UD 5. El disco duro. Sistemas de archivos.

Formato de disco

• Un disco duro, del inglés hard disk (HD), es un sistema magnético donde se guardan indefinidamente o por un largo de tiempo, todos los datos y programas de la computadora.

• Un disco duro está formado por una serie de discos de metal magnetizado, que es donde se va a guardar la información.

• Estos discos hay que prepararlos primero, dividiéndolos en espacios de tamaño utilizable.

• El nombre que reciben esos espacios es sectores, Pero la unidad mínima que utilizan los sistemas operativos no es el sector, sino el clúster, que está formado por varios sectores.

• Pues bien, el proceso necesario para realizar esta operación recibe el nombre de Formateo.

DEFINICIONES

Constitución física

• Los Discos o platos forman una división física y lógica según el S.O.

• El Eje Central es eje común para todos los platos, gobernado por circuitos o electrónica integrada.

• Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos.

Formato de disco físico• El formato de disco físico es el conjunto de elementos físicos que

propician que el disco contenga particiones y es una organización que no podemos cambiar desde casa, a diferencia del formato de disco lógico.

• Pistas o Track: Una circunferencia dentro de una cara; la pista 0 (cero) está en el borde exterior.

• Sectores: Cada una de las divisiones de una pista. El tamaño del sector no es fijo, siendo el estándar actual 512 bytes. Antiguamente el número de sectores por pista era fijo, lo cual desaprovechaba el espacio significativamente, ya que en las pistas exteriores pueden almacenarse más sectores que en las interiores. Así, apareció la tecnología ZBR (grabación de bits por zonas) que aumenta el número de sectores en las pistas exteriores, y usa más eficientemente el disco duro. Los sectores son las unidades mínimas de información que puede leer o escribir un disco duro.

• Cilindros: Conjunto de varias pistas; son todas las circunferencias que están alineadas verticalmente (una de cada cara), El cilindro 0 está compuestos por todas las pistas 0 de cada cara y así sucesivamente.

• Clusters: agrupación de varios sectores, que el conjunto de ellos forman la unidad mínima de información que utilizan los sistemas operativos, la capacidad de cada cluster depende de la capacidad del disco duro y del tipo de sistema de archivos utilizado cuando se hace el formato lógico del disco.

A) PistaB) Sector GeométricoC) Sector del discoD) Clusters

·Formato de disco lógico

• Es el más común, el que podemos hacer en casa mediante una serie de órdenes.

• Mediante este proceso se reescribe la tabla de particiones o FAT, que es donde se guarda la información sobre los clúster que la forman.

• También examina los sectores que componen el clúster en busca de errores. En caso de encontrarlos, marca el clúster como no utilizable, evitando que se pueda escribir en él.

• Por último determina el tamaño del clúster.

Funcionamiento de un disco convencional

• Emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales.

• Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos.

FAT16

• Es el sistema de archivos introducido por Microsoft en 1.987 para dar soporte a los archivos de 16bits.

• Este sistema de archivos tiene una serie muy importante de limitaciones, entre las que destacan el límite máximo de la partición en 2Gb, el utilizar clúster de 32Kb o de 64Kb (con el enorme desperdicio de espacio que esto supone) y el no admitir nombres largos de archivos, estando estos limitados al formato 8+3 (ocho dígitos de nombre + tres de extensión).

FAT32

• En 1.996, junto con la salida al mercado del Windows 95 OSR2, se introduce el sistema de archivos FAT32, para solucionar en buena parte las deficiencias que presentaba FAT16, pero manteniendo la compatibilidad en modo real con MS-DOS.

• Entre estas se encuentra la de superar el límite de 2Gb en las particiones.FAT32 puede manejar particiones mayores creadas con programas de otros fabricantes. Un claro ejemplo de esto lo tenemos en los discos externos multimedia, que están formateados en FAT32 a pesar de ser particiones de bastante tamaño

NFTS

• Este sistema de archivos tiene una gran serie de ventajas, incluida la de soportar compresión nativa de ficheros y cifrado.

• También permite por fin gestionar archivos de más de 4Gb, fijándose el tamaño máximo de estos en unos 16Tb.

• Utiliza clúster de 4Kb, lo que permite un aprovechamiento del disco mucho mayor que en FAT16 o en FAT32.

• Se puede pasar muy fácilmente una partición FAT32 a NTFS sin pérdida de datos, mediante comandos de consola

• Podemos pasar mediante software de FAT16 a FAT32 y de este a NTFS sin pérdida de información ni de nada (teniendo en cuenta siempre los riesgos que un cambio de formato de partición implican), pero no a la inversa.

Nuevos discos duros

SSD Híbridos

SSD (Solid State Drive)

• En comparación con los discos duros tradicionales, las unidades de estado sólido son menos sensibles a los golpes, son prácticamente inaudibles y tienen un menor tiempo de acceso y de latencia. Las SSD hacen uso de la misma interfaz que los discos duros y, por lo tanto, son fácilmente intercambiables sin tener que recurrir a adaptadores o tarjetas de expansión para compatibilizarlos con el equipo.

Híbridos• Se han desarrollado dispositivos que combinan

ambas tecnologías, es decir discos duros y memorias flash, y se denominan discos duros híbridos.

• Combina la velocidad de los dispositivos SSD con la capacidad de los discos magnéticos. Además con un precio inferior.

• Con esta tecnología se obtienen un alto rendimiento y una rápida respuesta del sistema, un consumo de energía bajo, una aceptable protección de los datos principales frente a golpes y deterioro, y además se integran perfectamente en equipos portátiles más delgados y ligeros.

¿Las unidades de asignación o clústeres que se crean cuando se hace el formato

lógico, están contiguos?

• Una operación de lectura pierde cantidades despreciables de tiempo, pero que a grandes rasgos resultan en pérdidas de segundos o minutos. Para ello, se recurre al intercalado de disco, procedimiento consistente en numerar los clústers de forma no contigua o separados entre sí, de manera que después de la transmisión de datos a la memoria principal no haya que esperar una rotación completa.