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Algunas ●

Es el dispositivo donde se almacena los programas y datos del usuario.

Es el dispositivo de almacenamiento permanente más importante.

Existen tres aspectos que lo hacen sobresalir del resto de los dispositivos de almacenamiento: − Capacidad de almacenamiento. − Velocidad de transferencia. − Su carácter de permanencia.

La evolución de este dispositivo ha sido tan importante como la de los microprocesadores.

● Forma parte importante del desempeño total de la PC. ● La velocidad a la que el sistema se inicia y a la que se cargan los programas depende en gran parte a la velocidad del Disco Duro. ● El desempeño del Disco Duro es crítico durante los procesos multitarea y en el manejo de grandes cantidades de información.

Capacidad de

Entre mayor es la capacidad almacenamiento, mayor es la cantidad información que podrá ● El aumento en la capacidad almacenamiento es posible debido mejoramiento de la tecnología ● Entre mayor es la cantidad de información en el disco, mayor es el tiempo de

Respaldo para los ● Los programas actuales requieren

espacio y medios de ejecución 2


● Los Sistemas Operativos actuales ● Los Sistemas Operativos requieren

● ● ●

El disco duro contiene lo más La falla del disco duro repercute en Junto con un Disco Duro de calidad mantenimiento y

podrían ser contenidos en espacio adicional para el caché del

dentro de la PC: los de necesario mantener buenos hábitos

Historia de los Discos ● ●

Las cabezas de los primeros discos duros estaban en contacto con la superficie. En los 50 se logra crear una cabeza que no necesita mantener contacto con la superficie del disco. ● El primer Disco Duro en producción fue el IBM 305 RAMAC (13/9/56): − Menos de 5 MB en unos 50 discos. − Cada disco medía 24” de diámetro ●

En 1962 aparece el modelo “1301 Advanced Disk File”: − Introduce el concepto de la “cabeza flotante” sobre un colchón de aire que disminuye la distancia entre la cabeza y la superficie (de 800 a 250 micropulgadas).

Historia de los Discos Evolución ● En 1973 IBM introduce el modelo 3340, el cual era llamado el “30-30” o “Winchester”. ● Los discos de hoy son llamados así debido a que usan mucha de la tecnología creada para este primero: − La tecnología mejorada de cabeza flotante, ambiente interno sellado − Muchos discos actuales aún utilizan cabezas flotantes a 17 micropulgadas de la supe ● El primer disco utilizado en las PC fue el ST-506. − Tenía un factor de forma (FF) de 5 ¼ (tamaño del disco), utilizaba 4 cabezas y contaba con una capacidad de 5 − Se usó muy poco tiempo (debido al ST-412, 10 MB y 5 3


● Los discos han evolucionado de 10 MB en a poco más de 10 GB en el 2000, y a los 130 GB en el ● Velocidad de − El aumento en la velocidad de rotación mejora aspectos como el acceso aleatorio y como el desempeño secuencial. − Mientras que los discos de 7200 rpm se vuelven más comunes, hoy en día hay discos de hasta 15000 rpm. Factor de ● La tendencia es disminuir el tamaño de la ● Aún se puede encontrar en el mercado ● Las unidades con discos de 3 ½” dominan escritorio y ● En las PC portátiles predominan los de 2 ● La tendencia al encogimiento se debe − El aumento de la rigidez de los discos.

con un FF de 5 mercado de las PC de

− La reducción de la masa.

− El aumento en la confiabilidad. Factor de Forma ● También existen Discos Duros más − Tipo tarjeta.

● ●

Mejoramiento en el posicionamiento y La velocidad a la que los datos pueden sacados de la unidad se ha desarrollado que el

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● ●

La confiabilidad es una de las áreas de más Depende del refinamiento que los fabricantes den al proceso y de las características sobre confiabilidad que se ● La lentitud de desarrollo en esta área se debe constante cambio en la tecnología Construcción y operación del Disco Forma de ●

Un DD está compuesto por discos

llamados

Los platos se encuentran recubiertos en diseñado almacenar patrones ● Los platos giran a alta velocidad impulzados encuentra conectado

lados con un material especial el motor de giro que se

Construcción y operación del Disco Forma de Operación

● ●

Las cabezas de lectura/escritura están El brazo deslizante se encuentra conectado cabeza sobre superficie del ● La tarjeta lógica es la encargada de controlar dispositivos internos

sobre un brazo actuador, el cual posiciona la actividad de todos los

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Vista de los platos

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Forma de Operación

● Hay dos cabezas de lectura/escritura por ● La información es almacenada en concéntricos llamados ● Cada pista se divide en unidades llamadas ● Cada sector contiene 512 bytes de

Forma de Operación ● El disco debe ser fabricado con un alto grado ● La parte principal debe ser aislada de contaminación, para evitar daños a la cabeza lectura/escritura, y a la

Los Platos y el ● Todos los DD contienen uno o más platos

almacenar la información en la 8


Los discos están compuestos de un una magnética ● El Medio es donde se almacena la ●

rígido (de ahí el nombre de DD) y en forma de impulsos

El montaje de toda la unidad se hace en

Tamaño del ● El tamaño del plato es el que determina el FF. ● Las primeras PC usaban DD con platos de 5 ¼”. ● Hoy en día los discos más usados tienen platos de 3 ½” . ● Las computadoras portátiles utilizan discos con un factor de forma de 2 ½” o menores (1,8” o 1”). ● La tendencia es a disminuir el FF de los discos por varias razones: − Mejora la rigidez, facilidad de fabricación, reducción de la masa. − Ahorro de potencia, reducción de ruido y calor, disminución del tiempo de búsqueda Estándares de Factor de Diámetro del plato FF Aplicación (pulg) típico 5,12 3,74 3 2,5

1,8 1,3 1

5,25” Computadoras más viejas; utilizado en servidores hasta mediados de los 3,5” Son los más utilizados hoy en día noventa 3,5” Unidades de 10000 rpm 2,5” o Laptops y unidades de 15000 rpm PC3,5” Card Unidades PCMCIA para laptops (PCMCI PCA) Card Originalmente utilizado para hand(PCMCI held; ya no se usan. Compact A) Cámaras digitales, hand-held y otros Flash dispositivos electrónicos

Pistas y ●

La información se encuentra organizada en una estructura que involucra una serie de círculos concéntricos llamados Pistas. ● Las pistas se encuentran divididas en unidades menores llamadas Sectores. ● Un sector es la unidad mínima direccionable de un disco y almacena 512 bytes normalmente (depende del sistema de archivos y del tamaño de la partición). Densidad de ●

La densidad de área (DA) es la medida de almacenados una unidad de área. ● La DA es el producto de otras 2 − Densidad de pistas (TPI).

cantidad de bits que pueden ser

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− Densidad lineal o de grabado (BPI). ● El primer disco para una PC tenía una DA 0,004 ● Hoy es común encontrar discos con una DA 35,3 Cabezas de ● Son la interfaz entre medio magnético y los componentes electrónicos del DD. ● Convierten los bits a pulsos magnéticos en la etapa de escritura, y a la inversa en la etapa de lectura. ● Es el dispositivo más caro del DD. ● De su precisión depende la posibilidad de aumentar la capacidad del DD y el aumento de la velocidad de giro. ● Las cabezas se encuentran separadas del medio debido a un colchón de aire creado por la velocidad a la que la superficie se desliza por debajo de la cabeza. ● Cuando el disco se encuentra detenido, las cabezas se encuentran en contacto directo con la superficie, presionándola para evitar que se mueva.

Algunas partes de Disco Deslizador y

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Actuador y

● Todos los discos modernos cuentan con memoria caché ● También es llamada ● Los DD modernos utilizan entre 512 KB y 8 MB memoria ● Algunos discos SCSI de alto desempeño hasta 16

Geometría de los Discos Formateo del Disco ● Existen tres procedimientos necesarios disco

de escribir información sobre un

− Formateo de Bajo Nivel (LLF: Low Level Format). − Creación de Particiones. − Formateo de Alto Nivel (HLF: High Level Format). Formateo de Bajo Nivel ●

En este proceso se crea la estructura física − Se crean las pistas y sectores.

disco

− Se crean las brechas entre las pistas y sectores. − Se graban las cabeceras y las colas de los sectores. − Se llena el área de datos de los sectores con un patrón de prueba determinado por el fabricante. ● Este es un procedimiento realizado solo por el Particionado ●

Permite contar con el mismo sistema

archivo o uno distinto para cada

● ●

Cada unidad puede contener al menos Existen 3 sistemas de archivos − FAT (o FAT16).

partición o un máximo de

− FAT32. − NTFS.

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Existen otros sistemas de archivos como Ext2, Linux Ext3, Linux Swap,

Formateo de Alto Nivel ● Se crea la estructura necesaria para en ● Cada unidad lógica contará − El sector de boot (VBS).

administración de los archivos y datos

− Las copias de la tabla de asignación de archivos (dos copias del

− El directorio raíz.

Se trata de un factor de optimización, el formateo bajo ● Consiste en el distanciamiento de los lectura/escritura del

puede ser modificado durante el que existe para la secuencia

Organización de la ● La información dentro del disco duro se organiza mediante particiones. ● Las particiones son “trozos” del mismo disco duro, cuyo principal fin es permitir tener archivos con un mismo tipo de sistema. ● Existen dos tipos de particiones: − Primaria: sirve para albergar al sistema operativo y datos. Todo DD tiene al menos una partición primaria. Pueden existir 4 particiones primarias como máximo. − Extendida: se utilizan para alargar el número máximo de particiones.

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Creación de Formateo de bajo ● El formateo de bajo nivel (FBN) prueba la superficie y escribe parámetros de identificación (sector, cilindro, cabeza) y el CRC en cada sector. ● El CRC (Código de Redunancia Cíclica) permite la detección de errores. ● Realizar el FBN con la opción de algunos BIOS puede destruir el DD, pues está concebido para DD muy viejos. ● Cada DD constituye una unidad física ● Los sistemas operativos (SO) no trabajan unidades ● Una unidad lógica constituye una partición ● Otras características − Divisiones de tamaño fijo.

unidades físicas, sino con

− Ocupan un grupo de cilindros contiguos. − Pueden tener su propio sistema de archivos. Estructura lógica de un

● La estructura lógica de un DD es − El sector de arranque.

formada

− Espacio particionado. − Espacio sin particionar. ● Se hará énfasis en el sector de

ya que contiene lo concerniente a

Estructura lógica de un DD (continuación) ● ●

El sector de arranque tiene la tabla

particiones y el programa de

El programa de inicialización lee la tabla sector arranque de la partición ● Si no existe partición activa, se produce

● ● ● ● ● ●

particiones y le cede el control al mensaje de

Estructura lógica de un DD (continuación) La tabla de particiones posee 4 Al menos una de las 4 particiones debe En SO de MS solo se puede iniciar desde primera El DD puede tener 1, 2, 3 o 4 particiones en Una de esas particiones puede ser la Dentro de la partición extendida se pueden particiones lógicas sin 13


Estructura lógica de un DD (continuación) ● En la tabla de particiones existe una para la partición extendida (la cual no estar ● Esta entrada apunta a una nueva tabla ● Esta nueva tabla tiene 2 − Una para la correspondiente partición lógica − La otra para una nueva tabla de ● La última partición lógica se identifica tiene la segunda entrada en b Sistemas de ● Cada partición tiene su propio sistema de archivos. ● Los sistemas de archivos más conocidos son: − FAT16: almacena los cluster (grupos) usados por cada archivo, los libres y los dañados; nombres de archivos cortos, tamaño máximo de particiones de 2 GB, clusters demasiado grandes − VFAT: Virtual FAT; nombre y extensión de 255 caracteres, particiones de 2 − FAT32: particiones mayores a 2 GB, tamaño del cluster más pequeño, o sea, menos desperdici − NTFS: alta seguridad y particiones muy grandes − HPFS: sistema de archivos del OS/2; estructura muy e icient sino que usa sectores.

no utiliza clusters,

● Es el comando de MS-DOS para crear particiones. ● Cuando se ejecuta brinda la siguiente información: − Creación de una partició − Establecer partición activa. − Eliminar partició − Información sobre partició ● Para crear una partición podemos escoger entre varias alternativas: − Crear una partición primaria. − Crear una partición ex endida − Crear una unidad lógica en partición extendida. Fdisk (continuación) ●

Una vez que se ha creado el particionamiento,

Terminado este proceso, se debe realizar

Si fuera necesario modificar o eliminar cuenta que comando destruye la ● Es posible dejar espacio del DD sin

que definir la partición

formateo de alto nivel para la o las partición, hay que tener en 14

discos duros  

partes de un disco duro

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