficheros secuenciales simples.

Los registros que contienen se almacenan de forma contigua siguiendo obligatoriamente esa secuencia.

Pueden ser:

- Fijos

- Variables

Con los registros de longitud variable ...

Ejemplo:

Fichero de configuración.

Guardaremos:

a) Directorios

b) Configuración vídeo utilizada.

c) Modelo de impresora de la aplicación.

Imaginemos que el fichero de configuración es CONFIG.SEC. Tengo que tener en cuenta como separaré un registro del otro.

1º Escribo la dirección.

C:\prog Utilizo un separador de registros y establezco que el separador será “;”.

C:\prog ; Vga 800x600 C ; HPDeskjet EOF

Nombre de la impresora

EOF marca el final del fichero (normalmente es lo que más se utiliza para terminar) “End Of File”.

Los registros de tamaño fijo suponen una pérdida de memoria a la hora de adaptar el fichero y teniendo en cuenta lo que se pierde.

Los registros de tamaño variable no desperdician tamaños pero utiliza “ejecutores”.

- Útil

- Sencillo de gestionar

- Fácil de encontrarse con él.

ResumenUtilidadSe suelen utilizar para ficheros sobre los que se quieran hacer consultas secuenciales que necesitan pocas actualizaciones y no necesitan accesos selectivos. Estos ficheros cuando trata su información son de forma global.

Ventajas - Sencillez de programación

- Aprovechamiento del espacio

- Consultas globales rápidas

Desventajas

- Utilidad limitada a consultas secuenciales. Las actualizaciones directas están limitas a añadir registros.

- Insertar, borrar o modificar necesita gestionar un fichero auxiliar y un algoritmo especial

- Las consultas selectivas son lentas

6.4. Fichero secuencial encadenadosen este caso cada registro además de datos contiene un campo que es un puntero o enlace que indica la posición lógica del siguiente registro.

300 Fdez, Alberto 302

301 Alonso, Ana 303

302 Santos, Juan 304

303 Benitez, Pedro 300

304 EOFEl truco es que siguiendo las secuencias puedo poner al final de cada registro cual es el siguiente. Para eso tengo que meter un primer registro de forma inicial

UtilidadFicheros que necesitan frecuentes inse5rciones de pocos registros.

Util para cuando el número de registros no es muy grande.

VentajasAprovechamiento del espacio (en este caso no se encuentra un fichero auxiliar).

DesventajasUtilidad limitada a consultas secuenciales y además son más lentas que en el caso anterior.

Tiempo o lógico de procesamiento debido a que tengo que procesar ese puntero.

6.5. Fichero IndexadoEs necesario entender su entorno. Apunta a otro tipo de fichero (ficheros de datos de acceso directo que son los que contienen la información.

Lo importante de este fichero es que es el contiene la información.

Fichero generado secuencialmente a partir de fichero de datos que va a permitir localizar rápidamente cualquier registro mediante la utilización de 1 ó más campos.

Este fichero hace búsquedas rápidas.

Normalmente tiene dos datos:

- Clave (dato clave)

- dirección (equivalente a dicha clave)

ResumenUtilidadSirve de apoyo a ficheros ordenados o consultados de forma rápida y selectiva a partir de una determinada clave.

VentajasPosibilidad de consultas selectivas y rápidas.

Organización u ordenación de la información con respecto a una clave.

DesventajasDesperdicio del espacio ya que se duplica información.

Los métodos de indexación más eficaces son muy complicados de programar.

Clave Dirección

Clave=Apellido

Introduciendo el apellido, aparecerán todos los que tengan ese apellido en el listín.

También se puede utilizar un clave que tenga dos campos.

Clave Dirección

Hern. 1

Alonso 2

Santos 3

Benítez 4

Introduce el apellido utilizando el método de indexación elegido

Como métodos de asignación existen varios tipos:

- General secuencial Es el más fácil pero el peor y el más lento. Se trata de ir de unidad en unidad buscando hasta que se encuentra.

- Secuencial por bloques si busca a Alvarez, aparecerá el Alvarez que esté situado en primera posición (más rápida y selectiva).

- Secuencial por búsqueda dicotómica Mete los apellidos en fichero de índice ordenados. Un fichero de índice contiene las direcciones por bloques. La búsqueda dicotómica consiste en comparar para encontrar.

La búsqueda es muy especializada e es el mejor de todos.

Arquitectura de computadoras

Una visión típica de una arquitectura de computadora como una serie de capas de abstracción: hardware, firmware, ensamblador, kernel, sistema operativo y aplicaciones.

La arquitectura de computadoras es el diseño conceptual y la estructura operacional fundamental de un sistema de computadora. Es decir, es un modelo y una descripción funcional de los requerimientos y las implementaciones de diseño para varias partes de una computadora, con especial interés en la forma en que la unidad central de proceso (UCP) trabaja internamente y accede a las direcciones de memoria.

También suele definirse como la forma de seleccionar e interconectar componentes de hardware para crear computadoras según los requerimientos de funcionalidad, rendimiento y costo.

El ordenador recibe y envía la información a través de los periféricos por medio de los canales. La UCP es la encargada de procesar la información que le llega al ordenador. El intercambio de información se tiene que hacer con los periféricos y la UCP. Todas aquellas unidades de un sistema exceptuando la UCP se denomina periférico, por lo que el ordenador tiene dos partes bien diferenciadas, que son: la UCP (encargada de ejecutar programas y que está compuesta por la memoria principal, la UAL y la UC) y los periféricos (que pueden ser de entrada, salida, entrada-salida y comunicaciones).

Introducción

La implantación de instrucciones es similar al uso de una serie de desmontaje en una fábrica de manufacturación. En las cadenas de montaje, el producto pasa a través de muchas etapas de producción antes de tener el producto desarmado. Cada etapa o segmento de la cadena está especializada en un área específica de la línea de producción y lleva a

cabo siempre la misma actividad. Esta tecnología es aplicada en el diseño de procesadores eficientes.

A estos procesadores se les conoce como pipeline processors. Estos están compuestos por una lista de segmentos lineales y secuenciales en donde cada segmento lleva a cabo una tarea o un grupo de tareas computacionales. Los datos que provienen del exterior se introducen en el sistema para ser procesados. La computadora realiza operaciones con los datos que tiene almacenados en memoria, produce nuevos datos o información para uso externo.

Las arquitecturas y los conjuntos de instrucciones se pueden clasificar considerando los siguientes aspectos:

Almacenamiento de operativos en la CPU: dónde se ubican los operadores aparte de la substractora informativa (SI)

Número de operandos explícitos por instrucción: cuántos operandos se expresan en forma explícita en una instrucción típica. Normalmente son 0, 1, 2 y 3.

Posición del operando: ¿Puede cualquier operando estar en memoria?, o deben estar algunos o todos en los registros internos de la CPU. Cómo se especifica la dirección de memoria (modos de direccionamiento disponibles).

Operaciones: Qué operaciones están disponibles en el conjunto de instrucciones.

Tipo y tamaño de operandos y cómo se especifican.

Almacenamiento de operandos en la CPU

La diferencia básica está en el almacenamiento interno de la CPU.

Las principales alternativas son:

Acumulador. Conjunto de registros.

Memoria

Características: En una arquitectura de acumulador un operando está implícitamente en el acumulador siempre leyendo e ingresando datos. (Ej.: calculadora Standard -estándar-)

En la arquitectura de pila no es necesario nombrar a los operandos ya que estos se encuentran en el tope de la pila. (Ej.: calculadora de pila HP)

La Arquitectura de registros tiene sólo operandos explícitos (es aquel que se nombra) en registros o memoria.

Ventajas de las arquitecturas

Pila: Modelo sencillo para evaluación de expresiones (notación polaca inversa). Instrucciones cortas pueden dar una buena densidad de código.

Acumulador: Instrucciones cortas. Minimiza estados internos de la máquina (unidad de control sencilla).

Registro: Modelo más general para el código de instrucciones parecidas. Automatiza generación de código y la reutilización de operandos. Reduce el tráfico a memoria. Una computadora actualmente tiene como estándar 32 registros. El acceso a los datos es más rápido.

Desventajas de las arquitecturas Pila: A una pila no se puede acceder aleatoriamente. Esta limitación hace difícil generar

código eficiente. También dificulta una implementación eficiente, ya que la pila llega a ser un cuello de botella es decir que existe dificultad para la transferencia de datos en su velocidad mk.

Acumulador: Como el acumulador es solamente almacenamiento temporal, el tráfico de memoria es el más alto en esta aproximación.

Registro: Todos los operadores deben ser nombrados, conduciendo a instrucciones más largas.

MEMORIAS

Introducción

El propósito del almacenamiento es guardar datos que la computadora no esté usando. El almacenamiento tiene tres ventajas sobre la memoria:

Hay más espacio en almacenamiento que en memoria.

El almacenamiento retiene su contenido cuando se apaga el computador

El almacenamiento es más barato que la memoria.

El medio de almacenamiento más común es el disco magnético. El dispositivo que contiene al disco se llama unidad de disco (drive). La mayoría de las computadoras personales tienen un disco duro no removible. Además usualmente hay una o dos unidades de disco flexible, las cuales le permiten usar discos flexibles removibles. El disco duro normalmente puede guardar muchos más datos que un disco flexible y por eso se usa disco duro como el archivero principal de la computadora. Los discos flexibles se usan para cargar programas nuevos, o datos al disco duro, intercambiar datos con otros usuarios o hacer una copia de respaldo de los datos que están en el disco duro.

Una computadora puede leer y escribir información en un disco duro mucho más rápido que en el disco flexible. La diferencia de velocidad se debe a que un disco duro está construido con materiales más pesados, gira mucho más rápido que un disco flexible y está sellado dentro de una cámara de aire, las partículas de polvo no pueden entrar en contacto con las cabezas.

La memorización consiste en la capacidad de registrar sea una cadena de caracteres o de instrucciones (programa) y tanto volver a incorporarlo en determinado proceso como ejecutarlo bajo ciertas circunstancias.

El computador dispone de varios dispositivos de memorización:

La memoria ROM

La memoria RAM

Las memorias externas. Un aspecto importante de la memorización es la capacidad de hacer ese registro en medios permanentes, básicamente los llamados "archivos" grabados en disco.

El acumulador

La principal memoria externa es el llamado "disco duro", que está conformado por un aparato independiente, que contiene un conjunto de placas de plástico magnetizado apto para registrar la "grabación" de los datos que constituyen los "archivos" y sistemas de programas. Ese conjunto de discos gira a gran velocidad impulsado por un motor, y es recorrido también en forma muy veloz por un conjunto de brazos que "leen" sus registros. También contiene un circuito electrónico propio, que recepciona y graba, como también lee y dirige hacia otros componentes del computador la información registrada.

Indudablemente, la memoria externa contenida en el disco duro es la principal fuente del material de información (data) utilizado para la operación del computador, pues es en él que se registran el sistema de programas que dirige su funcionamiento general (sistema operativo), los programas que se utilizan para diversas formas de uso (programas de utilidad) y los elementos que se producen mediante ellos (archivos de texto, bases de datos, etc.).

Unidades de Memoria

BIT: puede tener valore de 0 y 1, es decir sistema binario

BYTE: son 8 Bits.

KILOBYTE (KB) = 2 **10 bytes

MEGABYTE (MB) = 2 ** 10 Kilobyte = 2 ** 20 Bytes

GIGABYTE (GB) = 2** 10 Megabyte = 2** 30 Bytes

TERABYTE (TB) =2**10 Gigabyte = 2**40 Bytes

Es necesario aclarar que las unidades son infinitas, pero las antes nombradas son las usadas.

BIT: su nombre se debe a la contracción de Binary Digit, es la mínima unidad de información y puede ser un cero o un uno

BYTE: es la también conocida como el octeto, formada por ocho bits, que es la unidad básica, las capacidades de almacenamiento en las computadoras se organiza en potencias de dos, 16, 32, 64.

Las demás unidades son solo múltiplos de las anteriores, por ello cada una de ellas están formadas por un determinado numero de Bits.

La memoria principal o RAM

Acrónimo de Random Access Memory, (Memoria de Acceso Aleatorio) es donde el ordenador guarda los datos que está utilizando en el momento presente. Se llama de acceso aleatorio porque el procesador accede a la información que está en la memoria en cualquier punto sin tener que acceder a la información anterior y posterior. Es la memoria que se actualiza constantemente mientras el ordenador está en uso y que pierde sus datos cuando el ordenador se apaga.

Cuando las aplicaciones se ejecutan, primeramente deben ser cargadas en memoria RAM. El procesador entonces efectúa accesos a dicha memoria para cargar instrucciones y enviar o recoger datos. Reducir el tiempo necesario para acceder a la memoria, ayuda a mejorar las prestaciones del sistema. La diferencia entre la RAM y otros tipos de memoria de almacenamiento, como los disquetes o discos duros, es que la RAM es mucho más rápida, y se borra al apagar el ordenador.

Es una memoria dinámica, lo que indica la necesidad de "recordar" los datos a la memoria cada pequeños periodos de tiempo, para impedir que esta pierda la información. Eso se llama Refresco. Cuando se pierde la alimentación, la memoria pierde todos los datos. "Random Access", acceso aleatorio, indica que cada posición de memoria puede ser leída o escrita en cualquier orden. Lo contrario seria el acceso secuencial, en el cual los datos tienen que ser leídos o escritos en un orden predeterminado.

Es preciso considerar que a cada BIT de la memoria le corresponde un pequeño condensador al que le aplicamos una pequeña carga eléctrica y que mantienen durante un tiempo en función de la constante de descarga. Generalmente el refresco de memoria se realiza cíclicamente y cuando esta trabajando el DMA. El refresco de la memoria en modo normal esta a cargo del controlador del canal que también cumple la función de optimizar el tiempo requerido para la operación del refresco. Posiblemente, en más de una ocasión en el ordenador aparecen errores de en la memoria debido a que las memorias que se están utilizando son de una velocidad inadecuada que se descargan antes de poder ser refrescadas.

Las posiciones de memoria están organizadas en filas y en columnas. Cuando se quiere acceder a la RAM se debe empezar especificando la fila, después la columna y por último se debe indicar si deseamos escribir o leer en esa posición. En ese momento la RAM coloca los datos de esa posición

en la salida, si el acceso es de lectura o coge los datos y los almacena en la posición seleccionada, si el acceso es de escritura.

La cantidad de memoria Ram de nuestro sistema afecta notablemente a las prestaciones, fundamentalmente cuando se emplean sistemas operativos actuales. En general, y sobretodo cuando se ejecutan múltiples aplicaciones, puede que la demanda de memoria sea superior a la realmente existente, con lo que el sistema operativo fuerza al procesador a simular dicha memoria con el disco duro (memoria virtual). Una buena inversión para aumentar las prestaciones será por tanto poner la mayor cantidad de RAM posible, con lo que minimizaremos los accesos al disco duro.

Los sistemas avanzados emplean RAM entrelazada, que reduce los tiempos de acceso mediante la segmentación de la memoria del sistema en dos bancos coordinados. Durante una solicitud particular, un banco suministra la información al procesador, mientras que el otro prepara datos para el siguiente ciclo; en el siguiente acceso, se intercambian los papeles.

Los módulos habituales que se encuentran en el mercado, tienen unos tiempos de acceso de 60 y 70 ns (aquellos de tiempos superiores deben ser desechados por lentos). Es conveniente que todos los bancos de memoria estén constituidos por módulos con el mismo tiempo de acceso y a ser posible de 60 ns.

Hay que tener en cuenta que el bus de datos del procesador debe coincidir con el de la memoria, y en el caso de que no sea así, esta se organizará en bancos, habiendo de tener cada banco la cantidad necesaria de módulos hasta llegar al ancho buscado. Por tanto, el ordenador sólo trabaja con bancos completos, y éstos sólo pueden componerse de módulos del mismo tipo y capacidad. Como existen restricciones a la hora de colocar los módulos, hay que tener en cuenta que no siempre podemos alcanzar todas las configuraciones de memoria. Tenemos que rellenar siempre el banco primero y después el banco número dos, pero siempre rellenando los dos zócalos de cada banco (en el caso de que tengamos dos) con el mismo tipo de memoria. Combinando diferentes tamaños en cada banco podremos poner la cantidad de memoria que deseemos.

Tipos de memorias RAM

DRAM: acrónimo de "Dynamic Random Access Memory", o simplemente RAM ya que es la original, y por tanto la más lenta.

Usada hasta la época del 386, su velocidad de refresco típica es de 80 ó 70 nanosegundos (ns), tiempo éste que tarda en vaciarse para poder dar entrada a la siguiente serie de datos. Por ello, la más rápida es la de 70 ns. Físicamente, aparece en forma de DIMMs o de SIMMs, siendo estos últimos de 30 contactos.

FPM (Fast Page Mode): a veces llamada DRAM, puesto que evoluciona directamente de ella, y se usa desde hace tanto que pocas veces se las diferencia. Algo más rápida, tanto por su estructura (el modo de Página Rápida) como por ser de 70 ó 60 ns. Es lo que se da en llamar la RAM normal o

estándar. Usada hasta con los primeros Pentium, físicamente aparece como SIMMs de 30 ó 72 contactos (los de 72 en los Pentium y algunos 486).

Para acceder a este tipo de memoria se debe especificar la fila (página) y seguidamente la columna. Para los sucesivos accesos de la misma fila sólo es necesario especificar la columna, quedando la columna seleccionada desde el primer acceso. Esto hace que el tiempo de acceso en la misma fila (página) sea mucho más rápido. Era el tipo de memoria normal en los ordenadores 386, 486 y los primeros Pentium y llegó a alcanzar velocidades de hasta 60 ns. Se presentaba en módulos SIMM de 30 contactos (16 bits) para los 386 y 486 y en módulos de 72 contactos (32 bits) para las últimas placas 486 y las placas para Pentium.

EDO o EDO-RAM: Extended Data Output-RAM. Evoluciona de la FPM. Permite empezar a introducir nuevos datos mientras los anteriores están saliendo (haciendo su Output), lo que la hace algo más rápida (un 5%, más o menos). Mientras que la memoria tipo FPM sólo podía acceder a un solo byte (una instrucción o valor) de información de cada vez, la memoria EDO permite mover un bloque completo de memoria a la caché interna del procesador para un acceso más rápido por parte de éste. La estándar se encontraba con refrescos de 70, 60 ó 50 ns. Se instala sobre todo en SIMMs de 72 contactos, aunque existe en forma de DIMMs de 168.

La ventaja de la memoria EDO es que mantiene los datos en la salida hasta el siguiente acceso a memoria. Esto permite al procesador ocuparse de otras tareas sin tener que atender a la lenta memoria. Esto es, el procesador selecciona la posición de memoria, realiza otras tareas y cuando vuelva a consultar la DRAM los datos en la salida seguirán siendo válidos. Se presenta en módulos SIMM de 72 contactos (32 bits) y módulos DIMM de 168 contactos (64 bits).

SDRAM: Sincronic-RAM. Es un tipo síncrono de memoria, que, lógicamente, se sincroniza con el procesador, es decir, el procesador puede obtener información en cada ciclo de reloj, sin estados de espera, como en el caso de los tipos anteriores. Sólo se presenta en forma de DIMMs de 168 contactos; es la opción para ordenadores nuevos.

SDRAM funciona de manera totalmente diferente a FPM o EDO. DRAM, FPM y EDO transmiten los datos mediante señales de control, en la memoria SDRAM el acceso a los datos esta sincronizado con una señal de reloj externa.

La memoria EDO está pensada para funcionar a una velocidad máxima de BUS de 66 Mhz, llegando a alcanzar 75MHz y 83 MHz. Sin embargo, la memoria SDRAM puede aceptar velocidades de BUS de hasta 100 MHz, lo que dice mucho a favor de su estabilidad y ha llegado a alcanzar velocidades de 10 ns. Se presenta en módulos DIMM de 168 contactos (64 bits). El ser una memoria de 64 bits, implica que no es necesario instalar los módulos por parejas de módulos de igual tamaño, velocidad y marca

PC-100 DRAM: Este tipo de memoria, en principio con tecnología SDRAM, aunque también la habrá EDO. La especificación para esta memoria se basa sobre todo en el uso no sólo de chips de memoria de alta calidad, sino también en circuitos impresos de alta calidad de 6 o 8 capas, en vez

de las habituales 4; en cuanto al circuito impreso este debe cumplir unas tolerancias mínimas de interferencia eléctrica; por último, los ciclos de memoria también deben cumplir unas especificaciones muy exigentes. De cara a evitar posibles confusiones, los módulos compatibles con este estándar deben estar identificados así: PC100-abc-def.

BEDO (burst Extended Data Output): Fue diseñada originalmente para soportar mayores velocidades de BUS. Al igual que la memoria SDRAM, esta memoria es capaz de transferir datos al procesador en cada ciclo de reloj, pero no de forma continuada, como la anterior, sino a ráfagas (bursts), reduciendo, aunque no suprimiendo totalmente, los tiempos de espera del procesador para escribir o leer datos de memoria.

RDRAM: (Direct Rambus DRAM). Es un tipo de memoria de 64 bits que puede producir ráfagas de 2ns y puede alcanzar tasas de transferencia de 533 MHz, con picos de 1,6 GB/s. Pronto podrá verse en el mercado y es posible que tu próximo equipo tenga instalado este tipo de memoria. Es el componente ideal para las tarjetas gráficas AGP, evitando los cuellos de botella en la transferencia entre la tarjeta gráfica y la memoria de sistema durante el acceso directo a memoria (DIME) para el almacenamiento de texturas gráficas. Hoy en día la podemos encontrar en las consolas NINTENDO 64.

DDR SDRAM: (Double Data Rate SDRAM o SDRAM-II). Funciona a velocidades de 83, 100 y 125MHz, pudiendo doblar estas velocidades en la transferencia de datos a memoria. En un futuro, esta velocidad puede incluso llegar a triplicarse o cuadriplicarse, con lo que se adaptaría a los nuevos procesadores. Este tipo de memoria tiene la ventaja de ser una extensión de la memoria SDRAM, con lo que facilita su implementación por la mayoría de los fabricantes.

SLDRAM: Funcionará a velocidades de 400MHz, alcanzando en modo doble 800MHz, con transferencias de 800MB/s, llegando a alcanzar 1,6GHz, 3,2GHz en modo doble, y hasta 4GB/s de transferencia. Se cree que puede ser la memoria a utilizar en los grandes servidores por la alta transferencia de datos.

ESDRAM: Este tipo de memoria funciona a 133MHz y alcanza transferencias de hasta 1,6 GB/s, pudiendo llegar a alcanzar en modo doble, con una velocidad de 150MHz hasta 3,2 GB/s.

La memoria FPM (Fast Page Mode) y la memoria EDO también se utilizan en tarjetas gráficas, pero existen además otros tipos de memoria DRAM, pero que SÓLO de utilizan en TARJETAS GRÁFICAS, y son los siguientes:

MDRAM (Multibank DRAM) Es increíblemente rápida, con transferencias de hasta 1 GIGA/s, pero su coste también es muy elevado.

SGRAM (Synchronous Graphic RAM) Ofrece las sorprendentes capacidades de la memoria SDRAM para las tarjetas gráficas. Es el tipo de memoria más popular en las nuevas tarjetas gráficas aceleradoras 3D.

VRAM Es como la memoria RAM normal, pero puede ser accedida al mismo tiempo por el monitor y por el procesador de la tarjeta gráfica, para suavizar la presentación gráfica en pantalla, es decir, se puede leer y escribir en ella al mismo tiempo.

WRAM (Window RAM) Permite leer y escribir información de la memoria al mismo tiempo, como en la VRAM, pero está optimizada para la presentación de un gran número de colores y para altas resoluciones de pantalla. Es un poco más económica que la anterior.

Para procesadores lentos, por ejemplo el 486, la memoria FPM era suficiente. Con procesadores más rápidos, como los Pentium de primera generación, se utilizaban memorias EDO. Con los últimos procesadores Pentium de segunda y tercera generación, la memoria SDRAM es la mejor solución.

La memoria más exigente es la PC100 (SDRAM a 100 MHz), necesaria para montar un AMD K6-2 o un Pentium a 350 MHz o más. Va a 100 MHz en vez de los 66 MHZ usuales.

La memoria ROM se caracteriza porque solamente puede ser leída (ROM=Read Only Memory). Alberga una información esencial para el funcionamiento del computador, que por lo tanto no puede ser modificada porque ello haría imposible la continuidad de ese funcionamiento.

Uno de los elementos más característicos de la memoria ROM, es el BIOS, (Basic Input-Output System = sistema básico de entrada y salida de datos) que contiene un sistema de programas mediante el cual el computador "arranca" o "inicializa", y que están "escritos" en forma permanente en un circuito de los denominados CHIPS que forman parte de los componentes físicos del computador, llamados "hardware".

Dispositivos de Almacenamiento Secundario

La memoria secundaria son todas las unidades de disco que en un computador puede tener, se usan para almacenar programas ejecutables y grandes volúmenes de datos que requieren ser acsesados en algún momento.

Los Floppy drives: Por mala y anticuada que sea una computadora, siempre dispone de al menos uno de estos aparatos. Su capacidad es totalmente insuficiente para las necesidades actuales, pero cuentan con la ventaja que les dan los muchos años que llevan como estándar absoluto para almacenamiento portátil.

¿Estándar? Bien, quizá no tanto. Desde aquel lejano 1981, el mundo del PC ha conocido casi diez tipos distintos de disquetes y de lectores para los mismos. Originariamente los disquetes eran flexibles y bastante grandes, unas 5,25 pulgadas de ancho. La capacidad primera de 160 Kb se reveló enseguida como insuficiente, por lo que empezó a crecer y no paró hasta los 1,44 MB, ya con los disquetes actuales, más pequeños (3,5"), más rígidos y protegidos por una pestaña metálica.

Incluso existe un modelo de 2,88 MB y 3,5" que incorporaban algunas computadoras IBM, pero no llegó a cuajar porque los discos resultaban algo caros y seguían siendo demasiado escasos para aplicaciones un tanto serias; mucha gente opina que hasta los 100 MB de un Zip son insuficientes.

Las disqueteras son compatibles "hacia atrás"; es decir, que en una disquetera de 3,5" de alta densidad (de 1,44 MB) podemos usar discos de 720 Kb o de 1,44 MB, pero en una de doble densidad, más antigua, sólo podemos usarlos de 720 Kb.

Unidades de disco Ls-120: es una unidad diseñada para la lectura y escritura en disquetes de 3 ½ pulgadas de gran capacidad de almacenamiento (120 MB) en especial para archivos y programas modernos mas amplios. La tecnología del LS -120 utiliza una interfase IDE que graba en pistas de alta densidad, las cuales son leídas por un rayo láser en cabezas de alta precisión.

Discos duros

Pertenecen a la llamada memoria secundaria o almacenamiento secundario. Al disco duro se le conoce con gran cantidad de denominaciones como disco duro, rígido (frente a los discos flexibles o por su fabricación a base de una capa rígida de aluminio), fijo (por su situación en la computadora de manera permanente), Winchester (por ser esta la primera marca de cabezas para disco duro). Estas denominaciones aunque son las habituales no son exactas ya que existen discos de iguales prestaciones pero son flexibles, o bien removibles o transportables.

Las capacidades de los discos duros varían desde 10 Mb. hasta varios GB. en minis y grandes computadoras. Para conectar un disco duro a una computadora es necesario disponer de una tarjeta controladora (o interfaz). La velocidad de acceso depende en gran parte de la tecnología del propio disco duro y de la tarjeta controladora asociada al discos duro.

Estos están compuestos por varios platos, es decir varios discos de material magnético montados sobre un eje central sobre el que se mueven. Para leer y escribir datos en estos platos se usan las cabezas de lectura/escritura que mediante un proceso electromagnético codifican / decodifican la información que han de leer o escribir. La cabeza de lectura/escritura en un disco duro está muy cerca de la superficie, de forma que casi vuela sobre ella, sobre el colchón de aire formado por su propio movimiento. Debido a esto, están cerrados herméticamente, porque cualquier partícula de polvo puede dañarlos.

Los discos duros han evolucionado mucho desde los modelos primitivos de 10 ó 20 MB. Actualmente los tamaños son del orden de varios gigabytes, el tiempo medio de acceso es muy bajo (menos de 20 ms) y su velocidad de transferencia es tan alta que deben girar a más de 5000 r.p.m. (revoluciones por minuto), lo que desgraciadamente hace que se calienten como demonios, por lo que no es ninguna tontería instalarles un ventilador para su refrigeración.

Una diferencia fundamental entre unos y otros discos duros es su interfaz de conexión. Antiguamente se usaban diversos tipos, como MFM, RLL o ESDI, aunque en la actualidad sólo se emplean dos: IDE y SCSI.

El interfaz usado por el disco duro: El interfaz es la conexión entre el mecanismo de la unidad de disco y el bus del sistema. El interfaz define la forma en que las señales pasan entre el bus del sistema y el disco duro. En el caso del disco, su interfaz se denomina controladora o tarjeta controladora, y se encarga no sólo de transmitir y transformar la información que parte de y llega al disco, sino también de seleccionar la unidad a la que se quiere acceder, del formato, y de todas las órdenes de bajo nivel en general. La controladora a veces se encuentra dentro de la placa madre.

Se encuentran gobernados por una controladora y un determinado interfaz que puede ser:

· ST506: Es un interfaz a nivel de dispositivo; el primer interfase utilizado en los PC’s. Proporciona un valor máximo de transferencia de datos de menos de 1 Mbyte por segundo (625k por segundo con codificación MFM, y 984k por segundo con codificación RLL). Actualmente esta desfasado y ya no hay modelos de disco duro con este tipo de interfaz.

· ESDI: Es un interfaz a nivel de dispositivo diseñado como un sucesor del ST506 pero con un valor más alto de transferencia de datos (entre 1.25 y 2.5 Mbytes por segundo).Ya ha dejado de utilizarse este interfaz y es difícil de encontrar.

· IDE: Es un interfase a nivel de sistema que cumple la norma ANSI de acoplamiento a los AT y que usa una variación sobre el bus de expansión del AT (por eso también llamados discos tipo AT) para conectar una unidad de disco a la CPU, con un valor máximo de transferencia de 4 Mbytes por segundo. En principio, IDE era un término genérico para cualquier interfaz a nivel de sistema. La especificación inicial de este interfaz está mal definida. Es más rápida que los antiguos interfaz ST506 y ESDI pero con la desaparición de los ATs este interfaz desaparecerá para dejar paso al SCSI y el SCSI-2.

Íntimamente relacionado con el IDE, tenemos lo que se conoce como ATA, concepto que define un conjunto de normas que deben cumplir los dispositivos. Años atrás la compañía Western Digital introdujo el standard E-IDE (Enhanced IDE), que mejoraba la tecnología superando el límite de acceso a particiones mayores de 528 Mb. y se definió ATAPI, normas para la implementación de lectores de CD-ROM y unidades de cinta con interfaz IDE. E-IDE se basa en el conjunto de especificaciones ATA-2. Como contrapartida comercial a E-IDE, la empresa Seagate presento el sistema FAST-ATA-2, basado principalmente en las normas ATA-2. En cualquier caso a los discos que sean o bien E-IDE o FAST-ATA, se les sigue aplicando la denominación IDE como referencia.

Para romper la barrera de los 528 Mb. las nuevas unidades IDE proponen varias soluciones:

* El CHS es una traducción entre los parámetros que la BIOS contiene de cilindros, cabezas y sectores (ligeramente incongruentes) y los incluidos en el software de sólo lectura (Firmware) que incorpora la unidad de disco.

* El LBA (dirección lógica de bloque), estriba en traducir la información CHS en una dirección de 28 bits manejables por el sistema operativo, para el controlador de dispositivo y para la interfaz de la unidad.

Debido a la dificultad que entraña la implementación de la compatibilidad LBA en BIOS, muchos de las computadoras personales de fabricación más reciente continúan ofreciendo únicamente compatibilidad con CHS. El techo de la capacidad que permite las solución CHS se sitúa en los 8.4 GB, que por el momento parecen suficientes.

· SCSI: Es un interfase a nivel de sistema, diseñado para aplicaciones de propósito general, que permite que se conecten hasta siete dispositivos a un único controlador. Usa una conexión paralela de 8 bits que consigue un valor máximo de transferencia de 5 Mbytes por segundo. Actualmente se puede oír hablar también de SCSI-2 que no es más que una versión actualizada y mejorada de este interfase. Es el interfase con más futuro, si bien tiene problemas de compatibilidad entre las diferentes opciones de controladoras, discos duros, impresoras, unidades de CD-ROM y demás dispositivos que usan este interfase debido a la falta de un estándar verdaderamente sólido.

Las mejoras del SCSI-2 sobre el SCSI tradicional son el aumento de la velocidad a través del bus, desde 5 Mhz a 10 Mhz, duplicando de esta forma el caudal de datos. Además se aumenta el ancho del bus de 8 a 16 bits, doblando también el flujo de datos. Actualmente se ha logrado el ancho de 32 bits, consiguiendo velocidades teóricas de hasta 40 Mbytes / seg.

Los interfaces IDE y SCSI llevan la electrónica del controlador en el disco, por lo que el controlador realmente no suele ser más que un adaptador principal para conectar el disco al PC. Como se puede ver unos son interfaz a nivel de dispositivo y otros a nivel de sistema, la diferencia entre ambos es:

· INTERFAZ A NIVEL DE DISPOSITIVO: Es un interfaz que usa un controlador externo para conectar discos al PC. Entre otras funciones, el controlador convierte la ristra de datos del disco en datos paralelos para el bus del microprocesador principal del sistema. ST506 y ESDI son interfaz a nivel de dispositivo.

· INTERFAZ A NIVEL DE SISTEMA: Es una conexión entre el disco duro y su sistema principal que pone funciones de control y separación de datos sobre el propio disco (y no en el controlador externo), SCSI e IDE son interfaz a nivel de sistema.

Discos duros IDE

El interfaz IDE (más correctamente denominado ATA, el estándar de normas en que se basa) es el más usado en PCs normales, debido a que tiene un balance bastante adecuado entre precio y prestaciones. Los discos duros IDE se distribuyen en canales en los que puede haber un máximo de 2 dispositivos por canal; en el estándar IDE inicial sólo se disponía de un canal, por lo que el número máximo de dispositivos IDE era 2.

El estándar IDE fue ampliado por la norma ATA-2 en lo que se ha dado en denominar EIDE (Enhanced IDE o IDE mejorado). Los sistemas EIDE disponen de 2 canales IDE, primario y secundario, con lo que pueden aceptar hasta 4 dispositivos, que no tienen porqué ser discos duros

mientras cumplan las normas de conectores ATAPI; por ejemplo, los CD-ROMs y algunas unidades SuperDisk se presentan con este tipo de conector.

En cada uno de los canales IDE debe haber un dispositivo Maestro (master) y otro Esclavo (slave). El maestro es el primero de los dos y se suele situar al final del cable, asignándosele generalmente la letra "C" en DOS. El esclavo es el segundo, normalmente conectado en el centro del cable entre el maestro y la controladora, la cual muchas veces está integrada en la propia placa base; se le asignaría la letra "D".

Los dispositivos IDE o EIDE como discos duros o CD-ROMs disponen de unos microinterruptores (jumpers), situados generalmente en la parte posterior o inferior de los mismos, que permiten seleccionar su carácter de maestro, esclavo o incluso otras posibilidades como "maestro sin esclavo". Las posiciones de los jumpers vienen indicadas en una etiqueta en la superficie del disco, o bien en el manual o serigrafiadas en la placa de circuito del disco duro, con las letras M para designar "maestro" y S para "esclavo".

Los modos DMA tienen la ventaja de que liberan al microprocesador de gran parte del trabajo de la transferencia de datos, encargándoselo al chipset de la placa (si es que éste tiene esa capacidad, como ocurre desde los tiempos de los Intel Tritón), algo parecido a lo que hace la tecnología SCSI. Sin embargo, la activación de esta característica (conocida como bus mastering) requiere utilizar los drivers adecuados y puede dar problemas con el CD-ROM, por lo que en realidad el único modo útil es el UltraDMA.

Discos duros SCSI

Sobre este interfaz ya hemos hablado antes en el apartado de generalidades; sólo recalcar que la ventaja de estos discos no está en su mecánica, que puede ser idéntica a la de uno IDE (misma velocidad de rotación, mismo tiempo medio de acceso...) sino en que la transferencia de datos es más constante y casi independiente de la carga de trabajo del microprocesador.

Esto hace que la ventaja de los discos duros SCSI sea apreciable en computadoras cargadas de trabajo, como servidores, computadoras para CAD o vídeo, o cuando se realiza multitarea de forma intensiva, mientras que si lo único que queremos es cargar Word y hacer una carta la diferencia de rendimiento con un disco UltraDMA será inapreciable.

En los discos SCSI resulta raro llegar a los 20 MB/s de transferencia teórica del modo Ultra SCSI, y ni de lejos a los 80 MB/s del modo Ultra-2 Wide SCSI, pero sí a cifras quizá alcanzables pero nunca superables por un disco IDE. De lo que no hay duda es que los discos SCSI son una opción profesional, de precio y prestaciones elevadas, por lo que los fabricantes siempre escogen este tipo de interfaz para sus discos de mayor capacidad y velocidad. Resulta francamente difícil encontrar un disco duro SCSI de mala calidad, pero debido a su alto precio conviene proteger nuestra inversión buscando uno con una garantía de varios años, 3 ó más por lo que pueda pasar... aunque sea improbable.

Los componentes físicos de una unidad de disco duro

· CABEZA DE LECTURA / ESCRITURA: Es la parte de la unidad de disco que escribe y lee los datos del disco. Su funcionamiento consiste en una bobina de hilo que se acciona según el campo magnético que detecte sobre el soporte magnético, produciendo una pequeña corriente que es detectada y amplificada por la electrónica de la unidad de disco.

· DISCO: Convencionalmente los discos duros están compuestos por varios platos, es decir varios discos de material magnético montados sobre un eje central. Estos discos normalmente tienen dos caras que pueden usarse para el almacenamiento de datos, si bien suele reservarse una para almacenar información de control.

· EJE: Es la parte del disco duro que actúa como soporte, sobre el cual están montados y giran los platos del disco.

· IMPULSOR DE CABEZA: Es el mecanismo que mueve las cabezas de lectura / escritura radialmente a través de la superficie de los platos de la unidad de disco.

Mientras que lógicamente la capacidad de un disco duro puede ser medida según los siguientes parámetros:

· CILINDRO: Es una pila tridimensional de pistas verticales de los múltiples platos. El número de cilindros de un disco corresponde al número de posiciones diferentes en las cuales las cabezas de lectura/escritura pueden moverse.

· CLUSTER: Es un grupo de sectores que es la unidad más pequeña de almacenamiento reconocida por el DOS. Normalmente 4 sectores de 512 bytes constituyen un Cluster (racimo), y uno o más Cluster forman una pista.

· PISTA: Es la trayectoria circular trazada a través de la superficie circular del plato de un disco por la cabeza de lectura / escritura. Cada pista está formada por uno o más Cluster.

· SECTOR: Es la unidad básica de almacenamiento de datos sobre discos duros. En la mayoría de los discos duros los sectores son de 512 Bytes cada uno, cuatro sectores constituyen un Cluster.

Otros elementos a tener en cuenta en el funcionamiento de la unidad es el tiempo medio entre fallos, MTBF (Mean Time Between Failures), se mide en horas (15000, 20000, 30000..) y a mayor numero mas fiabilidad del disco, ya que hay menor posibilidad de fallo de la unidad. Otro factor es el AUTOPARK o aparcamiento automático de las cabezas, consiste en el posicionamiento de las cabezas en un lugar fuera del alcance de la superficie del disco duro de manera automático al apagar la computadora, esto evita posibles daños en la superficie del disco duro cuando la unidad es sometida a vibraciones o golpes en un posible traslado.

Dispositivos removibles

Se denominan removibles porque graban la información en soportes (discos o cartuchos) que se pueden remover o extraer en introducir en otra maquina.

Para hacer una adquisición inteligente se deben tener en cuenta algunos parámetros como la velocidad, durabilidad, portabilidad y el más importante de todos: su precio.

Dispositivos hasta 250 MB de capacidad: Son dispositivos que buscan ofrecer un sustituto de la disquetera, pero sin llegar a ser una opción clara como backup (copia de seguridad) de todo un disco duro. Hoy en día muchos archivos alcanzan fácilmente el megabyte de tamaño, y eso sin entrar en campos como el CAD o el tratamiento de imagen digital, donde un archivo de 10 MB no es en absoluto raro.

Zip (Iomega) - 100 MB

Pros: portabilidad, reducido formato, precio global, muy extendido

Contras: capacidad reducida, incompatible con disquetes de 3,5"

Las unidades Zip se caracterizan externamente por ser de un color azul oscuro, al igual que los disquetes habituales. Estos discos son dispositivos magnéticos un poco mayores que los clásicos disquetes de 3,5 pulgadas, aunque mucho más robustos y fiables, con una capacidad sin compresión de 100 MB una vez formateados.

Este tamaño les hace inapropiados para hacer copias de seguridad del disco duro completo, aunque idóneos para archivar todos los archivos referentes a un mismo tema o proyecto en un único disco. Su velocidad de transferencia de datos no resulta comparable a la de un disco duro actual, aunque son decenas de veces más rápidos que una disquetera tradicional (alrededor de 1 MB/s para la versión SCSI).

Existen en diversos formatos, tanto internos como externos. Los internos pueden tener interfaz IDE, como la de un disco duro o CD-ROM, o bien SCSI; ambas son bastante rápidas, la SCSI un poco más, aunque su precio es también superior.

Las versiones externas aparecen con interfaz SCSI (con un rendimiento idéntico a la versión interna) o bien conectable al puerto paralelo, sin tener que prescindir de la impresora conectada a éste.

SuperDisk LS-120 - 120 MB (Imation/Panasonic)

Pros: reducido formato, precio global, compatibilidad con disquetes 3.5"

Contras: capacidad algo reducida, menor aceptación que el Zip

Aparenta ser un disquete de 3.5" algo más grueso, y ya tiene 120 MB a su disposición. Pero es un dispositivo diferente (ojo, usa una nueva disquetera, es decir no basta con comprarse los superdisquetes también hay que tener la lectora)

La unidad se vende con conexión IDE para la versión interna o bien puerto paralelo (el de impresora) para la externa, que, aunque parece menos pensada para viajes accidentados que el

Zip, permite conectarla a cualquier ordenador sin mayores problemas. Además, acaba de ser presentada una versión USB que hace la instalación aún más sencilla. Si la BIOS de su placa lo permite (lo cual sólo ocurre con placas modernas de una cierta calidad, por ejemplo muchas para Pentium II) puede configurar la versión IDE incluso como unidad de arranque, con lo que no necesitará para nada la disquetera de 3,5".

Su mayor "handicap" reside en haber dejado al Zip como única opción durante demasiado tiempo, pero la compatibilidad con los disquetes de 3,5" y sus 20 MB extra parece que están cambiando esta situación.

EZFlyer (SyQuest) - 230 MB

Pros: precio de los discos, capacidad elevada

Contras: poca implantación

El EZFlyer es el descendiente del EZ135, cuyos discos de 135 MB puede utilizar además de los suyos propios de 230 MB. Se trata de lo que se suele denominar un dispositivo Winchester, que en este caso no es un rifle sino un disco duro removible como lo es el Jaz.

Como dispositivo de este tipo, es tremendamente veloz: hasta 2 MB/s y menos de 20 ms de tiempo de acceso para la versión SCSI, unas cifras muy por encima de lo que son capaces de conseguir el Zip y el SuperDisk. A decir verdad, se trata de un producto excelente, con el único problema de ser de gran tamaño físico.

Es un buen dispositivo, cómodo, transportable, asequible de precio y capaz ya de realizar backups de un disco duro completo, aunque seguimos necesitando una cantidad de discos considerable. Existe en versiones SCSI y para puerto paralelo, de las cuales recomendamos la SCSI, como siempre, ya que la de puerto paralelo permite mayor transportabilidad pero limita la velocidad a la mitad.

Dispositivos hasta 2 GB de capacidad En general podemos decir que en el mundo PC sólo se utilizan de manera común dos tipos de dispositivos de almacenamiento que alcancen esta capacidad: las cintas de datos y los magneto-ópticos de 5.25". Las cintas son dispositivos orientados específicamente a realizar copias de seguridad masivas a bajo costo, mientras que los magneto-ópticos de 5.25" son mucho más versátiles... y muchísimo más caros.

A estos dispositivos se les podría denominar multifuncionales; sirven tanto para guardar grandes archivos o proyectos de forma organizada, como para realizar copias de seguridad del disco duro de forma cómoda e incluso como sustitutos de un segundo disco duro... o en el caso extremo, incluso del primero.

Magneto-ópticos de 3.5" - 128 MB a 1.3 GB

Pros: alta seguridad de los datos, portabilidad, bajo precio de los discos, fácil manejo

Contras: inversión inicial, poca implantación

Se trata de dispositivos que aúnan lo mejor de ambas tecnologías para ofrecer un producto con un bajo costo por MB almacenado, bastante rápido, con un soporte absolutamente transportable y sobre todo perdurable: almacenan sus datos prácticamente para siempre, sin afectarles lo más mínimo los campos magnéticos (ni el polvo, calor, humedad, etc., hasta un límite razonable), a la vez que le permite rescribir sus datos tantas veces como quiera.

Una vez instalada la unidad, se maneja como si fuera un disco duro más (sin necesidad de ningún programa accesorio). Existen discos y lectores-grabadores de 128, 230, 540, 640 MB y 1.3 GB, pero en la actualidad sólo son recomendables los de 640 MB y 1.3 GB (estos últimos algo caros), que además permiten leer y escribir en los discos de menor capacidad (excepto en los de 128 MB, que generalmente sólo pueden ser leídos). Ah, no son compatibles con esas antiguallas que son los disquetes normales de 1.44 MB, por supuesto.

Su velocidad es muy elevada, pero tiene el problema de que el proceso utilizado obliga a que la escritura se realice a la mitad de la velocidad de la lectura. Para subsanar este problema, Fujitsu (una de las empresas que más potencian este mercado) a sacado unos nuevos modelos con tecnología LIMDOW (también conocida simplemente como OW, por OverWrite) en los que se puede alcanzar más de 1.5 MB/s en escritura.

Grabadoras de CD-ROM - 650 MB hasta 700 MB

Pros: alta seguridad de los datos, compatibilidad, bajo precio de los discos

Contras: inversión inicial, capacidad y velocidad relativamente reducidas

Lo primero, hacer distinción entre grabadoras (aquellas que sólo permiten grabar la información una vez, sin que luego se pueda volver a escribir en el CD) y regrabadoras (las que, utilizando los discos apropiados, permiten grabarles numerosas veces, en teoría unas mil). De todas formas cada vez quedan menos grabadoras que no sean también regrabadoras, pero conviene que se informe por si acaso, evidentemente no es lo mismo lo uno que lo otro.

Las grabadoras son como lectores de CD-ROM pero que permiten grabar además de leer. ¿En cualquier tipo de CD? No, en absoluto, para nada. Los CDs comerciales, de música o datos, son absolutamente inalterables, lo cual es una de sus ventajas. Los CDs gravables son especiales y de dos tipos: CD-R (Recordable, gravable una única vez) y CD-RW (ReWritable, regrabable múltiples veces) por unos 8 a 15 pesos.

Las características de esta tecnología determinan a la vez sus ventajas y sus principales problemas; los CD-ROMs, aunque son perfectos para distribuir datos por estar inmensamente extendidos, nunca han sido un prodigio de velocidad, y las grabadoras acentúan esta carencia. Si en los lectores de CD-ROM se habla como mínimo de 24x (otra cosa es que eso sea mentira, en realidad la velocidad media pocas veces supera los 1.8 MB/s, los 12x), en estas unidades la grabación se realiza generalmente a 4x (600 Kb/s), aunque algunas ofrecen ya 8x o más.

Para realizar una grabación de cualquier tipo se recomienda poseer un equipo relativamente potente, digamos un Pentium sobrado de RAM (al menos 64 MB). Para evitar quedarnos cortos (lo que puede impedir llegar a grabar a 4x o estropear el CD por falta de continuidad de datos) podemos comprar una grabadora SCSI, que dan un flujo de datos más estable, tener una fuente de datos (disco duro o CD-ROM).

Jaz (Iomega) - 1 GB ó 2 GB

Pros: capacidad muy elevada, velocidad, portabilidad

Contras: inversión inicial, no tan resistente como un magneto-óptico, cartuchos relativamente caros

Las cifras de velocidad del Jaz son absolutamente alucinantes, casi indistinguibles de las de un disco duro moderno: poco más de 5 MB/s y menos de 15 ms. La razón de esto es fácil de explicar: cada cartucho Jaz es internamente, a casi todos los efectos, un disco duro al que sólo le falta el elemento lector-grabador, que se encuentra en la unidad.

Por ello, atesora las ventajas de los discos duros: gran capacidad a bajo precio y velocidad, junto con sus inconvenientes: información sensible a campos magnéticos, durabilidad limitada en el tiempo, relativa fragilidad. De cualquier forma, y sin llegar a la extrema resistencia de los discos Zip, podemos calificar este soporte de duro y fiable, aunque la información nunca estará tan a salvo como si estuviera guardada en un soporte óptico o magneto-óptico.

SyJet (SyQuest) - 1.5 GB

Pros: capacidad muy elevada, velocidad, portabilidad, precio de los cartuchos

Contras: inversión inicial, no tan resistente como un magneto-óptico

Casi idéntico al Jaz pero con cartuchos de 1.5 GB y una velocidad mínimamente inferior, de 5 MB/s y menos de 15 ms. Existe con todo tipo de interfaces: SCSI, EIDE e incluso puerto paralelo, pero por supuesto no lo utilice con este último tipo de conector o la velocidad quedará reducida a un quinto de la indicada, que corresponde a la SCSI (o a la EIDE en una computadora potente y sin utilizar mucho el microprocesador)

Cintas magnéticas de datos - hasta más de 4 GB

Pros: precios asequibles, muy extendidas, enormes capacidades

Contras: extrema lentitud, útiles sólo para backups

Esta fue la primera tecnología utilizada para almacenar grandes cantidades de datos. En la actualidad se siguen usando pero sobre todo para respaldar información. Las cintas magnéticas o Streamers presentan muchos problemas como dispositivos de almacenaje de datos, casi todos los tipos son extremadamente lentos (menos de 250 Kb/s) y los datos se almacenan secuencialmente

por lo que si se quiere recuperar algo de la mitad de la cinta se deben esperar varios minutos hasta que la cinta encuentre la información requerida y además los datos no están totalmente seguros ya que el calor o algún campo magnético pueden dañarlos.

Uno de los motivos que hace tan lentas las cintas magnéticas es el tipo de interfaz utilizada ya que en la mayoría de los casos se conectan por el puerto paralelo, o lo que es aun peor el puerto de la disquetera, pero dando un paso al frente, existen algunas mas rápidas, de mayor tecnología y precio, las cuales usan puertos SCSI y EIDE, lo que aumenta su productividad que aun sigue siendo baja.

En el mercado encontramos formatos como la DLT (Digital Linear Tape) adquirida y desarrollada por Quantum de 8mm. La DAT (Digital Audio Tape) desarrollada por HP y Sony, la cual en sus inicios era solo para grabar audio de gran calidad, fueron pequeñamente modificadas para aceptara datos de sistemas de computo, siendo las capacidades de las mismas desde 2 hasta 35 GB de manera comercial.

Magneto-ópticos de 5.25" - hasta 4.6 GB

Pros: versatilidad, velocidad, fiabilidad, enormes capacidades

Contras: precios elevados

Los magneto-ópticos de 5.25" se basan en la misma tecnología que sus hermanos pequeños de 3.5", por lo que atesoran sus mismas ventajas: gran fiabilidad y durabilidad de los datos a la vez que una velocidad razonablemente elevada.

En este caso, además, la velocidad llega a ser incluso superior: más de 3 MB/s en lectura y más de 1.5 MB/s en escritura usando discos normales. Si el dispositivo soporta discos LIMDOW, la velocidad de escritura casi se duplica, con lo que llegaríamos a una velocidad más de 5 veces superior a la grabadora de CD-ROMs más rápida y comparable a la de los discos duros, lo que determina la utilización del interfaz SCSI exclusivamente y el apelativo de discos duros ópticos que se les aplica en ocasiones.

Además, el cambio de tamaño de 3.5" a 5.25" implica un gran aumento de capacidad; los discos van desde los 650 MB hasta los 5.2 GB, o lo que es lo mismo: desde la capacidad de un solo CD-ROM hasta la de 8, pasando por los discos más comunes, los de 1.3 y 2.6 GB. Con estas cifras y esta velocidad, hacer un backup de un disco duro de 2.5 GB.

Conclusión

Como hemos visto, la aparición de las computadoras electrónicas es bastante reciente, y ha tenido un avance vertiginoso. Tanto es así, que hoy en día la competencia entre las empresas productoras de computadores a provocado la aparición de nuevos modelos con períodos muy cortos de tiempo, los cuales a veces son de meses. Lo que provoca un aumento en: las velocidades de los procesadores; capacidades de almacenamiento; velocidad de transferencia de los buses; etcétera.

Lo citado anteriormente a exigido a los fabricantes de memorias, la constante actualización de las mismas, superándose una y otra vez en velocidad, capacidad y almacenamiento.

Actualmente el mercado está tomando vigor nuevamente, debido a que han aparecido procesadores muy rápidos, los cuales trabajan a velocidades de 1 GHz.

Las memorias de definen por su similaridad con almacenes internos en el ordenador. El término memoria identifica el almacenaje de datos que viene en forma chips, y el almacenaje de la palabra se utiliza para la memoria que existe en las cintas o los discos. Por otra parte, el término memoria se utiliza generalmente como taquigrafía para la memoria física, que refiere a los chips reales capaces de llevar a cabo datos. Algunos ordenadores también utilizan la memoria virtual, que amplía memoria física sobre un disco duro.

Cada ordenador viene con cierta cantidad de memoria física, referida generalmente como memoria principal o RAM. Se puede pensar en memoria principal como arreglo de celdas de memoria, cada una de los cuales puede llevar a cabo un solo byte de información.

Un ordenador que tiene 1 megabyte de la memoria, por lo tanto, puede llevar a cabo cerca de 1 millón de bytes (o caracteres) de la información.

La memoria funciona de manera similar a un juego de cubículos divididos usados para clasificar la correspondencia en la oficina postal. A cada bit de datos se asigna una dirección. Cada dirección corresponde a un cubículo (ubicación) en la memoria.

Para guardar información en la memoria, el procesador primero envía la dirección para los datos. El controlador de memoria encuentra el cubículo adecuado y luego el procesador envía los datos a escribir.

Para leer la memoria, el procesador envía la dirección para los datos requeridos. De inmediato, el controlador de la memoria encuentra los bits de información contenidos en el cubículo adecuado y los envía al bus de datos del procesador.

Periférico (informática)

En informática, se denomina periféricos a los aparatos y/o dispositivos auxiliares e independientes conectados a la unidad central de procesamiento de una computadora.

Se consideran periféricos tanto a las unidades o dispositivos a través de los cuales la computadora se comunica con el mundo exterior, como a los sistemas que almacenan o archivan la información, sirviendo de memoria auxiliar de la memoria principal.[cita requerida]

Se entenderá por periférico al conjunto de dispositivos que, sin pertenecer al núcleo fundamental de la computadora, formado por la CPU y la memoria central, permitan realizar operaciones de entrada/salida (E/S) complementarias al proceso de datos que realiza la CPU. Estas tres unidades básicas en un computador, CPU, memoria central y el subsistema de E/S, están comunicadas entre sí por tres buses o canales de comunicación:

direcciones, para seleccionar la dirección del dato o del periférico al que se quiere acceder,

control, básicamente para seleccionar la operación a realizar sobre el dato (principalmente lectura, escritura o modificación) y

datos, por donde circulan los datos.

A pesar de que el término periférico implica a menudo el concepto de “adicional pero no esencial”, muchos de ellos son elementos fundamentales para un sistema informático. El teclado y el monitor, imprescindibles en cualquier computadora personal de hoy en día (no lo fueron en los primeros computadores), son posiblemente los periféricos más comunes, y es posible que mucha gente no los considere como tal debido a que generalmente se toman como parte necesaria de una computadora. El ratón o mouse es posiblemente el ejemplo más claro de este aspecto. Hace menos de 20 años no todos las computadora personales incluían este dispositivo. El sistema operativo MS-DOS, el más común en esa época, tenía una interfaz de línea de comandos para la que no era necesaria el empleo de un ratón, todo se hacía mediante comandos de texto. Fue con la popularización de Finder, sistema operativo de la Macintosh de Apple y la posterior aparición de Windows cuando el ratón comenzó a ser un elemento imprescindible en cualquier hogar dotado de una computadora personal. Actualmente existen sistemas operativos con interfaz de texto que pueden prescindir del ratón como, por ejemplo, algunos sistemas básicos de UNIX y GNU/Linux.

Tipos de periféricos

Los periféricos pueden clasificarse en 5 categorías principales:

Periféricos de entrada: captan y digitalizan los datos de ser necesario, introducidos por el usuario o por otro dispositivo y los envían al ordenador para ser procesados.

Periféricos de salida: son dispositivos que muestran o proyectan información hacia el exterior del ordenador. La mayoría son para informar, alertar, comunicar, proyectar o dar al usuario cierta información, de la misma forma se encargan de convertir los impulsos eléctricos en información legible para el usuario. Sin embargo, no todos de este tipo de periféricos es información para el usuario.

Periféricos de entrada/salida (E/S): sirven básicamente para la comunicación de la computadora con el medio externo.

Los periféricos de entrada/salida son los que utiliza el ordenador tanto para mandar como para recibir información. Su función es la de almacenar o guardar, de forma permanente o

virtual, todo aquello que hagamos con el ordenador para que pueda ser utilizado por los usuarios u otros sistemas.

Son ejemplos de periférico de entrada/salida o de almacenamiento:

Disco duro Impresora

Memoria flash

Cintas magnéticas

Memoria portátil

Disquete

Pantalla táctil

Casco virtual

Grabadora y/o lector de CD

Grabadora y/o lector de DVD

Grabadora y/o lector de Blu-ray

Grabadora y/o lector de HD-DVD

Periféricos de almacenamiento: son los dispositivos que almacenan datos e información por bastante tiempo. La memoria de acceso aleatorio no puede ser considerada un periférico de almacenamiento, ya que su memoria es volátil y temporal.

Periféricos de comunicación: son los periféricos que se encargan de comunicarse con otras máquinas o computadoras, ya sea para trabajar en conjunto, o para enviar y recibir información.

[editar] Periféricos de entradaArtículo principal: Periférico de entrada.

Ratón.

Son los que permiten introducir datos externos a la computadora para su posterior tratamiento por parte de la CPU. Estos datos pueden provenir de distintas fuentes, siendo la principal un ser humano. Los periféricos de entrada más habituales son:

Teclado Micrófono

Escáner

Ratón o mouse

Escáner de código de barras

Cámara web

Lápiz óptico

Cámara digital

[editar] Periféricos de salida

Son los que reciben la información procesada por la CPU y la reproducen, de modo que sea perceptible por el usuario. Algunos ejemplos son:

Visualizador Monitor

Impresora

Fax

Tarjeta de sonido

Altavoz

Proyector digital

Auriculares

[editar] Periféricos de almacenamiento

Interior de un disco duro.

Se encargan de guardar los datos de los que hace uso la CPU, para que ésta pueda hacer uso de ellos una vez que han sido eliminados de la memoria principal, ya que ésta se borra cada vez que se apaga la computadora. Pueden ser internos, como un disco duro, o extraíbles, como un CD. Los más comunes son:

Disco duro Disquete

Unidad de CD

Unidad de DVD

Unidad de Blu-ray Disc

Memoria flash

Memoria USB

Cinta magnética

Tarjeta perforada

Memoria portátil

Otros dispositivos de almacenamiento:

o Zip (Iomega): Caben 100 Mb y utiliza tecnología magnética.

o EZFlyer (SyQuest): Caben 230 Mb y tiene una velocidad de lectura muy alta

o SuperDisk LS-120: Caben 200 Mb y utilizan tecnología magneto-óptica.

o Magneto-ópticos de 3,5: Caben de 128 Mb a 640 Mb

o Jaz (Iomega): Similar al dispositivo Zip y con capacidad de 1 GB a 2 GB.

[editar] Periféricos de comunicación

Su función es permitir o facilitar la interacción entre dos o más computadoras, o entre una computadora y otro periférico externo a la computadora. Entre ellos se encuentran los siguientes:

Fax-Módem Tarjeta de red

Concentrador

Conmutador

Enrutador

Tarjeta inalámbrica

Tarjeta Bluetooth

LOS DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO1.- ¿Qué es una unidad de almacenamiento?Las unidades de almacenamiento son dispositivos periféricos del sistema, que actúan como medio de soporte para la grabación de los programas de usuario, y de los datos y ficheros que son manejados por las aplicaciones que se ejecutan en estos sistemas.

Las unidades de almacenamiento masivo de información objeto de esta guía se utilizan en todos los entornos informáticos existentes: entornos centralizados de mainframes, entornos distribuidos cliente-servidor, entornos monopuesto de sobremesa, entornos monopuesto portátiles, etc.

Por ejemplo:

La memoria de la computadora (RAM) es un lugar provisional de almacenamiento para los archivos que usted usa. La mayoría de la información guardada en la RAM se borra cuando se apaga la computadora. Por lo tanto, su computadora necesita formas permanentes de almacenamiento para guardar y recuperar programas de software y archivos de datos que desee usar a diario. Los dispositivos de almacenamiento (también denominados unidades) fueron desarrollados para satisfacer esta necesidad.

Los siguientes constituyen los tipos más comunes de dispositivos de almacenamiento:

Unidades de Disco Duro.

Unidades de Disquete.

Unidades de compresión ZIP.

Unidades de CD.

Unidades DVD.

Unidad para Cinta.

COMO IDENTIFICAR LAS DE ALMACENAMIENTO?

La unidad de disco duro (1) se encuentra adentro de la computadora y no es necesario obtener acceso a la misma. Puede obtener acceso a la unidad de CD (2) y la unidad de disquetes desde el panel frontal de la computadora. La unidad de CD consiste en un dispositivo de 5,25 pulgadas con una ranura cubierta o con una bandeja deslizable, un botón de carga/expulsión y un indicador de actividad luminoso. La unidad de disquetes (3) consiste en un dispositivo de 3,5 pulgadas con una ranura cubierta, un botón de expulsión y un indicador de actividad luminoso. Para ver la ubicación de estas unidades, seleccione la computadora de la lista que se encuentra al fondo de esta página.

CLASIFICACION DE LAS UNIDADES EN UNA COMPUTADORA.Usted debe saber la clasificacion (la letra) de la unidad para que puede indicarle a la computadora dónde guardar los archivos o dónde recuperar los archivos que necesita. Las unidades se designan por letra del alfabeto. La unidad de disco duro(3) es designa comúnmente con la letra C, la unidad de disquetes(2) con la A y la unidad de CD(3) con la D.

Para averiguar la designación de una unidad instalada en la computadora, haga doble clic en el icono Sistema en el Panel de Control. Haga clic en la lengüeta Administrador de Dispositivos y haga doble clic en el dispositivo de su elección. Bajo la lengüeta Configuraciones, usted verá la asignación actual de letras de unidades.

Unidad de Disco Duro

Unidad de CD

Unidad de Disquetes

La unidad de disco duro se designa como unidad C, la unidad de CD como unidad D y la unidad de disquete como unidad A. Sin

embargo, si la unidad de disco duro está particionada, se designa como C y D, y la unidad de CD queda como unidad E.

EL DISCO DURO

El disco duro es el sistema de almacenamiento más importante de su computador y en el se guardan los archivos de los programas - como los sistemas operativo D.O.S. o Windows 95, las hojas de cálculo (Excel, Qpro, Lotus) los procesadores de texto (Word, WordPerefct, Word Star, Word Pro), los juegos (Doom, Wolf, Mortal Kombat) - y los archivos de cartas y otros documentos que usted produce.

La mayoría de los discos duros en los computadores personales son de tecnología IDE (Integrated Drive Electronics), que viene en las tarjetas controladoras y en todas las tarjetas madres (motherboard) de los equipos nuevos. Estas últimas reconocen automáticamente (autodetect) los discos duros que se le coloquen, hasta un tamaño de 2.1 gigabytes.

La tecnología IDE de los discos duros actuales ha sido mejorada y se le conoce como Enhaced IDE (EIDE), permitiendo mayor transferencia de datos en menor tiempo. Algunos fabricantes la denominan Fast ATA-2. Estos discos duros son más rápidos y su capacidad de almacenamiento supera un gigabyte. Un megabyte (MB) corresponde aproximadamente a un millón de caracteres y un gigabyte (GB) tiene alrededor de mil megabytes. Los nuevos equipos traen como norma discos duros de 1.2 gigabytes.

Las motherboards anteriores con procesadores 386, y las primeras de los 486, reconocen solo dos discos duros, con capacidad hasta de 528 megabytes cada uno y no tienen detección automática de los discos. Para que estas motherboards reconozcan discos duros de mayor capacidad, debe usarse un programa (disk manager) que las engaña, haciéndoles creer que son de 528 megabytes.

Si su computador es nuevo, la motherboard le permite colocar hasta cuatro unidades de disco duro. El primer disco duro se conoce como primario master, el segundo como primario esclavo, el tercero como secundario master y el cuarto como secundario esclavo. El primario master será siempre el de arranque del computador (C :\>).

La diferencia entre master y esclavo se hace mediante un pequeño puente metálico (jumper) que se coloca en unos conectores de dos paticas que tiene cada disco duro. En la cara superior del disco aparece una tabla con el dibujo de cómo hacer el puente de master, esclavo o master con esclavo presente.

LA ESTRTUCTURA DEL DISCO DURO

La estructura física de un disco es la siguiente: un disco duro se organiza en platos (PLATTERS), y en la superficie de cada una de sus dos caras existen pistas (TRACKS) concéntricas, como surcos de un disco de vinilo, y las pistas se dividen en sectores (SECTORS). El disco duro tiene una cabeza (HEAD) en cada lado de cada plato, y esta cabeza es movida por un motor servo cuando busca los datos almacenados en una pista y un sector concreto.

El concepto "cilindro" (CYLINDER) es un parámetro de organización: el cilindro está formado por las pistas concéntricas de cada cara de cada plato que están situadas unas justo encima de las otras, de modo que la cabeza no tiene que moverse para acceder a las diferentes pistas de un mismo cilindro.

En cuanto a organización lógica, cuando damos formato lógico (el físico, o a bajo nivel, viene hecho de fábrica y no es recomendable hacerlo de nuevo, excepto en casos excepcionales, pues podría dejar inutilizado el disco) lo que hacemos es agrupar los sectores en unidades de asignación (CLUSTERS) que es donde se almacenan los datos de manera organizada. Cada unidad de asignación sólo puede ser <!--Página elaborada por el equipo de "El Rincon del hardware"-->ocupado por un archivo (nunca dos diferentes), pero un archivo puede ocupar más de una unidad de asignación.

COMO FUNCIONA EL DISCO DURO

Cuando usted o el software indica al sistema operativo a que deba leer o escribir a un archivo, el sistema operativo solicita que el controlador del disco duro traslade los cabezales de lectura/escritura a la tabla de asignación de archivos (FAT). El sistema operativo lee la FAT para determinar en qué punto comienza un archivo en el disco, o qué partes del disco están disponibles para guardar un nuevo archivo.

Los cabezales escriben datos en los platos al alinear partículas magnéticas sobre las superficies de éstos. Los cabezales leen datos al detectar las polaridades de las partículas que ya se han alineado.

Es posible guardar un solo archivo en racimos diferentes sobre varios platos, comenzando con el primer racimo disponible que se encuentra. Después de que el sistema operativo escribe un nuevo archivo en el disco, se graba una lista de todos los racimos del archivo en la FAT.

Un ordenador funciona al ritmo marcado por su componente más lento, y por eso un disco duro lento puede hacer que tu MAQUINA sea vencida en prestaciones por otro equipo menos equipado en cuanto a procesador y cantidad de memoria, pues de la velocidad del disco duro depende el tiempo necesario para cargar tus programas y para recuperar y almacenar tus datos.

CARACTERISTICAS DEL DISCO DUROA continuación vamos a indicar los factores o características básicas que se deben tener en cuenta a la hora de comprar un disco duro.

Capacidad de almacenamientoLa capacidad de almacenamiento hace referencia a la cantidad de información que puede grabarse o almacenar en un disco duro. Hasta hace poco se medía en Megabytes (Mg), actualmente se mide en Gigabytes (Gb).

Comprar un disco duro con menos de 3,5 GIGAS de capacidad dará lugar a que pronto te veas corto de espacio, pues entre el sistema operativo y una suite ofimática básica

(procesador de texto, base de datos, hoja de cálculo y programa de presentaciones) se consumen en torno a 400 MB.

Si instalas los navegadores de MICROSOFT y NETSCAPE suma otros 100MB; una buena suite de tratamiento gráfico ocupa en torno a 300MB y hoy en día muchos juegos ocupan más de 200MB en el disco duro.

Ya tenemos en torno a 1,5 GIGAS ocupados y aún no hemos empezado a trabajar con nuestro ordenador.

Si nos conectamos a Internet, vermos que nuestro disco duro empieza a tener cada vez menos espacio libre, debido a esas páginas tan interesantes que vamos guardando, esas imágenes que resultarán muy útiles cuando diseñemos nuestra primera Página WEB y esas utilidades y programas SHAREWARE que hacen nuestro trabajo más fácil.

Velocidad de Rotación (RPM)

Es la velocidad a la que gira el disco duro, más exactamente, la velocidad a la que giran el/los platos del disco, que es donde se almacenan magnéticamente los datos. La regla es: a mayor velocidad de rotación, más alta será la transferencia de datos, pero también mayor será el ruido y mayor será el calor generado por el disco duro. Se mide en número revoluciones por minuto ( RPM). No debe comprarse un disco duro IDE de menos de 5400RPM (ya hay discos IDE de 7200RPM), a menos que te lo den a un muy buen precio, ni un disco SCSI de menos de 7200RPM (los hay de 10.000RPM). Una velocidad de 5400RPM permitirá una transferencia entre 10MB y 16MB por segundo con los datos que están en la parte exterior del cilindro o plato, algo menos en el interior.

Tiempo de Acceso (Access Time)Es el tiempo medio necesario que tarda la cabeza del disco en acceder a los datos que necesitamos. Realmente es la suma de varias velocidades:

* El tiempo que tarda el disco en cambiar de una cabeza a otra cuando busca datos.* El tiempo que tarda la cabeza lectora en buscar la pista con los datos saltando de una a otra.* El tiempo que tarda la cabeza en buscar el sector correcto dentro de la pista.

Es uno de los factores más importantes a la hora de escoger un disco duro. Cuando se oye hacer ligeros clicks al disco duro, es que está buscando los datos que le hemos pedido. Hoy en día <!--Página elaborada por el equipo de "El Rincon del hardware"-->en un disco moderno, lo normal son 10 milisegundos.

Memoria CACHE (Tamaño del BUFFER)

El BUFFER o CACHE es una memoria que va incluida en la controladora interna del disco duro, de modo que todos los datos que se leen y escriben a disco duro se almacenan primeramente en el buffer. La regla de mano aquí es 128kb-Menos de 1 Gb, 256kb-1Gb, 512kb-2Gb o mayores. Generalmente los discos traen 128Kb o 256Kb de cache.

Si un disco duro está bien organizado (si no, utilizar una utilidad desfragmentadora: DEFRAG, NORTON SPEEDISK, etc.), la serie de datos que se va a necesitar a continuación de una lectura estará situada en una posición físicamente contigua a la última lectura, por eso los discos duros almacenas en la caché los datos contiguos, para proporcionar un acceso más rápido sin tener que buscarlos. De ahí la conveniencia de desfragmentar el disco duro con cierta frecuencia.

El buffer es muy útil cuando se está grabando de un disco duro a un CD-ROM, pero en general, cuanto más grande mejor, pues contribuye de modo importante a la velocidad de búsqueda de datos.

Tasa de transferencia (Transfer Rate)Este número indica la cantidad de datos un disco puede leer o escribir en la parte más exterrior del disco o plato en un periodo de un segundo. Normalmente se mide en Mbits/segundo, y hoy en día, en un disco de 5400RPM, un valor habitual es 100Mbits/s, que equivale a 10MB/s.

Interfaz (Interface) - IDE - SCSI

Es el método utilizado por el disco duro para conectarse al equipo, y puede ser de dos tipos: IDE o SCSI.

Todas las placas bases relativamente recientes, incluso desde las placas 486, integran una controladora de disco duro para interfaz IDE (normalmente con bus PCI) que soporta dos canales IDE, con capacidad para dos discos cada una, lo que hace un total de hasta cuatro unidades IDE (disco duro, CD-ROM, unidad de backup, etc.)

Debemos recordar, sin embargo, que si colocamos en un mismo canal dos dispositivos IDE (e.g. disco duro+CD-Rom), para transferir datos uno tiene que esperar a que el otro haya terminado de enviar o recibir datos, y debido a la comparativa lentitud del CD-ROM con respecto a un disco duro, esto ralentiza mucho los procesos, por lo que es muy aconsejable colocar el CD-ROM en un canal diferente al de <!--Página elaborada por el equipo de "El Rincon del hardware"-->el/los discos duros.

La velocidad de un disco duro con interfaz IDE tambien se mide por el PIO (modo programado de entrada y salidad de datos), de modo que un disco duro con PIO-0 transfiere hasta 3,3MB/s, PIO-1 hasta 5,2MB/s, PIO-2 hasta 8,3MB/s. Estos modos anteriores pertenecen a la especificación ATA, pero en la especificación ATA-2 o EIDE, los discos duros pueden alcanzar PIO-3, hasta 11,1MB/s, o PIO-4, hasta 16,6MB/s. Los discos duros modernos soportan en su mayoría PIO-4.

Recientemente se ha implementado la especificación ULTRA-ATA o ULTRA DMA/33, que puede llegar a picos de transferencia de hasta 33,3MB/s. Este es el tipo de disco duro que hay que comprar, aunque nuestra controladora IDE no soporte este modo (sólo las placas base Pentium con chipset 430TX y las nuevas placas con chipsets de VIA y ALI, y la placas Pentium II con chipset 440LX y 440BX lo soportan), pues estos discos duros son totalmente compatibles con los modos anteriores, aunque no les sacaremos todo el provecho hasta que actualicemos nuestro equipo.

En cuanto al interfaz SCSI, una controladora de este tipo suele tener que comprarse aparte (aunque algunas placas de altas prestaciones integran este interfaz) y a pesar de su precio presenta muchas ventajas.

Se pueden conectar a una controladora SCSI hasta 7 dispositivos (o 15 si es WIDE SCSI)de tipo SCSI (ninguno IDE), pero no solo discos duros, CD-ROMS y unidades de BACKUP, sino también grabadoras de CD-ROM (las hay también con interfaz IDE), escáneres, muchas de las unidades de BACKUP, etc.

Otra ventaja muy importante es que la controladora SCSI puede acceder a varios dispositivos simultáneamente, sin esperar a que cada uno acabe su transferencia, como en el caso del interfaz IDE, aumentando en general la velocidad de todos los procesos.

Las tasas de transferencia del interfaz SCSI vienen determinados por su tipo (SCSI-1, Fast SCSI o SCSI-2, ULTRA SCSI, ULTRA WIDE SCSI), oscilando entre 5MB/s hasta 80MB/s. Si el equipo va a funcionar como servidor, como servidor de base de datos o como estación gráfica, por cuestiones de velocidad, el interfaz SCSI es el más recomendable.

* GLOSARIO BASICO .Bit La unidad más pequeña de información; también el espacio de disco que se usa para guardar esta información.

Byte (Unidad de información) Ocho bits de información; 1024 bytes son iguales a un kilobyte (KB), 1024 kilobytes son iguales a un megabyte (MB), 1024 megabytes son iguales a un gigabyte (GB). Cabezales de Lectura/Escritura

La parte de una unidad de disco que realmente lee y escribe la información en el disco.

De Sola Lectura/Protección Contra Escritura

Información guardada que se puede ver y usar pero que no se puede cambiar.

Disco

Una unidad con un plato o más que se usan para guardar información.

Hacer Copia de Seguridad

Una copia doble almacenada de la información de disco.

Memoria intermedia

Un área de almacenamiento de la memoria que guarda información que se traslada de un lugar a otro hasta que el dispositivo receptor esté listo para aceptarla.

Particionado

División de una unidad de disco duro de gran capacidad (por ejemplo, de 6,5 gigabytes) en dos o más unidades virtuales.

Pista

Una vía de acceso singular y circular en un lado de un disco o una cinta.

Tabla de Asignación de Archivos (FAT) Área de un disco que se mantiene al tanto de cuáles racimos del disco están ocupados y cuáles están disponibles.

3.- Conceptos y funcionalidades básicas de las unidades de almacenamiento.En este apartado se describen los conceptos técnicos relacionados con los dispositivos de almacenamiento masivo de información y se relacionan las principales características definitorias y diferenciadoras de los dispositivos de almacenamiento de información más extendidos.

Los conceptos generales aplicables a unidades de almacenamiento son:

Composición de los medios de grabación magnética

Los medios de grabación magnética consisten en un soporte que bien puede ser rígido (discos duros) o blando (discos flexibles o disquetes, cintas, etc.), sobre el que se deposita una fina película magnética para su grabación. Esta película está compuesta de diferentes materiales magnéticos: óxido de hierro, de cromo, de hierro-cobalto, de cobalto-níquel, etc.

Para el almacenamiento de los datos se crean dominios magnéticos de polarización inversa a la dirección preferente de polarización que tiene la película magnética. Cada dominio magnético se corresponde a un punto de memoria o bit. Para aumentar la densidad de grabación, esta dirección preferente de polarización debe ser perpendicular a la película magnética.

Las características de estos dispositivos vienen determinadas por las propiedades de la capa magnetizable y del soporte, las cuales determinan la densidad de grabación y la relación señal/ruido de lectura.

Modos de grabación y lectura magnéticos

Los transductores de lectura y escritura para grabación magnética se componen de una cabeza de estructura toroidal, con un arrollamiento por el que circulan las "corrientes eléctricas de lectura y/o escritura" dependiendo de que exista un único transductor o dos, uno para lectura y otro para escritura. El núcleo de la cabeza se construye de ferrita o laminado de hierro.

En la operación de escritura se hace pasar una pequeña corriente por la cabeza, la cual produce un campo magnético que magnetiza la película de material magnético que se mueva en su proximidad. Invirtiendo el sentido de la corriente se invierte el sentido del campo y, por tanto, el sentido de magnetización del soporte.

En la operación de lectura, se hace pasar un soporte grabado magnéticamente cuyos cambios de magnetización, en los bordes de los dominios, producen unos cambios magnéticos en la cabeza que, a su vez, inducen corrientes en el arrollamiento, proporcionales a la densidad de flujo magnético.

Los códigos de grabación más comunes son los que relacionan a continuación:

o Código RZ

La grabación de medios magnéticos, utilizando códigos RZ (Return to Zero, Retorno a Cero), consiste en grabar dominios de magnetización inversa, mediante impulsos de corriente en sentidos contrarios. De este modo se obtienen dos impulsos por cada bit grabado o detectado: un impulso negativo seguido de uno positivo si se detecta un cero, o un impulso positivo seguido de uno negativo si se detecta un uno. El tamaño de los dominios viene determinado por el ancho de los impulsos y por la velocidad con la que se desplace el medio de grabación.

Las ventajas de este código son que tiene grabado el reloj de lectura y permite diferenciar entre el "1" y el "0". Su inconveniente es que se desperdicia mucho espacio, pues las zonas desmagnetizadas que existen entre cada dos dominios no guardan información, con lo que la densidad de almacenamiento que es posible alcanzar es muy baja.

o Código NRZ

El código NRZ (Non Return to Zero) es similar al RZ pero se han eliminado las zonas desmagnetizadas. Sólo se obtienen impulsos para los cambios de "1" a "0" y de "0" a "1".

Este código necesita sincronización externa. La pérdida de sincronización no se detecta y produce información errónea. En el caso de producirse un error, quedan afectados todos los bits posteriores. Su ventaja es que permite una gran densidad de grabación.

o Código NRZI

En el código NRZI (Non Return to Zero Inverted), variante del código NRZ, se representan únicamente los "1" por cambio en la polaridad del medio magnético, que se traduce en un impulso durante la operación de lectura. La inexistencia de señal se interpreta como un "0".

Este código necesita sincronización externa y como sucede con el código NRZ, no se detecta la pérdida de sincronización pero en este caso el error ya no se propaga. Si se utiliza un bit de paridad se asegura que siempre exista un "1", con lo que ya queda garantizado la generación del reloj.

La ventaja de este código es que permite una gran densidad de grabación. Es muy utilizado en la grabación de las cintas magnéticas, en donde el reloj y la sincronización se graban en una pista auxiliar, que sirve además de bit de paridad para la corrección de errores.

o Código FM

Este código es una modificación del código NRZ, donde se ha introducido un impulso auxiliar de reloj por bit, pero que ha de sincronizarse. Su ventaja es que permite utilizar una sola pista, pero la falta de un impulso de reloj conlleva la pérdida de sincronismo.

En el código FM (Frecuency Modulation) la falta de señal continúa interpretándose como un "0".

Con este código sólo es necesario utilizar una sola pista, pero su densidad de grabación es la mitad que en el código NRZ debido al espacio que ocupan los impulsos de reloj. Este código es muy utilizado en los disquetes de simple densidad y en muchas unidades de disco.

o Código PE

En el código PE (Phase Encoding) un "0" es representado por un impulso negativo, mientras un "1" se representa por un impulso positivo. Así, el reloj está autocontenido pues cada bit representa un impulso. Es necesario eliminar los impulsos auxiliares pero la sincronización es muy fácil.

Con este código, teóricamente, se obtendría una densidad de grabación mitad que con el código NRZI, pero su propiedad de reloj autocontenido permite que en la práctica se comprima más la información. Este código es muy utilizado en las cintas magnéticas de mayor densidad de grabación.

o Código RB

El código RB (Return to Bias) es una evolución del código RZ con la variación de que las zonas desmagnetizadas se polarizan negativamente. Así, un "1" se representa como en el código RZ, mientras que la falta de señal se interpreta como un "0", del mismo modo que sucede en el código NRZI.

Este código requiere reloj externo, pero la sincronización es automática. La densidad de grabación que se alcanza con este código es la mitad que la que es posible obtener con el NRZI.

o Código MFM

El código MFM (Modified Frecuency Modulation) se deriva del código FM, en donde se han eliminado los impulsos de reloj innecesarios.

Las propiedades de este código son parecidas a las del FM, pero permite tener una densidad de grabación doble. Este código es muy utilizado en la grabación de los disquetes de doble densidad.

A continuación se incluye una tabla en donde se resumen las principales características de todos los modos de grabación y lectura magnéticos.

Cód. Descripción Reloj Densidad Grabación Aplicación

RZ

Cada bit es codificado un dominio magnético del sentido de polari-zación que corresponda al valor de cada bit,con retorno al nivel cero (zona desmagneti-zada) por cada bit.

Autocontenido Muy baja Poco utilizado

NRZ

Cada bit es codificado como un dominio magné-tico del sentido de polarización que corres-ponda al valor de cadabit, pero sin retornode cero.

Externo Alta Poco utilizado

NRZI Solamente se codifican los bits igual Externo Alta Cintas magnéticas

a "1" por un cambio en elsentido de la polariza-ción del dominio corres-pondiente a ese bit.

FM Idéntico al NRZ, en donde se introduce un impulso auxiliar de reloj por bit.

Autocontenido Mitad que con el NRZ

Discos y disquetes de densidad simple

PE

Cada bit, dependiendo de que éste sea un "1" o un "0", es codificado como un cambio, en uno u otro sentido, de la dirección de polariza-ción del dominio quecorresponda a ese bit.

Autocontenido

Teóricamente la mitad que con el NRZI

Cintas magnéticas de alta densidad

RB Idéntico al RZ, en donde las zonas desmagnetizadas se polarizan negativamente.

Externo Mitad que con el NRZI Poco utilizado

MFM Idéntico al FM, en donde se eliminan los impulsos de reloj innecesarios.

Autocontenido Doble que con el FM

Disquetes de doble densidad

Capacidad

El concepto de capacidad es, tal vez, el primero de todos los que se deberían evaluar.

o Discos

La capacidad de almacenamiento de los discos se organiza en cilindros, pistas y sectores. En un sistema de varias superficies y cabeza móvil, aquellas pistas que se acceden en una misma posición de la cabeza constituyen un cilindro.

Una pista es la tira del soporte de almacenamiento que gira delante de una cabeza. En los sistemas de cabeza fija cada una de éstas define una pista, mientras en los sistemas de cabeza móvil, ésta puede adoptar una serie de posiciones y cada posición de la cabeza define una pista. Las pistas se encuentran divididas en unidades de almacenamiento menores denominadas segmentos. Un sector lo constituye el conjunto de segmentos concéntricos de cada una de las pistas.

Cada unidad de información que es transferida en un acceso constituye un sector. Estos se definen durante el proceso de dar formato al disco. En el caso de los disquetes su superficie se divide únicamente en pistas y sectores. Sólo en los sistemas de varias superficies tiene cabida la definición de cilindro.

El direccionamiento de la información deseada exige la selección de la cabeza correspondiente, para seleccionar el cilindro adecuado; el posicionamiento de la cabeza, en caso de ser móvil; y la interpretación de la información leída de la pista, para llegar a seleccionar el sector deseado.

Es importante incidir que no toda la capacidad de la unidad de almacenamiento es aprovechable. Durante el proceso de dar formato al disco se especifica la información de direccionamiento, y en algunos casos la de sincronismo, que permiten que la información que se almacene en estos dispositivos se pueda recuperar.

Debido a este proceso, siempre obligatorio, de la capacidad de almacenamiento bruta que posee el dispositivo sólo se puede destinar para el almacenamiento de datos un determinado porcentaje, que es la capacidad de almacenamiento neta o capacidad formateada.

o Cintas

La capacidad de almacenamiento bruta de las cintas viene determinada por la longitud de éstas y por la densidad de grabación (número de bits que pueden ser grabados por pulgada). No obstante, tampoco puede utilizarse toda su capacidad bruta para grabar información ya que también hay que guardar la información de dirección para poder acceder a la zona de datos deseada. Además, las poleas necesitan un cierto tiempo para parar y alcanzar la velocidad de régimen de la cinta, por lo que hay que dejar unos claros o zonas muertas entre los registros independientes, los denominados IRG (Inter Register Gaps).

A la capacidad real aprovechable, igual que en los discos, se le denomina capacidad formateada. Para disminuir el número de zonas muertas entre registros (IRG), éstos se agrupan en bloques o ficheros, sin claros entre ellos, y se define un directorio en la cabecera del fichero que especifica los registros que contiene guardando la información de dirección y de sincronismo. Al final del fichero se acompaña la información para la detección de errores y de fin de registro. Este proceso definitorio se realiza durante la operación de dar formato a la cinta, de modo que la máxima capacidad formateada o capacidad neta de la cinta siempre es inferior a la capacidad bruta de la misma.

Tiempo de acceso

Otro concepto es el tiempo de acceso a los datos grabados en la unidad de almacenamiento.

o Discos

El tiempo de acceso de los discos viene determinado por el tiempo que tarda en posicionarse la cabeza de lectura-escritura en la pista deseada (tiempo de búsqueda) más el tiempo que tarda la información de la pista en pasar delante de la cabeza (tiempo de latencia). Estos tiempos, siempre se expresan en valor medio, porque tanto el tiempo de búsqueda como el tiempo de latencia dependen de la posición de partida y de la posición deseada.

Con el empleo de tecnologías ópticas el tiempo de acceso es muy pequeño, dado que el rayo láser accede a cualquier zona del disco muy rápidamente, pero todavía no es posible alcanzar en estos momentos los valores de tiempos medios de acceso que se tienen con los discos magnéticos.

o Cintas

En las cintas, al ser dispositivos de almacenamiento secuencial, la unidad lectora debe explorar la cinta hasta hallar una información específica. Por consiguiente, a mayor capacidad de almacenamiento, mayor longitud de la cinta y mayor tiempo de acceso medio. Este viene determinado por el tiempo que tarda en posicionarse la cabeza de lectura-escritura al inicio del registro que se quiere leer, más el tiempo que tarda la información de la cinta en pasar delante de ella.

Este modo de acceso se convierte en el principal inconveniente de las cintas. No obstante, existen sistemas que resuelven en parte esta desventaja usando la técnica QFA (Quick File Access). Este método crea un índice para el contenido de la cinta, de modo que el equipo lógico de lectura puede utilizar esta tabla para acceder directamente a la zona donde se encuentran los datos solicitados. Para ello, en primer lugar se consulta la tabla que proporciona la posición en la cinta de los datos solicitados, y en segundo lugar se avanza a dicha posición sin necesidad de recorrer todos los datos de la cinta.

Velocidad de transferencia

Es la velocidad a la que se transmiten los bits de un registro desde el soporte magnético a la cabeza lectora. Este parámetro viene determinado por la densidad de grabación del medio y por la velocidad de giro del disco o la velocidad de avance de la cinta.

Fiabilidad

La fiabilidad de las unidades de almacenamiento se mide en términos de disponibilidad. Así, el fallo de una unidad individual de almacenamiento de datos puede suponer la detención de las operaciones realizadas con ésta. La disponibilidad de estos dispositivos se mide como el tiempo medio entre fallos (MTBF, Mean Time Between Failures).

En este sentido, las unidades de almacenamiento de información redundantes que ofrecen facilidades de detección de errores de un solo bit mejoran la disponibilidad ya que almacenan información de paridad para recuperar los datos originales en el caso de que se produzca algún fallo. De este modo se mejora notablemente la disponibilidad de los datos, denominada MTDA (Mean Time Data Access), que determina el periodo de tiempo en el que el sistema puede acceder a los datos contenidos en la unidad de almacenamiento.

3.1.- Conceptos específicos de discosLos conceptos aplicables a discos son los siguientes:

Redundancia

Las baterías de discos RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks, Baterías Redundantes de Discos de Bajo Coste) ofrecen una alternativa a los tradicionales sistemas de almacenamiento masivo (SLED, Single Large Expensive Disk, Discos Simples de Gran Capacidad y Alto Coste) a través de siete maneras diferentes (niveles RAID) de obtener mayores prestaciones y mayor disponibilidad de los datos al utilizar baterías de discos de bajo coste.

Las ventajas de la tecnología RAID son:

o Su alta disponibilidad gracias a la dedicación de parte de los recursos de una unidad de disco a la redundancia de los datos.

o Sus altas prestaciones, con un mayor número de operaciones por segundo debido a su configuración de discos en batería que posibilita el proceso de peticiones simultáneas de recuperación/almacenamiento de datos.

o Su bajo costo, ya que utilizan discos estándar del mercado más pequeños.

Además, la tecnología RAID utiliza una arquitectura que protege y restaura los datos. Tras la sustitución de un disco averiado, se realiza la reconstrucción de los datos a partir de la información almacenada. El nuevo disco refleja todas las transacciones realizadas anteriormente y durante el fallo. Al mantener la integridad de los datos mientras se sustituye la unidad averiada y se regeneran los mismos, la batería de discos RAID impide su pérdida. A continuación se describen los siete niveles RAID:

o Nivel 0

Este nivel no incorpora redundancia de datos. No obstante, almacena y recupera los datos con más rapidez que el almacenamiento de datos en serie en un único disco, gracias al empleo de una técnica denominada distribución de datos que mejora la velocidad de trasferencia de datos del disco. La distribución de datos divide los datos en segmentos que se transfieren a distintas unidades de disco. Su inconveniente es que no resuelve el problema de la fiabilidad pues los datos no se almacenan de manera redundante.

o Nivel 1

La configuración del nivel 1 de RAID, o discos espejo, incluye dos unidades de disco: una unidad de datos y una unidad de réplica. Cuando se escriben datos en una unidad, también se escriben en la otra. El disco redundante es una réplica exacta del disco de datos, por lo que se le conoce también como disco espejo. Los datos pueden leerse de cualquiera de las dos unidades, de forma que si se avería la unidad de datos, es posible acceder a la unidad de réplica, con lo que el sistema puede seguir funcionando.

Con este nivel de RAID se obtiene la misma velocidad de lectura-escritura que con una configuración normalizada de disco, por lo que constituye la mejor opción para aplicaciones que conllevan un gran número de operaciones de escritura.

Su principal inconveniente es el coste que supone duplicar el número de discos necesarios para los datos.

o Nivel 2

Con un único disco de paridad sólo se puede detectar un único error, pero si se está interesado en la recuperación de más errores son necesarios más discos adicionales. El número de discos extra en el nivel 2 de RAID varía desde 4 en un grupo de 10 discos, hasta 5 discos en un grupo de 25.

Este nivel cuenta con varios discos para bloques de redundancia y corrección de errores. La división es a nivel de bit y el acceso es simultáneo a todas las unidades tanto en operaciones de lectura como de escritura.

o Nivel 3

El nivel 3 de RAID proporciona la seguridad de los datos gracias a la información de paridad almacenada en una única unidad dedicada, con lo que se logra una forma más eficaz de proporcionar redundancia de datos. En el nivel 3 de RAID los datos se dividen en fragmentos y se transfieren a los distintos discos que funcionan en paralelo, lo que permite enviar más datos de una sola vez y aumentar de forma sustancial la velocidad general de transferencia de datos. Esta última característica convierte a este nivel en idóneo para aquellas aplicaciones que requieren la transferencia de grandes ficheros contiguos hacia y desde el ordenador central.

No obstante, en aquellos entornos en los que muchos usuarios necesitan leer y escribir múltiples registros aleatorios, las peticiones de operaciones de entrada-salida simultáneas pueden sobrecargar y ralentizar el sistema. En el nivel 3 de RAID los discos participan en cada transacción, atendiendo cada petición de entrada-salida de una en una. Por consiguiente, el nivel 3 de RAID no es una opción adecuada para aplicaciones transaccionales, en las que la mayor parte del tiempo se emplea en buscar pequeños registros esparcidos aleatoriamente por los discos.

o Nivel 4

En el nivel 4 de RAID los bloques de datos pueden ser distribuidos a través de un grupo de discos para reducir el tiempo de transferencia y explotar toda la capacidad de transferencia de datos de la matriz de discos. El nivel 4 de RAID es preferible al nivel 2 de RAID para pequeños bloques de datos, porque en este nivel, los datos son distribuidos por sectores y no por bits. Otra ventaja del nivel 4 de RAID frente a los niveles 2 y 3 es que al mismo tiempo puede estar activa más de una operación de lectura-escritura sobre el conjunto de discos.

El nivel 4 de RAID tiene división a nivel de bloques y el acceso al array de discos es paralelo, pero no simultáneo. Posee un disco dedicado a paridad y corrección de errores. La operación de escritura se realiza de forma secuencial y la de lectura en paralelo.

o Nivel 5

En el nivel 5 de RAID las unidades de disco actúan independientemente. Cada unidad es capaz de atender a sus propias operaciones de lectura-escritura, lo que aumenta el número de operaciones de entrada-salida simultáneas. Esta característica mejora considerablemente el tiempo de acceso, especialmente con múltiples peticiones de pequeñas operaciones de entrada-salida.

El nivel 5 de RAID asegura un mejor rendimiento de operaciones de entrada-salida, para aplicaciones en las que el sistema realiza búsquedas aleatorias de muchos ficheros pequeños como sucede en las aplicaciones transaccionales. El nivel 5 de RAID ofrece la posibilidad de soportar múltiples operaciones de escritura, de forma que los datos pueden escribirse en un disco y su información de paridad en otro. En el nivel 5 de RAID no existe una unidad dedicada para paridad sino que el controlador intercala los datos y la paridad en todos los discos del subsistema.

El inconveniente de este nivel es que presenta una operación adicional de escritura al almacenar los datos, ya que tanto los datos como la información de paridad se actualizan en operaciones distintas y en unidades de disco diferentes. Por tanto, las aplicaciones que implican numerosas operaciones de escritura pueden sufrir descensos en el rendimiento. No obstante, otras unidades de la batería pueden seguir leyendo datos durante la operación de escritura, lo que contribuye a mejorar el rendimiento general de las operaciones de entrada-salida de la batería. Debido a la operación adicional de escritura de la información de paridad, el nivel 5 de RAID es el más apropiado para aplicaciones con un elevado número de operaciones de lectura respecto a las de escritura.

o Nivel 6

El nivel 6 de RAID añade un nivel más de discos, resultando una organización con dos dimensiones de discos y una tercera que corresponde a los sectores de los discos. La ventaja de este nivel consiste en que no solamente se puede recuperar un error de entre dos discos, sino que es posible recuperar muchos errores de tres discos. La operación de escritura es difícil debido a la necesidad de sincronizar todas las dimensiones.

Esta organización funciona como el nivel 0 de RAID en cada una de las dos dimensiones de discos, y como el nivel 1 de RAID en la operación entre las dos dimensiones de discos. El acceso es simultáneo en cada una de las dimensiones independientes de discos.

o Nivel 7

Como en el nivel 4, el nivel 7 de RAID los bloques de dato se encuentran distribuidos por discos y posee un disco dedicado a paridad. Las mayores diferencias con respecto al nivel 4 estriban en que la lectura/escritura se realiza de forma asíncrona y está centralizada sobre una caché vía un bus de alta velocidad, la cual a su vez integra la generación de la paridad.

Además posee un sistema operativo en tiempo real que controla la comunicación y sincronización entre los discos, que permite una gran velocidad de transferencia, pero con una baja fiabilidad.

En la siguiente tabla se presenta un resumen de los niveles RAID:

Nivel RAID Aplicaciones Ventajas Inconvenientes

0 Altas prestaciones sin redundancia

Incremento velocidad de acceso

No resuelve el problema de la fiabilidad

1 Gran porcentaje de Alta disponibilidad Coste de duplicar el

escritura sobre lecturaalmacenamiento y no mejora la velocidad de acceso

2 Menor porcentaje de escritura sobre lectura

Grabación de datosen distintos discos simultáneamente

División a nivel debit

3 CientíficasMás eficaz respecto nivel 2 al almacenar datos de redundancia

Muchas operaciones E/S sobrecargan y ralentizan el sistema

4 Pequeños bloques de datos

Permite que más de una operación E/S esté activa sobre los datos

Acceso en paralelo a los discos pero no simultáneo

5 Transaccionales

Cada disco actúa de forma independiente. Gran aumento de velocidad con pequeñas op. E/S

Descenso del rendimiento de operaciones de escritura

6 Cualquier tipo Mejor disponibilidadAlto coste y complejidad del sistema

3.2. Tendencias tecnológicas y del mercadoEn este punto se describen las tendencias que existen en la industria y el mercado, en lo que se refiere a dispositivos de almacenamiento masivo de información.

La tendencia general de todos los dispositivos de almacenamiento masivo de información se dirige, por un lado al incremento continuo de la capacidad y, por otro, a obtener dispositivos más rápidos, más económicos, de menor tamaño y más fiables que los que están disponibles en la actualidad. De hecho, todo dispositivo que pretenda llegar a convertirse en un estándar, deberá tener un precio ajustado, rapidez, versatilidad y una gran capacidad de almacenamiento.

Para lograrlo, se están produciendo avances en el estudio de nuevos materiales, tanto para el desarrollo de los medios de soporte como para el desarrollo de los subsistemas de lectura-escritura (que apuntan a sistemas de almacenamiento óptico), en la investigación de nuevas técnicas de deposición de películas más finas (que permitirán la fabricación de medios magnéticos con densidades de grabación mucho mayores), etc.

También se está investigando en el uso de técnicas de filtrado adaptativo digital, como la PRML (Partial Response Maximun Likelihood), que permiten detectar los bits grabados a pesar de la interferencia intersimbólica (ISI) que se produce entre aquellos.

Con el uso de técnicas de este estilo, la distancia mínima que debe guardarse entre los distintos bits grabados puede ser reducida de modo importante. La aplicación de otras técnicas, conocidas como técnicas de superresolución, también permitirán incrementar la

densidad de grabación de los dispositivos de almacenamiento reduciendo la distancia entre pistas.

Los medios de soporte para el almacenamiento de información que se anuncian como más prometedores son los que utilizan tecnologías óptica y magneto-óptica. Las tendencias en este sentido tienen dos vertientes: un descenso continuado del precio de estos dispositivos (CD-ROM, DVD, etc.) y un rápido crecimiento del mercado de estos, en competencia directa con los discos magnéticos.

Respecto a las necesidades de alta disponibilidad que se les exige a los dispositivos de almacenamiento masivo de información, la tecnología RAID ofrece niveles de prestaciones, capacidad y disponibilidad que sin ella difícilmente serían alcanzables, a un coste razonable.

3.3. ASPECTOS TECNICOS EN EL PROCESO DE ADQUISICION DE UNA UNIDAD DE ALMACENAMIENTOEn este capítulo se pretende dar la orientación suficiente al comprador para la preparación del conjunto de especificaciones que definirán los requisitos que han de cumplir las unidades de almacenamiento objeto de la adquisición.

Se realiza en primer lugar un análisis de las necesidades del comprador, a continuación se recogen los factores relevantes a tener en cuenta en el proceso de adquisición y, finalmente, se describe cómo deben ser planteadas las especificaciones técnico - funcionales para la elaboración del Pliego de Prescripciones Técnicas, qué normas, estándares y cláusulas tipo pueden ser de aplicación, y cuál es el cuestionario técnico diseñado para normalizar las ofertas y facilitar su evaluación.

3.4. Análisis de las necesidades del compradorLa decisión de adquirir una unidad de disco o cinta está influenciada por varios factores, la mayoría de los cuales están en correspondencia directa con las necesidades experimentadas por el usuario, y por las limitaciones o restricciones a las que debe ajustarse el dispositivo cuya adquisición se plantea.

El análisis de las necesidades existentes que deberán ser satisfechas por la unidad de disco o cinta que se piensa comprar es la primera etapa que tiene que abordarse de modo sistemático dentro del proceso de adquisición. Para ello, el comprador debe ser capaz de identificar los principales requisitos funcionales que tiene que cumplir el periférico, así como las principales limitaciones y restricciones a las que debe responder la unidad de almacenamiento, dependiendo del entorno de operación previsto en el que debe integrarse.

Esta primera etapa de análisis de necesidades está directamente relacionada con la etapa de especificación de las características técnico-funcionales del suministro a contratar. De hecho, en la práctica real ambas etapas se suelen realizar de modo simultáneo.

En los párrafos que siguen a continuación se señalan varios puntos de referencia funcional, en relación con los cuales el comprador deberá formular los requisitos de un modo explícito y suficientemente operativo.

El último paso en el diseño del Pliego de Prescripciones Técnicas será la traducción de estos requisitos (las necesidades del comprador) en especificaciones técnico-funcionales para la inclusión en dicho pliego.

En la etapa de análisis de necesidades deberán tenerse en cuenta todas aquellas necesidades, limitaciones y restricciones que afecten, entre otros, a los puntos siguientes:

Volumen de datos a almacenar El primer factor que debe ser tenido en cuenta es el volumen de ocupación de los datos que van a almacenarse. Para realizar una estimación de los volúmenes de datos deberá tenerse

en cuenta que la ocupación en bytes de un determinado dato depende no sólo de su longitud sino, y muy especialmente, de su tipo y de la técnica de representación utilizada (EBCDIC, ASCII...). Estos factores suelen depender directamente del marco de cada aplicación concreta. Por ejemplo, no ocupa el mismo espacio en bytes el almacenamiento de un dato numérico de tipo entero si se representa en binario o si se representa en código ASCII. Por otra parte, si se pretende almacenar ficheros binarios con imágenes digitalizadas, habrá que conocer el rendimiento de la técnica de compresión utilizada por el sistema.

Volumen de datos a transferir por unidad de tiempo

El segundo factor que debe ser tenido en cuenta es el volumen de datos que se van a transferir a la unidad de almacenamiento por unidad de tiempo. Ello obliga al comprador a realizar una estimación de los volúmenes de datos según sus diferentes tipos y la periodicidad de las transferencias, que dependerá lógicamente de la naturaleza y de las peculiaridades de cada aplicación concreta.

Memoria caché de disco

En entornos que se caracterizan por realizar accesos reiterados a los mismos datos, es interesante la disponibilidad de una memoria caché, especialmente cuando se necesite reducir considerablemente el tiempo medio de acceso. Con el uso de esta técnica, durante el proceso de escritura, el sistema copia los datos de la memoria principal a la memoria caché y, al mismo tiempo, la unidad de almacenamiento empieza a situar los cabezales en la posición adecuada. En el momento en que los datos se han grabado en la memoria caché, el sistema continúa procesando otras informaciones, mientras los datos almacenados en la memoria caché se graban en el dispositivo de almacenamiento.

Naturaleza de las aplicaciones y factores críticos de las mismas (tipos de funciones que se realizarán predominantemente)

Otro factor de gran importancia es la naturaleza de las aplicaciones que se van a explotar sobre las unidades de disco o cinta en cuestión, y la existencia de posibles factores críticos.

Esto es especialmente importante, y por lo tanto debe ser tenido muy en cuenta, en los denominados entornos transaccionales, en los que las aplicaciones suelen hacer un uso intensivo de las unidades de almacenamiento, especialmente de las unidades de disco. Esto se debe fundamentalmente a que en entornos de proceso transaccional se requiere por lo general múltiples accesos a la unidad de almacenamiento, de tal modo que el rendimiento global del sistema puede estar más condicionado por el comportamiento de este dispositivo que por el de la unidad central de proceso.

Pero las aplicaciones pueden exhibir otros factores críticos y peculiaridades propias que condicionarán las características técnicas de las unidades de almacenamiento que se vayan a adquirir, como pueden ser los tiempos máximos admisibles en operaciones de lectura y escritura en las unidades de disco o cinta, o ciertas características de los procesos de salvaguarda.

Requisitos de fiabilidad e inmunidad frente a fallos

Relacionado con los factores anteriores se encuentra el análisis del grado de fiabilidad o inmunidad frente a fallos exigible al sistema. Pueden existir aplicaciones o entornos de operación muy restrictivos en ese sentido, donde el buen funcionamiento de una instalación exige la absoluta disponibilidad de todos sus componentes.

Integrabilidad con otros sistemas informáticos existentes en el entorno de operación

Aparte de las necesidades funcionales de los usuarios, el comprador de una unidad de almacenamiento de información deberá tener en cuenta una serie de cuestiones importantes

sobre el entorno de operación existente o previsible, muy especialmente en cuanto a la naturaleza de los equipos y sistemas con los que deberá garantizarse la compatibilidad o interoperatividad.

Tiempo de recuperación de los datos contenidos en unidades de salvaguarda

Con unidades de salvaguarda implementadas con sistemas automatizados de cintas es muy importante que el usuario determine cuál es el tiempo máximo permisible de recuperación de los datos contenidos en las cintas.

Disponibilidad teórica de los equipos

Dos de los parámetros que se deben analizar en el momento de la solicitud de ofertas de un sistema de almacenamiento masivo de información son su disponibilidad, medida como el tiempo medio entre fallos (MTBF, Mean Time Between Failures, tiempo medio entre fallos), y la duración total de sus reparaciones (MTTR, Mean Time To Repair, tiempo medio hasta la reparación), medida como el tiempo medio de la reparación desde la presencia de la alarma, contando desplazamientos del personal y la duración de la reparación de la unidad averiada.

Todos los elementos críticos de un sistema de información, como pueden ser una unidad de almacenamiento, deben estar protegidos por sistemas de seguridad y redundancia que sigan asegurando el correcto funcionamiento de estos sistemas ante cualquier fallo.

Otro factor a tener en cuenta es la existencia de sistemas con los que sea posible recuperar y volver a cargar los datos que contenían las unidades de almacenamiento antes de su caída.

Mantenimiento

Deberá tenerse en cuenta el período de tiempo durante el cual, es conveniente que el dispositivo esté cubierto por el servicio de garantía del fabricante.

Características físicas del entorno de operación

En el mismo sentido que el punto anterior se deberán tener en cuenta las posibles restricciones o limitaciones de carácter eléctrico, mecánico y ambiental presentes en el citado entorno.

o Consumo de potencia

Esta característica determina el consumo de potencia que tienen estos dispositivos y que deberá suministrarle su propia fuente de alimentación, externa al sistema por tanto, o la propia fuente de alimentación del sistema.

o Dimensiones

El tamaño es una característica importante en muchas ocasiones, especialmente cuando la disponibilidad de espacio está muy limitada o cuando se trate de dispositivos para su instalación en el interior de la carcasa del ordenador.

o Nivel de ruidos

Con este parámetro se determina el nivel de ruido que se produce durante la lectura y escritura de información en estos dispositivos.

o Disipación de calor

Esta característica evalúa el nivel de calor que disipan estos dispositivos durante su operación normal.

Factores humanos en el entorno de operación

Dentro de los factores humanos propios del entorno de operación, y que deben ser tenidos en cuenta durante esta etapa, figuran las necesidades de cualificación y experiencia de los

operadores, así como las facilidades para operadores discapacitados, u otros tipos de restricciones.

En resumen, el comprador debe ser capaz de analizar y especificar de la forma más concreta posible sus necesidades en relación con todos estos puntos. Téngase en cuenta que la elección de una unidad de almacenamiento de disco o cinta puede condicionar las prestaciones y servicios ofrecidos por una instalación de tratamiento de la información.

3.5.- Factores relevantes en el proceso de adquisiciónEn la definición del objeto del contrato y los requisitos inherentes al mismo, así como en la valoración y comparación de ofertas de los licitadores pueden intervenir muchos factores y de muy diversa índole.

Es de suma importancia que todos los factores relevantes que intervienen en el proceso de contratación queden debidamente recogidos en el pliego de prescripciones técnicas que regule el contrato. Así mismo, es conveniente que las soluciones ofertadas por los licitadores sean recogidas en los cuestionarios disponibles a tal efecto:

o De empresa

o Económicos

o Técnicos particulares

o

No obstante, y a título orientativo, en este apartado se hace mención a aquellos factores que, entre los anteriores, pueden intervenir en el proceso de adquisición de unidades de almacenamiento y cuyo seguimiento debe efectuarse exhaustivamente:

Capacidad de almacenamiento

En relación con la capacidad de almacenamiento de una unidad de disco o cinta, debe recordarse que el propio sistema operativo exige que cada disco almacene información de control sobre su estructura física interna y su estado en cada momento. Por ello el comprador deberá distinguir entre la capacidad bruta de la unidad y la capacidad de la unidad formateada o capacidad neta, una vez descontada la sobreocupación impuesta por el sistema.

La capacidad de almacenamiento bruta del dispositivo se encuentra directamente relacionada con la densidad de grabación, la cual define la cantidad de información almacenada en un área de grabación determinada, y con las dimensiones del medio de grabación.

No obstante, el parámetro verdaderamente importante para el comprador es la cantidad de información de datos de usuario que puede ser almacenada en el dispositivo, es decir la capacidad neta de la unidad formateada.

Una funcionalidad relacionada con esta característica es la compresión de datos, cuestión de especial importancia siempre que se vaya a trabajar con aplicaciones de imágenes, vídeo animado y multimedia, en donde los volúmenes de datos que es necesario almacenar desbordan muy pronto la capacidad disponible de cualquier tipo de dispositivo.

Tiempo medio de acceso

El tiempo medio de acceso define el tiempo medio necesario para alcanzar y leer un registro particular grabado en la unidad de almacenamiento.

En el caso de las unidades de disco, el tiempo medio de acceso es igual a la suma del tiempo medio de búsqueda más el tiempo medio de latencia.

Velocidad de transferencia de datos

La rapidez con la que son transferidos los datos entre las unidades de almacenamiento y el sistema de proceso viene determinada por el parámetro conocido como velocidad de transferencia de datos. Este parámetro puede resultar de gran importancia, dependiendo de la aplicación que vaya a hacer uso de la información almacenada en estos dispositivos.

En el caso de unidades de discos, la máxima velocidad de transferencia de datos está relacionada directamente con la velocidad de rotación del disco, y con la densidad de grabación del medio soporte de la información, expresada en número de pistas por pulgada (tpi).

Mientras que si consideramos las unidades de cintas, la máxima velocidad de transferencia de datos viene definida por la velocidad de avance o velocidad a la que la cinta pasa por delante de la cabeza de lectura-escritura, y por la densidad de grabación del medio magnético, expresada en bits por pulgada (bpi).

El conocimiento de la máxima tasa de transferencia de datos es un factor que puede influir en gran medida en el dimensionamiento de la capacidad del subsistema de almacenamiento que se va a adquirir. Además, y aunque resulte trivial, debe recordarse que la consecución de tasas de transferencia elevadas puede exigir la utilización simultánea de varias unidades.

Un factor que puede afectar a la máxima velocidad de transferencia de datos es la máxima tasa de transferencia de la interfaz procesador-periférico a la que está conectada la unidad de almacenamiento, aunque en la mayoría de los casos este factor no es el limitativo.

Fiabilidad e inmunidad frente a fallos

La existencia de aplicaciones o entornos de operación muy exigentes en su grado de fiabilidad o inmunidad frente a fallos puede obligar a la adquisición de sistemas clasificados como inmunes a fallos (fault-tolerant), a introducir cierta redundancia en los componentes del subsistema de almacenamiento y/o a adoptar técnicas de mejora de la fiabilidad (por ejemplo, configuraciones RAID).

4. Tipos de dispositivos de almacenamiento.

Escritura Lectura Nombre Tipos

Por grabación magnética de pistas concéntricas mediante una cabeza constituida por un electroimán.

Por sensado mediante la misma cabeza que escribió actuando en forma inversa

Disco magnético (para lectura y escritura)

Disco rígido, disquete, Zip, Jazz, Bernouilli Floptical.

Por modelado de hoyos formando una pista en espiral, por inyección de plástico en un molde metálico (producción masiva de CDs)

Sensado por rayo láser de la longitud de los hoyos grabados y de la distancia que separa dos hoyos sucesivos

CD-ROM (sólo lectura)

DVD-ROM (sólo lectura)

Por efecto térmico de un rayo láser se modifica la transparencia de porciones de una pista en espiral, en una capa de material orgánico

Sensado por rayo láser de la longitud de las porciones transparentes y las no transparentes de la espiral grabada

CD-R (Sólo lectura)

Por grabación magnética auxiliada por acción térmica de una rayo

Sensado de campos magnéticos en las pistas

MO (lectura

láser de potencia por su efecto en un rayo láser y escritura)

Por efecto térmico de un rayo láser de potencia se modifica el estado cristalino de un material

Sensado por rayo láser del estado cristalino del material de las pistas

CD-RW ó E (para lectura y escritura)

DVD-RAM, PD

4.1 ¿Cómo están construidos, protegidos, y se accede a los discos flexibles?Un disco flexible o "disquete" o "floppy", como quiera llamarse, consiste en un disco de material plástico tipo mylard, cubierto con una capa de material magnetizable en ambas caras. Está contenido en un sobre que sirve para protegerlo del polvo, rayaduras, huellas digitales y golpes.

Los disquetes son removibles de la disquetera (designadas A ó B) en la que están insertados.

Cuando un disquete se introduce en una disquetera, puede ser accedido en cualquiera de las dos- caras por la correspondiente cabeza, pero una sola cara será leída o escrita por vez.

Mientras no se dé una orden de escritura o lectura, el disquete no gira, y las cabezas no tocan sus caras. Si tal orden ocurre, luego de una espera de casi medio segundo, para que tome velocidad, el disco gira (a razón de 300 r.p.m. en el interior del "sobre" protector, con la consiguiente elevación de temperatura). Sólo gira mientras lee o escribe, rozando entonces cada cabeza la pista accedida. Esto, sumado a las partículas de polvo siempre presentes, hace que la vida útil de un disco flexible común sea corta en comparación con la de un disco rígido.' La flexibilidad de un disquete ayuda a que no sea afectado cuando las cabezas tocan sus caras. Se estima que la información almacenada en un disquete puede mantenerse con seguridad en el mismo durante 3 ó 4 años, siendo conveniente re-escribirla una vez por año, pues la magnetización de las pistas se va debilitando con el tiempo.

Un disquete no debe exponerse al calor, campos magnéticos (de transformadores, fotocopiadoras, teléfono, monitor), ni ser doblado. Las etiquetas deben escribirse antes de ser adheridas.

Los disquetes de 5 ¼ pulgadas conocidos como "floppys" están contenidos en un sobre cuyo interior está recubierto por una capa de teflón para disminuir los efectos del rozamiento.

El sobre presenta aberturas para distintos fines. Las aberturas de lectura/ escritura permiten que, dentro de la disquetera, la cabeza correspondiente a cada cara pueda acceder a cualquier pista de la misma. El agujero central servirá para que en la disquetera un eje ("spindle") lo tome y haga girar. Si se cubre con cinta adhesiva la muesca de protección contra escritura, no podrán grabarse nuevos datos en los archivos almacenados por accidente o error. En estas condiciones el disquete sólo puede ser leído.

Al girar un disquete, cada vez que coincide un agujero existente en el mismo con otro agujero "índice" del sobre, es indicación de comienzo de cualquier pista que se quiera escribir o leer.

Existen distintos tipos de discos de 5 ¼” de distinta capacidad, antes descriptos.

El disquete de 3 ½ pulgadas, está dentro de un sobre de plástico rígido que lo protege mejor del polvo, humo, etc. Este en su parte superior tiene un obturador de protección con resorte, que dentro de la disquetera de 3 ½” se abre, para que las dos cabezas accedan al disco flexible.

Estas mejoras hacen que los disquetes de 3 ½” duren más que los de 5 ¼”. La protección contra escritura indebida se realiza con otro obturador de dos posiciones, deslizable por el usuario según indican dos flechas que vienen dibujadas en el plástico. Si el pequeño agujero

cuadrado está abierto, el disquete está protegido; si se lo ve cerrado, el disquete podrá escribirse. En ambos casos siempre podrá leerse.

4.1.1 Funciones que cumple una unidad de disquetes ("Floppy Disk Drive")Anteriormente se hizo mención al posicionamiento de las cabezas sobre el cilindro al cual se quiere acceder cuando el disquete está girando, y a las corrientes eléctricas que circulan en la cabeza que está escribiendo o leyendo, etc.

Estas acciones básicas de la "unidad de disquete" o "disquetera" ("drive" A 0 B) sirven a su objetivo de escribir o leer una pequeña superficie (sector) del disquete inserto en este periférico Para tales acciones la disquetera presenta en esencia:

Mecanismos de sujección y eyección del sobre protector (con el botón frontal), y para desplazar la ventana de protección.

Motor para girar el disco.

Otro motor "paso a paso"', para hacer avanzar de pista en pista (de un cilindro al siguiente), a la armadura que porta las dos cabezas. Las cabezas así se mueven en movimiento radial rectilíneo -hacia delante o atrás- hasta el cilindro seleccionado.

Sensores para detectar presencia de disquete, y si está protegido contra escritura en su cubierta.

Bus de conexión a su interfaz, conocida como “controladora".

Circuitos que constituyen la electrónica de este periférico, para accionar los elementos anteriores, conforme a las señales eléctricas que recibe de la controladora (interfaz) de las disqueteras (A y B), a través de conductores del bus de conexionado citado.

Las señales que llegan a la disquetera desde la interfaz ordenan, entre otras acciones:

Poner en marcha el motor de giro de la unidad seleccionada (sea la A ó B).

Posicionar (mediante el motor paso a paso) la armadura en un determinado cilindro del disquete.

Seleccionar cuál de las dos cabezas se activará.

A su vez por cables de dicho bus de conexión, la electrónica puede enviar hacia la interfaz señales, como:

Aviso de inicio de pista (cuando el agujero correspondiente del disquete coincide con el del sobre).

Aviso de escritura protegida.

Aviso que datos leídos son enviados a la interfaz.

Como resultado de estas señales, si todo está en orden, puede tener lugar la transferencia serie de bits leídos en un sector de un disquete hacia la interfaz (o en sentido contrario en una escritura de un sector) a través de uno de los cables del bus de conexionado citado.

5. El disquete "floptical"?Si bien la denominación "floptical" -proveniente de floppy y optical- parecería indicar un disquete flexible removible que es escrito o leído mediante láser, el floptical es un disquete flexible magnético, que se graba y lee de la forma vista. O sea con una cabeza que para escribir cada pista genera campos magnéticos N-S y S-N según el sentido de la corriente que circula por una bobina; y que en una lectura detecta inversiones del campo sobre la superficie de una pista Dichas inversiones producen corrientes en la bobina, generándose tensiones eléctricas que permiten recuperar los unos y ceros almacenados.

La particularidad de un floptical es que usa láser y óptica auxiliar para posicionar el cabezal sobre cada pista. Este, como se dijo, escribe o lee información por medios magnéticos, de la forma descripta.

Esta sofisticación es necesaria a los fines de poder operar con una densidad radial de 1245 t.p.i (pistas por pulgada) contra 135 t.p.i de los disquetes comunes de 1,44 MB, para que un floptical pueda guardar 21 MB Asimismo, un floptical se lee y escribe unas tres veces más rápido que un disquete común (floppy). Ello se debe a que es posible acceder a un cilindro (pista) del mismo en 65 mseg, contra 150 mseg del segundo (tiempos promedio), y que su velocidad de rotación es 720 r.p.m. (el doble que la de un floppy).

Por otra parte, una unidad para floptical también puede leer o escribir disquetes comunes, dado que cada cabeza presenta dos entrehierros: uno muy estrecho para disquetes floptical, y otro más ancho para floppys.

Para que el servo óptico posicione el cabezal en la pista seleccionada, al lado de cada pista magnética que almacena información (la cual puede ser formateada y reformateada), existe otra "servo pista" no borrable (grabada o estampada de fábrica) sobre la cual incide luz láser puntual. Parte de esta luz se refleja en dicha servo pista, y la información de control que ella contiene es enviada al servo sistema, para que posicione constantemente la cabeza en la pista magnética seleccionada.

Existen servos más elaborados, con seguimiento óptico por holografías en la superficie del floptical.

6. Los disquetes y unidades ZIPLas unidades ZIP (Zip Dlrive"), por las capacidades de sus disquetes, por su confiabilidad, y por su velocidad de transferencia están a mitad de camino entre las unidades de disquete y las de disco duro, aunque más próximas a esta última. Así, su velocidad de giro es del orden de 3000 r.p.m, lo cual redunda en una mayor velocidad de transferencia.

El gabinete del ZIP drive es externo al gabinete de la computadora.

La conexión del ZIP drive generalmente se hace en el port paralelo que usa la impresora, debiéndose desconectar ésta de dicho port, y volverla a conectar al gabinete del ZIP drive en un conector preparado. Los disquetes para ZIP drive son flexibles, y pueden almacenar en sus dos caras magnetizables 100/200 MB, empleándose comúnmente para back-up del disco rígido. Las cabezas de escritura/lectura están en contacto con las superficies de ambas caras, siendo más pequeñas en tamaño que las usadas en una disquetera, lo cual permite grabar y sensar con densidades de grabación mayores.

7.Todo sobre los discos ópticos.¿Qué son los discos ópticos, qué tipos existen, y cuáles son sus usos?Los discos ópticos presentan una capa interna protegida, donde se guardan los bits mediante distintas tecnologías, siendo que en todas ellas dichos bits se leen merced a un rayo láser incidente. Este, al ser reflejado, permite detectar variaciones microscópicas de propiedades óptico-reflectivas ocurridas como consecuencia de la grabación realizada en la escritura. Un sistema óptico con lentes encamina el haz luminoso, y lo enfoca como un punto en la capa del disco que almacena los datos.

Las tecnologías de grabación (escritura) a desarrollar son:

por moldeado durante la fabricación, mediante un molde de níquel (CD-ROM y DVD ROM),

por la acción de un haz láser (CD-R y CD-RW, también llamado CD-E),

por la acción de un haz láser en conjunción con un campo magnético (discos magneto-ópticos - MO).

Los discos ópticos tienen las siguientes características, confrontadas con los discos magnéticos:

Los discos ópticos, además de ser medios removibles con capacidad para almacenar masivamente datos en pequeños espacios -por lo menos diez veces más que un disco rígido de igual tamaño- son portables y seguros en la conservación de los datos (que también permanecen si se corta la energía eléctrica). El hecho de ser portables deviene del hecho de que son removibles de la unidad.Asimismo, tienen bajo costo por byte almacenado. Los CD-ROM se copian (producen) masivamente.La mayor capacidad de los discos ópticos frente a los magnéticos se debe al carácter puntual del haz láser incidente, y a la precisión del enfoque óptico del láser. Ello permite que en una pista los bits estén más juntos (mayor densidad lineal), y que las pistas estén más próximas (más t.p.i).Los CD son más seguros en la conservación de los datos, dado que la capa que los almacena es inmune a los campos magnéticos caseros, y está protegida de la corrosión ambiental, manoseo, etc., por constituir un "sandwich" entre dos capas transparentes de policarbonato.Por otra parte, la cabeza móvil -que porta la fuente láser y la óptica asociada- por estar separada a 1 mm. de la superficie del disco, mmca puede tocarla. Por ello no produce en ella desgaste por rozamiento, ni existe riesgo de "aterrizaje", como en el disco rígido con cabezas flotantes. Tampoco el haz láser que incide sobre la información puede afectarla, dada su baja potencia.

Son aplicaciones comunes de los discos ópticos: las bases de datos en CD ROM para bibliotecas de datos invariables (enciclopedias, distribución de software, manuales de software, demos, etc.), y para servidores de archivos en una red local, así como el uso de CD-R (grabables por el usuario) para copias de resguardo seguras, y las bibliotecas de imágenes.

Puede estimarse entre 10 y 15 años la permanencia de la información en un CD ROM común, dado que la superficie de aluminio que contiene la información se oxida muy lentamente en ese lapso, salvo que sea sometida a una protección anti-óxido especial, o sea de oro. En un CD-R este tiempo será mucho mayor, por presentar oro la fina capa metálica interior.

En informática se usan los siguientes tipos de discos ópticos, tratados luego en detalle:

1. Grabado masivamente por el fabricante, para ser sólo leídos: como lo son el CD ROM (Disco compacto de sólo lectura) y el DVD ROM (Digital Versatil Disc de sólo lectura). En éstos, a partir de un disco "master" grabado con luz láser, se realizan múltiples copias obtenidas por inyección de material (sin usar láser). Se obtienen así discos con una fina capa de aluminio reflectante -entre dos capas transparentes protectoras-. Dicha capa guarda en una cara unos y ceros como surcos discontinuos, que forman una sola pista en espiral. La espiral es leída con luz láser por la unidad de CD del usuario.

2. Grabable una sola vez por el usuario: el CD-R (CD Recordable) antes llamado CD-WO (Write once) En la escritura, el haz láser sigue una pista en espiral pre-construida en una capa de pigrnento. Donde el haz incide, su calor decolora para siempre el punto de incidencia. En la lectura, esta capa deja pasar el haz láser hacia la capa reflectora dorada que está más arriba, reflejándose de forma distinta según que el haz haya atravesado un punto decolorado o no, detectándose así unos y ceros. Ambas capas están protegidas por dos capas transparentes. Una vez escrito, un CD-R puede leerse como un CD-ROM.

3. Borrables-regrabables: en la tecnología de grabación magneto-óptico (MO), la luz láser calienta puntos (que serán unos) de una capa -previamente magnetizada uniformemente- para

que pierdan su magnetismo original (este corresponde a ceros). Al mismo tiempo, un campo magnético aplicado produce sólo en dichos puntos una magnetización contraria a la originaria (para así grabar unos).Estas diferencias puntuales de magnetización son detectadas en la lectura por la luz láser (con menos potencia), dado que provocan distinta polarización de la luz láser que reflejan. Otro tipo de CD ópticos re-escribibles son los CD-E (CD-Erasable), hoy designados CD-RW (CD ReWritable), con escritura "por cambio de fase" (de cristalina a amorfa o viceversa) de los puntos de la capa del disco que guarda los datos. Se trata de una tecnología puramente óptica, sin magnetismo, que requiere una sola pasada para escribir una porción o la pista en espiral completa. En la tecnología PD (Phase change/Dual) que también es por cambio de fase, la unidad escribe pistas concéntricas. "Dual" indica que la unidad también puede leer CD con pistas en espiral (CD-ROM, CD-R, CD-RW).

Si bien los CD-ROM son los CD más usados para almacenar programas y datos, las unidades lectoras de CD actuales también permiten leer información digital de otros tipos de CD basados en la misma tecnología, con vistas a aplicaciones en multimedia, como ser:

CD-DA (Digital Audio): es el conocido CD que escuchamos en un reproductor de CD para audio. Podemos escuchar la música que contiene mientras trabajamos con una PC, o bien mezclarla en usos multimedia.

CD-I son las iniciales de disco compacto interactivo. De tecnología semejante al CD-ROM, puede combinar datos, audio y video, conforme a un estándar multimedia propuesto por Phillips y Sony en 1986. Este también define métodos para codificar y decodificar datos comprimidos, y para visualizarlos. Almacena 72 minutos de audio digital estéreo ó 19 horas de conversación de calidad en mono, ó 6000 a 1500 imágenes de video - según la calidad deseada- que pueden buscarse interactivamente y mezclarse. Requiere una plaqueta inteligente especial en el computador. Al usuario le es factible interactuar mientras el CD es reproducido -en una unidad lectora compatible- mediante el mouse, o un dispositivo para disparar sobre un punto infrarrojo emitido ("thumbstick").

CD-ROM XA (de extended Architecture): es un estándar para sonido e imagen propuesto por Phillips, Sony y Microsoft, extensión de las estructuras de un CD-ROM, que especifica la grabación comprimida de sonido en un CD-ROM por el sistema ADPCM, también empleado en CD-I. Esto hace que un CD-ROM XA sea un puente entre CD-ROM y CD-I.

Photo CD: el estándar elaborado en 1990 por Phillips y Eastman Kodak especifica el procedimiento para convertir fotografías de 35 mm en señales digitales para ser grabadas en un CD-R en una o varias sesiones. La grabación se realiza durante el revelado de la película. Así se guardan cientos de fotos color en un CD-R. Los Photo CD y Video CD son CD-ROM XA "Bridge Format", que pueden leerse en lectoras CD-I como en lectoras propias de computadoras.

DVI es un tipo de CD ROM que integra video, televisión, gráficos con animación, audio multicanal y textos. Necesita plaquetas adicionales. Merced a una técnica de compresión de datos, éstos ocupan 120 veces menos lugar, permitiendo ver una hora de video de 30 imágenes por segundo. A esta velocidad, dado que una imagen de TV ocupa 600 KB, para ver un segundo se requieren 600 KB x 30 = 18 MB. De no existir compresión, los 600 MB de un CD ROM sólo permiten unos 600/18 " 30 seg. de visión. Los reproductores de CD actuales pueden leer CD-ROM, CD-R (de varias sesiones), CD-ROM XA, Photo CD, Video-CD, CD-I, CD-plus, y CD-DA.

¿Cómo se fabrican los CD-ROM, y se graban los sectores de la espiral?En un CD-ROM la espiral que codifica la información grabada es moldeada (en máquinas que fabrican en serie miles de CD iguales) en un molde de níquel, en el cual a temperatura se inyecta plástico.

A dicha espiral así moldeada se le deposita una fina capa de aluminio, y es protegida por una capa transparente superior. Más en detalle, con el disco visto desde abajo, la superficie grabada presenta una sucesión de hoyos ("pits") separados por espacios planos ("lands"), que forman una pista en espiral.

De este modo, un CD-ROM es grabado por el fabricante -en serie con otros iguales- pudiendo posteriormente ser sólo leído por el usuario en su unidad lectora de CD-ROM. En ésta un haz láser puntual sigue la pista en espiral metalizada que contiene la información, y al ser reflejado por dicha pista permite detectar la longitud de los "pits" y “lands" que codifican la información almacenada.

Por presentar un CD-ROM más bytes para código detector de errores que un disco CD-DA, no es factible leerlo en una reproductora para CD de audio.

La información digital (bits) en un CD-ROM -al igual que en un CD DA- se debe grabar en bloques (también llamados sectores) contiguos de una espiral.

Un tipo de CD-ROM de 60 min de duración (también son comunes los de 74 min) presenta la espiral constituida por 27000 sectores conteniendo cada uno 2048 bytes (2 K) para datos. En total se pueden almacenar:

2048 bytes x 270.000 = 552.960.000 bytes = 552.960.000/1.048.576 MB = 527 MB.

Antes de grabar el disco "master", punto de partida para fabricar miles de CD ROM, un programa fracciona cada archivo a grabar en sectores de 2048 bytes de datos, y les agrega, conforme a los campos de un sector:

unos y ceros indicadores de comienzo de bloque, que sirven para sincronismo con la lectora de CD.

una secuencia de bits que irá en la cabecera (header) de cada bloque para poder localizarlo.

los códigos ECC de Reed y Salomon para detectar/corregir errores que van al final de cada bloque.

Cada uno de los 270.000 bloques así conformados se va grabando en un disco "master" de vidrio, recubierto en una de sus caras por una película que atacará un haz láser, para formar en ella una espiral constituida por hoyos ("pits"). Para ello, se inserta el disco "master" de vidrio en un dispositivo de grabación, que presenta un cabezal que porta un haz láser de potencia, el cual se mueve en línea recta desde el centro al borde del disco. Este movimiento combinado con el de giro del disco, da como resultado que sobre la superficie del disco pueda formarse una espiral que crece desde el centro. Cada vez que el haz es activado, el calor que genera la punta microscópica del mismo (menor que una milésima de mm.) ataca la película que recubre el vidrio del "master" -en la cual está enfocado- generando en ella un hoyo que conformará la espiral.

Más en detalle, una computadora envía al cabezal, uno por uno, los bits a grabar, y en correspondencia se enciende o apaga el haz láser. Si el haz se activa, quema un punto microscópico en la pista en espiral que se va generando (de ancho algo menor que el punto), creando en ella un hoyo. De esta forma dicha pista se va conformando por hoyos ("pits"), separados por espacios no atacados por el haz, los "lands".

En un tipo de grabación corriente, un "land" representa un uno, y el “pit" que le sigue representa uno o más ceros, según sea la longitud de dicho "pit" (y el tiempo involucrado).

La espiral presenta unas 16.000 vueltas por pulgada radial (t.p.i). En el espesor de un cabello entran 50 vueltas. En total tiene 22.190 vueltas.

Cada archivo queda grabado en sectores sucesivos (que forman lo que suele denominarse un "track", aunque la pista en espiral es una sola). A continuación de un archivo sigue otro en la espiral, como en una cinta magnética.

Luego de grabar el disco "maestro" se fabrican réplicas metálicas (resistentes a la manipulación) de su superficie, por duplicación electrolítica, resultando otros discos de metal, "negativos" y "positivos" del "maestro" original. Este servirá de molde para fabricar en serie los CD de plástico. Para fabricar cada CD, por inyección de plástico (policarbonato que se derrite en el molde de níquel citado), se moldean la espiral -réplica de la existente en el "master"- junto con la capa inferior que le sirve de protección, constituyendo una sola pieza transparente. Por ser el molde un "positivo" del master, la espiral moldeada será un "negativo", o sea los "pits" como "mesetas montañosas" en su superficie superior. Esta superficie "montañosa" en espiral, debe ser metalizada con una fina capa reflectante de aluminio (u oro); y en otro paso deberá ser cubierta por una capa protectora de resina acrílica, sobre la cual se imprimirá la etiqueta, que conforma el "el techo" plano del CD. Visto el CD de--,de abajo presenta una superficie plana, sobre la cual está la espiral "montañosa" recubierto por la capa de metal, y sobre ésta la capa protectora transparente donde va la etiqueta.

La pista en espiral de un CD presenta el mismo número de bits por centímetro en todos sus tramos (densidad lineal constante), para aprovechar mejor el medio de almacenamiento. Un disquete gira a velocidad angular constante (CAV: constant angular velocity), como ser, cada vuelta siempre en 1/5 seg. Si tiene 18 sectores por pista, en cada vuelta leerá 18 sectores en 1/5 seg, cualquiera sea la pista. De esta forma, con CAV, se logra fácil que la cantidad de bits que se leen por segundo (velocidad de transferencia interna) sea la misma, sin importar qué pista sea.

Análogamente en un CD-ROM, por tener su pista en espiral igual densidad en cualquier tramo, a medida que ella es leída desde el centro al borde, -y por ende también cuando es grabada- la velocidad de giro debe disminuir continuamente, para que la cantidad de bits leídos por segundo sea constante en cualquier tramo. Dado que la espiral tiene igual cantidad de bits por cm en cualquier tramo, una vuelta interna guardará menos bits que otra más externa, por tener menor longitud. Si la espiral se leyera a velocidad de giro constante, durante una revolución del disco, una vuelta más interna de la espiral proporcionaría menos bits que otra más externa. De ser así, la lectura de una vuelta más interna de la espiral al ser leída proveería menos bits por segundo que otra más externa.

Para tener igual densidad en cualquier tramo de la espiral, en la grabación del "master", el punto luminoso del haz láser emitido por la cabeza (que se mueve en línea recta radial desde el centro al borde del plato, incidiendo siempre perpendicular al disco) genera la espiral a velocidad lineal constante (constant linear velocity-CLV, en cm/seg), para que sea constante la cantidad de bits grabados (y por ende leídos y transferidos) por segundo. Para que esto ocurra, el disco en el centro gira a una cierta velocidad angular (vueltas por segundo), que debe disminuirr permanentemente a medida que la cabeza se aleja rectilineamente hacia el borde del disco.

Resulta así, que la velocidad de rotación variable de un CD no se debe a su pista en espiral. Del mismo modo, en un disquete, un sector más interno ocupa menos longitud de pista (mayor densidad de bits por cm) que otro más externo (menor densidad).

Sintetizando: por girar un CD a velocidad angular variable, y ser escrito a velocidad linear constante, se escriben (y leen) la misma cantidad de bits por segundo y por centímetro, cualquiera sea el sector del mismo Los sectores grabados, por contener igual cantidad de bytes, presentarán igual longitud en centímetros, dado que la cantidad de bits por centímetro es igual en cualquier porción de la espiral. El número de sectores escritos en cada vuelta de la espiral es un número variable, y en general no entero.

¿Cómo se lee un CD en una unidad lectora de CD-ROM, sea simple, 2x, 4x,... 12x ...?

El hardware de una unidad lectora de CD (CD drive o CD player) comprende, básicamente:

Mecanismos y motor de bandeja para insertar y retirar el CD.

Electrónica de este periférico (IDE o SCSI), basada en un microcontrolador, con programas en EPROM para gobernar la mecánica y la electrónica de la unidad, y para detectar y corregir errores de lectura.

Motor de giro del disco.

Motor para movimiento (radial), hacía delante o atrás, de la base que soporta el cabezal de lectura.

Diodo láser y óptica auxiliar.

Optica móvil de enfoque (con motor).

Subsistema de óptica móvil para seguimiento de la pista.

Diodos foto-sensores de las señales ópticas reflejadas en el CD, y óptica auxiliar.

En un tipo de mecanismo corriente, al apretar un botón la bandeja de inserción ("caddy") sale hacia fuera, y el CD es puesto en ella. Al pulsar nuevamente dicho botón, la bandeja vuelve hacia adentro.

En un determinado momento de su trayecto empuja también hacia adentro a dos "mandíbulas" que se cierran paulatinamente (como una dentadura), hasta que el agujero central del disco queda prisionero (a través del hueco la bandeja) entre dos piezas circulares giratorias imantadas, vinculadas a esas mandíbulas. Así el disco queda centrado, y levantado respecto de la bandeja, a fin de no rozarla al girar.

Más en detalle, al final del recorrido de la bandeja -cuando se cierran por completo las mandíbulas- la pieza circular ligada a la mandíbula superior atrae magnéticamente al cuerpo de la pieza circular de la mandíbula inferior, vinculada al eje de un motor de giro, para asegurar que el borde interno del disco quede aprisionado entre dichas piezas, a fin de que pueda girar correctamente y esté centrado, como se planteó.

La mandíbula inferior presenta una base que contiene el motor de giro, el cabezal con el láser, y un sistema con dos guías para desplazar hacia atrás o adelante (mediante otro motor) el cabezal respecto a esta base, en dirección radial al disco. Además existe un bus flexible, para conectarla a la electrónica IDE.

Para que en todos los puntos grabados en espiral en el CD pueda incidir el haz láser generado por el cabezal, a medida que éste avanza radialmente hacia el borde del CD, se disminuye la velocidad de giro del disco; e inversamente, si el cabezal avanza hacia el centro, el CD debe girar más rápido. O sea, que al pasar el haz de un punto al siguiente de la espiral grabada, la velocidad de giro del disco ya varió.

El cabezal está a 1 mm. de la superficie del CD, generando un haz láser infrarrojo no visible, de baja potencia (pero peligroso para la vista), con un sistema de autoenfoque automático permanente en la capa de aluminio del CD, para incidir sobre "pits" y "lands" de la espiral grabada en esta capa.

Si en su movimiento rectilíneo radial a velocidad constante, el punto luminoso del haz incide en un "land" de la espiral grabada (cuya velocidad de rotación varía constantemente), el haz láser es reflejado por el aluminio, con mayor intensidad que si incide en un “pit”.

Un diodo fotosensor detecta estas diferencias de intensidad de luz láser reflejada, a fin de recuperar -bajo la forma de impulsos eléctricos- los ceros y unos almacenados. Dichos pulsos según su duración representan distinto número de ceros, mientras que tanto el comienzo como el final de un pulso representa un uno.

A un nivel de mayor detalle, en el cabezal existe un sistema de lentes móviles no dibujado -gobernado por la electrónica de la unidad lectora de CD, basada en un microprocesador- que tiene como función enfocar el haz láser en cada punto de la espiral grabada, formada en la capa metálica del CD. Esto es necesario, dado que el CD no es perfectamente plano, por presentar deformaciones (± 0,6 mm) por el proceso de fabricación. También dicha electrónica comanda otro subsistema para desplazar levemente el haz sobre la superficie grabada del CD, de modo que en la lectura el haz siga correctamente sobre la pista en espiral grabada.

Los CD que almacenan 650 MB y 1,3 GB se graban típicamente según al método PPM (pulse position modulation) por el cual se representa un uno haciéndole corresponder un "land" de la espiral, al cual sigue un número de ceros representados por la longitud del "pit" que sigue a dicho "land". Los bytes a grabar están recodificados según el código EFM, a tratar.

En la lectura de un CD el diodo láser del cabezal genera un haz de luz láser infrarrojo perpendicular a la superficie del disco. En su camino hacia el disco, atravesará un prisma triangular sin desviarse, y luego pasará por otra lente (o por una bobina en la cual circula corriente eléctrica) para que el haz sea enfocado como un punto en la capa reflectante de aluminio donde están los pits y lands de la espiral. Al incidir el haz en la primer capa transparente protectora del CD, tiene un diámetro de 1 mm.

Atravesando esta capa los rayos se difractan (desvían), llegando luego a tener el haz un diámetro de unas 0,8 milésimas de mm. Cuando incide sobre la pista en espiral (cuyo ancho es de 0,5 milésimas).

En PPM un "land" es menor que 0,8 milésimas, por lo que el haz mmca puede incidir totalmente en un "land": parte de los rayos incidirán en el "land", y parte en el "pit" vecino. Dado que un "pit" está a una profundidad de un cuarto de longitud de onda de un "land", la porción de rayos que inciden en el "pit”, antes de hacerlo recorren un cuarto de onda más que los que inciden en el "land". El haz luego de incidir en el aluminio, se reflejará. Los rayos que incidieron en el "pit" después de reflejarse harán nuevamente un cuarto de onda más de camino que aquellos que incidieron en el "land".

En definitiva, los rayos incidentes en el "pit" recorrerán media onda (un cuarto más un cuarto) más que los incidentes en el "land". El efecto resultante, es que el haz que incide parte en un "land" y parte en un "pit", al ser reflejado, llega al diodo fotosensor con muy poca intensidad luminosa (luego de pasar por el objetivo y ser reflejado por la cara de un cristal que por su inclinación oficia de espejo), por anularse entre sí los rayos desfasados en media onda provenientes del "land" y del "pit".

En cambio, cuando el haz incide en un "pit", en cada punto del mismo todos los rayos reflejados recorrerán la misma distancia, reforzándose mutuamente (todos en fase) provocando una fuerte intensidad luminosa al llegar al fotodiodo.

El método de registro PWL (Pulse Width Modulation) permite una mayor densidad de almacenamiento. Los “lands” dejan de servir para codificar un solo uno, pudiendo codificar uno o más ceros como los "pits". La transición de “pit" a "land" o la inversa codifica un uno; y la distancia entre dos transiciones (dos unos) representa un cierto número de ceros, según sea su longitud (y el tiempo transcurrido).

Existen unidades lectoras CD-ROM de tipo 2x, 4x, 6x y 8x,.... de doble, cuádruple, séxtuple, óctuple, ... velocidad que la velocidad simple de una unidad CD de audio estándar, respectivamente. Las mismas tienen, en consecuencia, tiempos de acceso y transferencia respectivamente más rápidos que la velocidad CD estándar.

Por ejemplo, las del tipo 6x tienen un tiempo de acceso de unos 120 mseg (para 1/3 de carrera del cabezal entre extremos, que se duplica si la carrera es entre extremos), y velocidad de transferencia de 900 Kbytes/seg, casi 1 MByte/seg (contra 600 Kbytes/seg de las

4x, en correspondencia con el 50% de diferencia de velocidad). Las unidades 6x presentan un buffer de datos de 256 Kbytes.

En la performance de una lectora intervienen la eficiencia del controlador y e1 tamaño del buffer.

¿Cómo son y se escriben los CD para grabación por un usuario designados CD-R?Un CD-R (CD Recordable, o sea grabable) puede grabarse por cualquier usuario que tenga conectado en su computadora el periférico "unidad grabadora de CD" (u optar por pagar este servicio).

En ésta, un haz láser graba en una espiral parcialmente pregrabada de fábrica -construida en una capa de material orgánico- un equivalente de “pits" y "lands", requeridos para almacenar los datos. Dicha espiral ya viene formateada por hardware con las direcciones de los sectores, y sirve de guía para el láser. El CD-R sobre dicha capa orgánica con la espiral, que es translúcida, presenta otra capa de oro para reflejar el haz láser en cada lectura. Estas dos capas están protegidas por otras de policarbonato. La capa orgánica translúcida es de resina o pigmento verde (generalmente cyanina). Durante el proceso de grabación de los datos, el equivalente de un "pit" se establece al decolorarse -merced al calor puntual generado por el haz láser- puntos de la capa orgánica de pigmento (típicamente verde). 0 sea que un CD-R simula ópticamente los "pits" y "lands" físicos de un CD-ROM.

Después de ser grabado, un CD-R se convierte de hecho en un CD-ROM, que puede leerse en cualquier unidad lectora de estos discos -de la forma antes descripta- sin posibilidad de ser regrabado.

Para la lectura de cada punto de la espiral, el haz láser incidente atraviesa la capa de policarbonato transparente y la capa de pigmento, hasta llegar a la capa superior metalizada cm oro, donde se refleja (en ella está enfocado). El haz reflejado -correspondiente al punto leído- es sensado por un fotodiodo, pasando ahora primero por la capa de pigmento y luego por la transparente. Según que el punto de la capa de pigmento por donde pasó el haz incidente (y retomó reflejado) esté decolorado ("pit") o no ("land"), el haz reflejado tendrá distinta intensidad, lo cual será detectado por el fotodiodo. Puntos sucesivos de igual intensidad luminosa constituirán un "pit" o un "land", según el valor de la intensidad detectada.

No es necesario grabar toda la espiral de un CD-R de una sola vez (sesión). Es factible hacerlo en tantas "sesiones" como archivos se quiera incorporar a lo largo del tiempo, hasta completar la capacidad del CD-R (como ser, 650 MB).

Una vez grabada una porción de la espiral, no puede borrarse y ser regrabada. Por tal motivo, los CD-R también se denominan CD-WO (Write Once, o sea de una escritura). Esta imposibilidad de regrabación ha motivado su uso en el ámbito contable y financiero, pues garantiza datos no borrables para auditorias. Por lo general, los CD-R se reconocen a primera vista, por el color dorado de su etiqueta.

Los primeros 4 mm de ancho radial de una espiral de un CD-R o de un CD-ROM constituyen el "lead in", que antecede a la zona de datos. Esta es de unos 29 mm de ancho, y le sigue el "lead out" de 1 mm.

En un CD-R, el “lead-in” es precedido por dos áreas necesarias para alinear el haz láser a fin de poder grabar lo que sigue. Cada sesión de grabado de la espiral debe comenzar con la escritura de un "lead in", y terminar con la de un "lead out". A su vez, cada “lead in” debe contener la tabla de contenidos ("Tabla of contents" TOC), índice de los datos grabados en la sesión correspondiente.

Debe mencionarse que un CD-R grabado en "multisesiones" debe ser leído por un lector de CD-ROM apropiado (como son los actuales). De no serlo, sólo leerá la primer sesión.

Existen grabadoras/lectoras de CD-R de varias velocidades (x1, x2, x4 ... ). A mayor velocidad debe usarse un láser más potente para producir más calor, de forma de poder atacar adecuadamente los puntos requeridos en la espiral. Existen discos vírgenes CD-R para distintas velocidades, cuyo sustrato disipa distinta cantidad de calor en correspondencia con su velocidad de grabación.

Los discos WORM ("Write Once Read Many") fueron los precursores de los CD-R. La tecnología WORM no está normalizada: ciertos discos sólo pueden insertarse en unidades de un determinado fabricante. Estos discos son de 5 1/4", y vienen en "cartuchos" semejantes a los de plástico que protegen los disquetes magnéticos de 3 1/2", para ser insertados en las unidades correspondientes. Además existen discos con datos grabados en espiral, y otros con pistas concéntricas. Según la norma seguida por los fabricantes, un cartucho de 5 1/4" puede tener ya sea 640 MB ó 1,2 GB. Discos de 12" usados en redes pueden guardar más de 6 GB.

Por su capa orgánica los CD-R no deben ser expuestos a excesivo calor (por ejemplo dentro de un automóvil o sol directo) o humedad, pues pueden reducir su vida útil, o ser inutilizables por filtraciones de cyanina. También se debe cuidar de no escribir con bolígrafo su etiqueta, dado que la presión ejercida puede dañarlos. Una unidad CD-R puede leer un CD-ROM, y viceversa.

¿Cómo se direcciona y localiza un sector de la espiral en un CD-ROM o en un CD-R ?Tanto en el CD-ROM grabado en serie por inyección de material, como en el CD-R grabado en una unidad de grabación, la lectura de los archivos contenidos es casi directa (random), sin tener que empezar a buscar desde el comienzo de la espiral, merced a que los sectores grabados en ésta son localizables por su dirección.

Cada sector de un CD-ROM o de un CD-R se identifica por una dirección formada por tres números. Volviendo al CD antes ejemplificado de 60 minutos y 270.000 sectores, los dos números primeros de una dirección son los minutos y segundos horarios (mm:ss); cada uno puede variar entre 00 y 59 (para indicar 60 números distintos). A partir del comienzo de la espiral minutos y segundos van progresando en forma absoluta desde 00:00 hasta 59:59 como indicadores de direcciones de los sucesivos sectores de la misma, y sirven de primer referencia para localizarlos.

Pero para individualizar cada sector hace falta un tercer número, dado que, por ejemplo, si en un CD x1 lee 75 sectores por segundo, suponiendo que un sector se lea luego de transcurridos 23 min. 40 seg. del comienzo (00:00) de la espiral, los 74 sectores siguientes en su dirección contendrán los números 23:40, puesto que la menor medida de tiempo en este sistema es el segundo. A fin de individualizar cada uno de los 75 sectores con dirección 23:40 se agrega otro número designado número de sector, que va de 0 a 74. Entonces, ese primer sector que está justo en 23:40 tendrá por dirección 23:40 0; el siguiente 23:40 1; y así hasta el 23:40 74, luego del cual seguirá el de dirección 23:41 0, etc. En esencia, es como dividir el segundo en 75 fracciones, puesto que en un CD x1 cada sector se lee en 1/75 de segundo.

Minutos y segundos pueden combinarse para formar 60 x 60 = 3.600 combinaciones de números distintos. Cada una de ellas puede asociarse a un número de sector, que va entre 0 y 74 (o sea se pueden indicar 75 números distintos). Por lo tanto, en total pueden formarse 3.600 x 75 = 270.000 combinaciones (direcciones) distintas, una para cada sector.

Conforme a lo anterior, las direcciones irán progresando como sigue:

00:00 0 00:00 1 00:00 2 ... 00:00 73 00:00 74; y para el siguiente segundo:

00:01 0 00:01 1 00:01 2 ... 00:01 73 00:01 74; y para el siguiente segundo:

00:02 0 00:00 1 00:02 2 ... 00:02 73 00:02 74; y para el siguiente segundo:

00:59 0 00:59 1 00:59 2 ... 00:59 73 00:59 74; y para el siguiente segundo:

01:00 0 01:00 1 00:00 2 ... 01:00 73 01:00 74; y para el siguiente segundo:

01:01 0 01:01 1 00:01 2 ... 01:01 73 01:01 74; y para el siguiente segundo:

01:02 0 01:02 1 00:02 2 ... 01:02 73 01:02 74; y para el siguiente segundo:

Los últimos 75 sectores, del total de 270.000 de la espiral de 60 min. de duración deben tener por dirección:

59:59 0 59:59 1 59:59 2 ... 59:59 73 59:59 74

De esta forma, el sector 155 contado desde el comienzo de la espiral, tendrá por dirección 0:2 4 Suponiendo que se conoce la dirección del sector al que se ordena acceder (lo cual implica haber consultado un archivo de subdirectorio, según se verá), el microprocesador de la unidad lectora dará la orden de traslado rápido del cabezal (según la recta en que se desplaza) a la porción de la espiral donde se encuentra dicho sector, en función de los minutos y segundos de su dirección. Luego, el haz láser del cabezal (enfocado en la capa metálica) traspasará la capa transparente protectora, y leerá direcciones de sectores de dicha porción, para que se puedan hacer ajustes finos del posicionamiento del cabezal (y de la velocidad de rotación), hasta encontrar el sector al que se quiere acceder.

El tiempo medio de acceso a un sector de la espiral depende que el CD sea x1, x2, x4, etc. Así tenemos:

CD x 1 (velocidad simple), lee 75 sectores/seg, (como los CD-DA) y transfieren 150 KB/seg.

CD x 2 (velocidad doble): tiempo de acceso 400 mseg; lee 150 sectores / seg y transfiere 300 KB / seg.

CD x 4 (cuádruple velocidad): tiempo de acceso 240 mseg; lee 300 sectores/seg y transfiere 600 KB/seg.

CD x 6 (séxtuple velocidad): tiempo de acceso 170 mseg, y transfiere 900 KB/seg.

CD x 8 (óctuple velocidad'): tiempo de acceso 160 mseg, que transfiere 1,2 MB/seg.

Como en los discos rígidos, las mayores velocidades de giro de los CD x2, x4, etc. implican mayores velocidades de transferencia, dado que el haz láser lee más bit/seg., lo cual se traduce en que pasarán más rápido a la electrónica de la lectora de CD, y por ende a memoria principal. En multimedia muchas aplicaciones pueden tener serios problemas de continuidad de sonido e imagen si usan CD x1 ó x2.

La performance de un reproductor de CD-ROM también depende del tamaño del buffer de su interfaz (típicamente de 256 KB), y de la calidad de su electrónica.

¿Qué es la codificación EFM usada en los CD-ROM?En esencia, la codificación EFM es un caso particular de la llamada "modulación" PCM (Pulse Code Modulation) usada para codificar información digital.

¿Cómo son en detalle los sectores de un CD y el código CIRC?El hecho de que un CD de audio digital (CD-DA o CD player) pueda ser escuchado en la lectora de CDROM de una PC implica que la información está estructurado de manera semejante en ambos. En lo que sigue, se describirá la trama interna de un CD-DA, para luego mostrar su diferencia con el CD-ROM.

Los formatos de los sectores de los distintos tipos de CD tienen un origen común en el CD-DA. En éste un sector comprende 98 sub-bloques ("frames") iguales codificados en EFM.

Cada "frame" comienza con 27 bits para sincronismo, y luego siguen 17 bits en EFM (1 byte real, con bits PQRSTUVW) para control. Después siguen 476 bits en EFM (28 bytes reales) compuestos por 24 bytes de datos mezclados con 4 bytes adicionales para el código detector-

corrector de errores designado CIRC (Cross Interleaved Reed-SalomoW Code). Luego siguen otros 68 bits EFM (4 bytes) de CIRC.

Los bytes de CIRC sirven para asegurar que sólo puede haber un bit errado no corregido por cada 108 bits = 100 millones de bits (1/108 = 10-8) en un CD-DA, lo cual no es perceptible escuchando música, pues cada segundo se leen 75 sectores. Si un sector está malo el oído no lo nota, dado que el reproductor de CD esta programado para repetir en este caso el sector anterior.

En total, un "frame" (cuadro/trama) consta de: 27 + 17 + 476 + 68 = 588 bits (en codificación EFM). De acuerdo con lo anterior, un sector -por contener 98 "frames" con 24 bytes reales para datos cada uno- puede almacenar en total: 24 x 98 = 2352 bytes de datos.

Dado que la capacidad máxima de un CD-DA puede ser 680 MB, ello implica que consta de: 680 x 1.048.576 bytes/2352 bytes = 300.000 sectores (1 MB = 1.048.576 bytes).

Conforme a lo descripto, la espiral de un CD esta compuesta por una sucesión continua de "frames", siendo que cada 98 "frames" consecutivos forman un sector (bloque). No existe separación alguna entre un sector y el siguiente. Se utiliza la zona de datos del primer "frame" de cada sector para guardar información que identifica dicho sector. (mm:ss y número de sector).

Otra forma de representar un sector sin detallar "frames" concentra en un solo campo los 2352 bytes de datos del mismo antes calculados, que en realidad están repartidos en sus 98 "frames". También los 4 bytes de CRC, que aparecen una vez junto con los datos y otra vez solos en cada uno de los 98 "frames", se concentran en dos campos contiguos, cada uno agrupando un total de 4 x 98 = 392 bytes Los 8 bits PQRSTUVW del byte de control de cada "frame", llamado "subcódigo", en un sector totalizarán: 1 x 98 = 98 bytes de control. Los bits de sincronismo de cada "frame" no aparecen. De los 2352 bytes se usan 16 para sincronismo e identificación del sector, quedando 2336 bytes para datos.

Todos los bits P de los 98 "frames" de un sector, constituyen el "subcanal P" del mismo (que se conoce totalmente cuando se termina de leer dicho sector), el cual indica si el sector contiene música o datos para computación. Los datos de un subcanal P a lo largo de un CD (compuesto por los bits P de todos los sectores) pueden Regar a 4 MB. Del mismo modo, los 98 bits designados Q conforman el "subcanal Q".

En los subcanales o subcódigos P y Q, que entre otras cosas indican si la grabación es de 2 ó 4 canales, el tipo de pre-énfasis empleado en la grabación musical, si se trata de sectores en blanco entre temas musicales, el número de tema grabado, y la codificación que sirve para visualizar en el reproductor tiempos en mm:ss.

Con los 6 bits R a W de los 98 sub-bloques se forma un subcanal auxiliar menos utilizado, con información para sincronización, identificación y otros fines.

Usando los subcanales es factible almacenar, además de la música, imágenes fijas (unas 700) o móviles.

Cada sector consta de 588 x 98 = 57.624 bits. Multiplicando este valor por los 300.000 sectores de un CD, resulta un total cercano a los 20 mil millones de bits, de los cuales sólo 680 MB son para datos del usuario Este tipo de CD puede guardar 650 MB en un disco de 74 minutos, y 553 MB en discos de 60 minutos.

Hasta acá el CD-DA. Los CD-ROM y los CD-R presentan la misma Estructura de 98 "frames" por sector.

Pero el error de un bit cada 108, admisible en un CD-DA, no puede ocurrir en un CD-ROM usado en computación, en especial si contiene archivos de programas. En un CD-ROM conservar la integridad de los datos guardados es más crítica que en un disco rígido, dado

que si en este último se tiene sectores malos, esto puede subsanarse copiándolos en otros sectores, lo cual no es factible de realizar con los datos de un CD-ROM.

Por ello, en el formato "modo 1" de un CD-ROM, que es el más universal, además del código CIRC existente en cada "frame" (igual al visto en un CD-DA), se usan 288 bytes de los 2352 bytes para datos, a fin de realizar una corrección adicional sobre todo el sector. Esta se lleva a cabo luego que se hicieron las correcciones CIRC en cada "frame" del sector, mediante sus dos CIRC, como se describió en el pie de página anterior. Estos 288 bytes constan de 4 bytes de código detector errores (EDC), más 8 bytes cm ceros, más 276 bytes de código corrector. De este modo, sólo es factible un bit errado por cada 10.000.000.000.000 de bits (1/1013 = 10-13), o más. Un lector de CD-DA no puede interpretar estos 288 bytes (escritos con los datos), por lo que no puede leer un CD-ROM. A diferencia, un lector de CD-ROM puede leer un CD-DA.

En un CD-ROM, en un CD-R, como en un CD-DA, de los 2352 bytes de datos del sector, deben destinarse al comienzo, en la zona de datos del primer frame, 12 bytes para sincronismo del sector (que existen además de los bits de sincronismo de cada "frame" del mismo), y 4 bytes para el encabezamiento ("header"). Este contiene en 3 bytes los valores de minutos (mm), segundos (ss), y números (de 0 a 74) descriptos, que identifican cada sector. El cuarto byte indica el "modo".

Por lo tanto, cada sector de un CD-ROM "modo 1" guarda en neto: 2352 - 12 - 4 - 288 = 2048 bytes reales (2 K) de datos.

Puesto que un sector de un CD-DA o CD-ROM, o CD-R presenta 98 "frames" de 24 bytes de datos, y se leen 75 sectores/seg (CD-ROM x1), para esta velocidad de lectura corresponde una velocidad de transferencia de (98 x 24) Bytes/sector x 75 sectores/seg = 176.400 Bytes/seg. (que se duplica, triplica, etc., para 2x, 3x ... ).

De uso menos frecuente en computación es el formato "modo 2" de 2336 bytes para datos por sector, para aprovechar casi 15% más el espacio que en el modo 1, dado que, (como en los CD-DA) no se emplean 288 bytes adicionales para una ulterior corrección. Este formato es eficaz en aplicaciones donde el error de 1 bit en 108 citado no es crítico, como ser en el ahnacenanúento de imágenes.

También existe el formato CD-ROM X-A (de extended Architecture), para multimedia, que agrega un campo de 8 bytes ("sub-header"), quedando libres 2324 bytes para datos. Permite reunir secuencias de video sincronizadas con texto y sonido comprimidos.

Los reproductores de CD actuales pueden leer CD-ROM, CD-R (de varias sesiones), CD-ROM X-A, Photo CD, Video-CD, CD-I, CD-plus, y CD-DA.

¿Qué es el formato lógico HSG/ISO 9660 para organización interna de un CD-ROM usado en sistemas operativos para almacenar archivos?Las siglas HSG hacen mención al High Sierra Group, grupo de fabricantes de hard y soft que se reunió en el High Sierra Hotel de Nevada en 1985, para establecer normas de compatibilidad entre CDs. Estas con muy pocas variantes constituyera luego el estándar ISO 9660. De ahí la denominación HSG/ISO 9660. Este estándar sirve para acceder a archivos en un CD-ROM, a través del DOS u otro sistema operativo de uso en una PC. Según el mismo, un sistema operativo -para almacenar la información o leerla- "ve" un CD-ROM conformado por una sucesión de sectores lógicos de 2048 bytes (2KB) como en una cinta magnética, constituidos a su vez por 4 bloques lógicos de 512 bytes.

Un archivo se guarda en una secuencia continua de bloques lógicos.

Tanto los sectores lógicos como los bloques lógicos se numeran 0,1,2... Estos números identificatorios se denominan Logical Sector Numbers (LSN), y Logical Blocks Numbers (LBN), respectivamente.

Resulta, pues, que el tamaño de un sector lógico (2 KB) coincide cm el de un sector antes definido, también llamado sector físico, siendo que en un sector físico entran 4 bloques lógicos de 512 bytes.

El sector lógico 0 (SLN 0) se encuentra luego que pasaron 150 sectores físicos, en el sector físico de dirección 00:02 0, o sea en el sector que está a 2 seg. del comienzo del CD, suponiendo que pasan 75 sectores por segundo por el punto de incidencia del rayo láser enfocado en la espiral.

Mediante un simple cálculo, con el SLN se puede hallar la dirección del sector físico que le corresponde.

Según se vio, en un disquete o en un disco rígido un archivo puede estar fraccionado: parte en sectores consecutivos de un cilindro, y parte en sectores consecutivos de otro(s) cilindro(s). Ello depende del espacio existente cuando fue creado, de su extensión, y del hecho de que si el archivo fue ampliado en distintas oportunidades, en el lapso transcurrido entre éstas fueron creados o borrados otros archivos.

En un CD la espiral una vez grabada no puede borrarse (sea del tipo CD-ROM grabado por inyección en un molde patrón, o un CD-R). Cada archivo guardado en el CD consta de varios sectores consecutivos de la espiral, sin posibilidad de fragmentación, ni de cambios (gran estabilidad). Resulta así sencillo ubicar en un CD todos los bloques lógicos que constituyen un archivo, pues basta indicar la ubicación del primero de ellos y el número total de tales bloques.

Por lo tanto, un CD no requiere de una tabla tipo FAT, necesaria para seguir la continuidad de un archivo que se encuentra fraccionado en distintos cilindros de un disco o disquete.

La denominada “Path table” ("tabla de alternativas") de un CD, contiene -por orden alfabético- los nombres de todos los directorios y subdirectorios, junto con el número de sector lógico (SLN) donde cada uno de ellos empieza, con lo cual puede determinarse en qué sector físico están. Puede haber varias tablas. Si una copia de esta tabla pasa a memoria principal, en ella se selecciona el subdirectorio buscado, y luego es factible perder tiempo únicamente para acceder a un solo sector del CD, donde dicho subdirectorio se encuentra, a fin de localizar por su nombre un archivo que forma parte del mismo. Para traer a memoria la "Path Table", el sistema operativo debe averiguar en qué sector del CD ella está. A tal fin primero debe llevar a memoria el Descriptor de Volúmen estándar (VD), que siempre debe existir en el SLN 0. Este sector y hasta el SLN 15 están reservados para el área del sistema; o sea que ésta consta de 32 KB (16 sectores de 2KB). Luego, se extiende el área de datos hasta el fin del CD. Este VD también permite localizar el SLN del área de datos donde se encuentra el "directorio raíz" del CD, a partir del cual comienza la estructura jerárquica de subdirectorios y archivos contenidos en el CD, como en los discos y disquetes.

Conforme al estándar HSG, pueden existir en el área del sistema un "boot sector", y hasta 5 descriptores de volumen distintos, que informan sobre distintos atributos del CD, siendo obligatoria la existencia del VD estándar. Esta información debe estar en sectores consecutivos, a partir del SLN 0, al final de los cuales un sector lógico debe indicar el fin de la secuencia de sectores ocupados en el área del sistema.

Los descriptores de volumen posibilitan la creación de varios directorios en un CD (o para un grupo de CD)

¿Qué son las técnicas magneto-ópticas (MO) y de cambio de fase usadas en discos ópticos borrables?Los discos borrables magneto-ópticos (M0) presentan una fina capa de material magnetizable y reflectante, protegida entre dos capas de material plástico transparente. La capa magnetizaba guarda la información en pistas concéntricas, que se graban y leen a velocidad angular constante (CAV: constant angular velocity) como ocurre en los discos magnéticos.

También como en éstos, mientras el disco gira, el cabezal primero se posiciona en la pista a la que se quiere acceder, quedando inmóvil sobre ella (al igual que el cabezal de los discos magnéticos), y luego busca al sector (de 512 ó 1024 bytes) direccionado.

En la escritura un cabezal con un haz láser auxilia con calor puntual la grabación N-S o S-N que llevará a cabo un campo magnético. Dicho haz, en la lectura de un sector, al ser reflejado por la capa magnetizada servirá para detectar si el punto donde incidió tiene polarización magnética correspondiente a un uno o cero.

El tiempo de acceso puede ser hoy de 30 mseg. para discos MO de 3 1/2", y velocidades de 3000 r.p.m.

Los discos MO se alojan en los denominados "cartuchos" (“cartridges"), semejantes a los que protegen disquetes magnéticos. Pueden grabarse y leerse en ambas caras, pero en el presente de a una por vez, debiéndose extraer el disco para darlo vuelta y reinsertarlo. Existen discos MO de 5 1/4", con 325 ó 650 MB por cara; y de 3 1/2" con 128 MB por cara.

Dado que no existen aún normas acordadas mundialmente, puede ocurrir que un disco MO de un fabricante no funcione en una unidad para tales discos de otra marca.

Como se detallará, en la grabación de unos y ceros de un sector, debe generarse un campo magnético de polaridad adecuada mediante un electroimán, como en los discos magnéticos.

Pero para que tal grabación sea posible, debe acompañar al campo magnético un haz láser puntual de cierta potencia, perpendicular a la pista, que caliente los puntos de ésta (dominios mgnéticos) que son magnetizados como ceros o unos. Esto permite una mayor densidad de grabación, especial en el números de pistas por pulgada (t.p.i).

En la lectura de una pista, no interviene el electroimán citado. Este sensado se hace con un haz láser de baja potencia, cuya reflexión permite diferenciar campos magnéticos, ya sean de unos o ceros grabados.

Otra diferencia de los MO respecto de los magnéticos, radica en que la superficie de material magnetizable y reflectiva (actualmente de Cobalto-Platino) que contiene la información grabada, está protegida por una capa de plástico translúcida.

Para regrabar (o grabar en un disco virgen) información en un sector, una forma de hacerlo es realizando dos pasos (previamente el cabezal debe acceder al sector a grabar):

1. Un denominado borrado, que en definitiva es una escritura de todos ceros en la porción de la capa magnetizable a grabar. Consiste en calentar con el láser' los puntos microscópicos magnetizados que guardan tanto los unos como los ceros existentes en la porción a grabar (lo mismo si se graba por primera vez), al mismo tiempo que se aplica un campo magnético con el electroimán que actúa desde la cara superior del disco. El láser puntual calienta (a unos 150 ºC durante menos de una millonésima de segundo) cada punto a fin de desmagnetizarlo, para que luego quede polarizado magnéticamente S-N como un cero, merced a la acción del campo magnético del electroimán citado. Aunque dicho campo actúe sobre otros puntos vecinos, sólo puede ser cambiada la polaridad magnética del punto que es calentado por el láser.

Se trata, pues, de una escritura termomagnética "asistida" por láser.

La bobina del electroimán sobre el disco genera el campo rnagnetizador externo -usado sólo para grabar- que es vertical a la pista accedida.

El calor es disipado por la capa grabada hacia todo el CD.

2. Escritura de unos, para lo cual el disco debe hacer casi una revolución para volver al inicio de la zona del sector a grabar. En este paso el electroimán invierte la polaridad del campo magnético que genera, y el haz puntual es activado por el microprocesador, sólo para calentar

puntos que deben ser cambiados a unos (magnetizados como ceros en el paso anterior) conforme a la información que debe ser realmente escrita. Esto se hace igual que en el paso 1. Lo único que cambia es la dirección de la corriente en el electroimán. En dichos puntos la dirección de magnetización se invierte en la dirección del campo magnético externo. La energía calorífico absorbida es disipada merced a la conducción técnica del sustrato del disco.

Tanto en la escritura de unos o ceros la polarización resultante N-S o S-N es perpendicular a la superficie, como en los discos rígidos actuales, a fin de lograr una mayor densidad de grabación.

En una lectura, el cabezal se posiciona en la pista a leer, y genera un haz de luz láser, de baja potencia siempre activado, el cual polarizado' es enfocado en esa pista de la superficie metálica, antes magnetizada según los dos pasos citados. El haz láser al ser reflejado en dicha superficie permite detectar indirectamente la polaridad magnética (N-S ó S-N) de cada uno de los puntos de la pista, o sea si representa un uno o un cero. Esto se debe a que el plano de polarización del haz reflejado rota un pequeño ángulo en sentido horario o antihorario según la polaridad del campo magnético existente en cada punto donde el haz incidió. Tal diferencia de rotación del haz reflejado se manifiesta en un cambio en la intensidad de luz que detecta un diodo sensor, ubicado en el cabezal, que convierte este cambio en una señal eléctrica.

En el presente existen discos MO de escritura en una sola pasada (DOW: Direct Overwriter o LIMDOW: Light Intensity Modulation Direct Overwriter), o sea de sobreescritura directa Una técnica consiste en agregar una capa MO adicional, paralela a la que actúa como memoria propiamente dicha, para que puntos de ésta puedan ser puestos a cero por la capa adicional.

Grupo de 8 bits a escribir Codificación EFM

00000000 01001000100000

00000001 10000100000000

00000010 10010001000000

00000011 1001000100000

00000100 01000100000000

00000101 00000100010000

00000110 00010000100000

00000111 00100100000000

00001000 01001001000000

00001001 10000000100000

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TIPOS DE ORDENADORES O COMPUTADORAS:

¿Cuales son los tipos de ordenadores?: Se utilizan dos tipos analógicos y digitales. Aunque a nivel usuario se utiliza exclusivamente al tipo digital, que nos resuelven los problemas

realizando cálculos.

Dentro de las computadoras u ordenadores personales, podemos encontrar entre otros los siguientes:

TIPO DE ORDENADOR DESCRIPCIÓN

Analógico Utiliza dispositivos electrónicos o mecánicos para modelar el problema a resolver utilizando un tipo de cantidad física para representar otra.

Auxiliar personal digital

PDA Personal Digital Assistant, que es un ordenador / computador de mano cuya función primaria fue la de ejercer como agenda electrónica y que ha evolucionado a ordenador personal.

Central Potente ordenador del que suelen depender gran cantidad de terminales que dan servicio en grandes compañías con grandes necesidades de transacciones y datos como bancos.

Consola Videojuego

Sistema diseñado para interactuar con videojuegos y se trata de un sistema de hardware y software que incorpora características multimedia.

Digital

Un computador, computadora y ordenador digital dispone de sistema digital con tecnología microelectrónica y es capaz de realizar el procesamiento de datos a partir de un programa. Incluye básicamente un microprocesador (CPU), memoria, dispositivos de entrada/salida y buses que permiten comunicar entre ellos.

Domestico Se llamó así a la segunda generación de ordenadores, que entraron en el mercado y hasta principios de los 90.

Estación de trabajo

Ordenador creado para facilitar a los usuarios acceso a los servidores y periféricos de la red

Miniordenador Prácticamente en desuso, dotaban de capacidad de calculo a los ordenadores centrales sin capacidad de calculo pero con gran capacidad de memoria y son conocidos como servidores..

Microordenador Un microordenador es un ordenador con un microprocesador o unidad central de proceso, normalmente con los circuitos de memoria caché y entrada / salida en el mismo chip.

PDAPDA Personal Digital Assistant, que es un ordenador / computador de mano cuya función primaria fue la de ejercer como agenda electrónica y que ha evolucionado a ordenador personal.

Personal (PC) Es un termino genérico que se utiliza para denominar según el caso a

microordenadores que son compatibles con ciertas especificaciones, o para referirse a todos los microordenadores, o bien a la gama de la marca que inicialmente originó el uso de este término.

Portátil de sobremesa

Ordenador portátil con tecnología y especificaciones de ordenadores de sobremesa;.

ServidorOrdenador muy potente que se utilizan principalmente como servidores web, bases de datos grandes, con procesadores de ultima generación o especiales y con gran capacidad de memoria.

Sobremesa o escritorio

Se trata de un ordenador del tipo personal que aunque pudiera ser trasladado, esta de forma más o menos permanente en el mismo lugar.

Table PC Ordenador parecido a una PDA pero con capacidad de reconocer la escritura a través de una pantalla táctil.