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LA INFORMATICA.

2012

MOISES A . MARTE PAREDES COLEGIO VIRGEN DE LA VEGA 25/11/2012


TEMA1: 1.¿Qué es un ordenador? aparato electrónico que sirve para procesar informacion (transformarla para que sea mas útil)

2. Define de una forma breve y concisa los siguientes conceptos: Bit, byte, gigabyte Bit: es el dato más pequeño del ordenador byte: son 8 bits gigabyte: son 1024 megabytes

3. ¿Qué es el hardware? ¿Y el software? Hardware: formado principalmente por componentes electrónicos. Software:introducciones que indican al ordenador cómo debe ser modificada la información que se introduce (input) para que produzca una información distinta (output) de acuerdo con las intenciones de la persona que programa el ordenador.

4. ¿Cuáles son los componentes del software? Equipo lógico, sistema operativo y programa de usuario

5. ¿Por qué son necesarios un hardware y un software? El hardware es inútil sin la existencia de la "inteligencia" que le aporta un software.

6. ¿Cómo funcionan los ordenadores? introducimos datos al ordenador, por ejemplo un texto por el teclado y órdenes para que les de formato. El ordenador procesa la información, la transforma mediante complejas operaciones matemáticas en su interior. El ordenador nos muestra en pantalla un documento con la presentación que queríamos y ademas podemos imprimirlo.

7. ¿Cuales son los subsistemas que componen, como mínimo, a un ordenador?. Indica la función de cada uno de ellos. El procesador, la memoria, y los periféricos indica la función de cada uno de ellos El procesador: - extrae de la memoria las instrucciones, la analiza y las ejecuta. - Coordina todos los subsistemas del ordenador. La memoria: almacena de forma interna los datos y programas, de forma definitiva o temporalmente.


Los periféricos: subsistemas de entrada7salida que permiten la comunicación del ordenador con el exterior.

8. ¿Cómo se comunican entre sí dichos subsistemas? por medio de buses (medio físico empleadod para transmitir información) y realizan sus funciones sincronizados por un reloj.

9. Indica el nombre de los elementos señalados en el dibujo.

1- Pantalla 2- Placa base 3- CPU 4- Memoria RAM 5- Tarjeta de expansión 6- Fuente de alimentación 7- Disco óptico 8- Dico duro 9- Tecaldo 10- Mouse

10. Identifica las partes que se pueden encontrar en el interior de un ordenador

1- La memoria RAM 2- Tomas de alimentación 3- Tarjeta de expansión 4- Unidades de almacenamiento de almacenación


5- Placa base 6- Microprocesador 7- Puertos 8- Fuente de alimentación

11.Pon nombres a los siguientes elementos de la placa base e indica qué utilidad tienen.

1- Microprocesador o CPU:responasable del funcionamiento de toda la máquina 2- Chipset: circuitos que ordenan el tráfico de datos y gestionan la utilización de los dispositivos de entrada ny salida para ahorrarle trabajo al microprocesador 3- BIOS: memoria permanente o ROM (Ready Only Memory) contiene información sobre el sistema básico de entradas y salidas 4- Conectores: para los módulos de la memoria RAM, las unidades de disco, los puertos, las tarjetas de expansión y dispositivos.

12. ¿Cómo se diferencia el microprocesador del resto de los elementos de la placa base?. De que es responsable del funcionamiento de toda la máquina

13. ¿Qué funciones realiza el microprocesador?. - Ejecuta las instrucciones que contienen los programas, cumpliendo con las tareas que estos le piden - Realiza las operaciones aritméticas y lógicas necesarias para el procesamiento de datos - Centraliza el control de la máquina y el intercambio de datos con la memoria principal y los periféricos de entrada y salida.

14. En un microprocesador, qué unidades se utilizan para indicar:


- La máxima memoria que puede utilizar - El tamaño de los datos con los que opera - El número de operaciones que realiza por segundo - La energía consumida por segundo - La frecuencia del reloj - La máxima memoria que se puede utilizar: en bytes - El tamaño de los datos con los que se opera: en bits - El número de operaciones que se realizan por segundo: en Mips o en Mflops - La energía consumida por segundo: en vatios - La frecuencia del reloj: en hercios

DIPOSITIVOS DE ALMASENAMIENTO DE DATOS Las unidades de almacenamiento son dispositivos o periféricos del sistema, que actúan como medio de soporte para la grabación de los programas de usuario y de los datos que son manejados por las aplicaciones que se ejecutan en estos sistemas; en otras palabras nos sirven para guardar la información en nuestro computador. Estos dispositivos realizan las operaciones de lectura o escritura de los medios o soportes donde se almacenan o guardan, lógica y físicamente, los archivos de un sistema informático.

TERMINOLOGIA Los dispositivos que no se utilizan exclusivamente para grabación (por ejemplo manos, bocas, instrumentos musicales) y dispositivos que son intermedios en el proceso de almacenamiento y recuperación (por ejemplo, ojos, oídos, cámaras, escáneres, micrófonos, altavoces, monitores, proyectores de vídeo) no son por lo general considerados


como dispositivos de almacenamiento. Los dispositivos usados exclusivamente para grabación (por ejemplo impresoras), exclusivamente para lectura (por ejemplo lectores de códigos de barras), o los dispositivos que procesan solamente una forma de información (por ejemplo fonógrafos) pueden o no considerarse dispositivos de almacenamiento. En computación éstos se conocen como dispositivos de entradasalida.

Disco duro Los discos duros tienen una gran capacidad de almacenamiento de información, pero al estar alojados normalmente dentro de la computadora (discos internos), no son extraíbles fácilmente. Para intercambiar información con otros equipos (si no están conectados en red) se tienen que utilizar unidades de disco, como los disquetes, los discos ópticos (CD, DVD), los discos magneto-ópticos, memorias USB o las memorias flash, entre otros. El disco duro almacena casi toda la información que manejamos al trabajar con una computadora. En él se aloja, por ejemplo, el sistema operativo que permite arrancar la máquina, los programas, archivos de texto, imagen, vídeo, etc. Dicha unidad puede ser interna (fija) o externa(portátil), dependiendo del lugar que ocupe en el gabinete o caja de computadora. Un disco duro está formado por varios discos apilados sobre los que se mueve una pequeña cabeza magnética que graba y lee la información. Este componente, al contrario que el micro o los módulos de memoria, no se pincha directamente en la placa, sino que se conecta a ella mediante un cable. También va conectado a la fuente de alimentación, pues, como cualquier otro componente, necesita energía para funcionar.


Además, una sola placa puede tener varios discos duros conectados. Las características principales de un disco duro son: 

Capacidad: Se mide en gigabytes (GB). Es el espacio disponible para almacenar secuencias de 1 byte. La capacidad aumenta constantemente desde cientos de MB, decenas de GB, cientos de GB y hasta TB.

Velocidad de giro: Se mide en revoluciones por minuto (RPM). Cuanto más rápido gire el disco, más rápido podrá acceder a la información la cabeza lectora. Los discos actuales giran desde las 4.200 a 15.000 RPM, dependiendo del tipo de ordenador al que estén destinadas.

Capacidad de transmisión de datos: De poco servirá un disco duro de gran capacidad si transmite los datos lentamente. Los discos actuales pueden alcanzar transferencias de datos de 3 GB por segundo.

También existen discos duros externos que permiten almacenar grandes cantidades de información. Son muy útiles para intercambiar información entre dos equipos. Normalmente se conectan alPC mediante un conector USB. Cuando el disco duro está leyendo, se enciende en la carcasa un LED (de color rojo, verde u otro). Esto es útil para saber, por ejemplo, si la máquina ha acabado de realizar una tarea o si aún está procesando datos.

Disquetera La unidad de 3,5 pulgadas permite intercambiar información utilizando disquetes magnéticos de 1,44 MB de capacidad. Aunque la capacidad de soporte es muy limitada si tenemos en cuenta las necesidades de las aplicaciones actuales se siguen


utilizando para intercambiar archivos pequeños, pues pueden borrarse y reescribirse cuantas veces se desee de una manera muy cómoda, aunque la transferencia de información es bastante lenta si la comparamos con otros soportes, como el disco duro o un CD-ROM. Para usar el disquete basta con introducirlo en la ranura de la disquetera. Para expulsarlo se pulsa el botón situado junto a la ranura, o bien se ejecuta alguna acción en el entorno gráfico con el que trabajamos (por ejemplo, se arrastra el símbolo del disquete hasta un icono representado por una papelera). La unidad de disco se alimenta mediante cables a partir de la fuente de alimentación del sistema. Y también va conectada mediante un cable a la placa base. Un diodo LED se ilumina junto a la ranura cuando la unidad está leyendo el disco, como ocurre en el caso del disco duro. En los disquetes solo se puede escribir cuando la pestaña esta cerrada. Cabe destacar que el uso de este soporte en la actualidad es escaso o nulo, puesto que se ha vuelto obsoleto teniendo en cuenta los avances que en materia de tecnología se han producido.

Unidad de CD-ROM o "lectora" La unidad de CD-ROM permite utilizar discos ópticos de una mayor capacidad que los disquetes de 3,5 pulgadas: hasta 700 MB. Ésta es su principal ventaja, pues los CD-ROM se han convertido en el estándar para distribuir sistemas operativos, aplicaciones, etc. El uso de estas unidades está muy extendido, ya que también permiten leer los discos compactos de audio.


Para introducir un disco, en la mayoría de las unidades hay que pulsar un botón para que salga una especie de bandeja donde se deposita el CD-ROM. Pulsando nuevamente el botón, la bandeja se introduce. En estas unidades, además, existe una toma para auriculares, y también pueden estar presentes los controles de navegación y de volumen típicos de los equipos de audio para saltar de una pista a otra, por ejemplo. Una característica básica de las unidades de CD-ROM es la velocidad de lectura, que normalmente se expresa como un número seguido de una «x» (40x, 52x,..). Este número indica la velocidad de lectura en múltiplos de 128 kB/s. Así, una unidad de 52x lee información de 128 kB/s × 52 = 6,656 kB/s, es decir, a 6,5 MB/s.

Unidad de CD-RW (regrabadora) o "grabadora" Las unidades de CD-ROM son de sólo lectura. Es decir, pueden leer la información en un disco, pero no pueden escribir datos en él. Una regrabadora puede grabar y regrabar discos compactos. Las características básicas de estas unidades son la velocidad de lectura, de grabación y de regrabación. En los discos regrabables es normalmente menor que en los discos que sólo pueden ser grabados una vez. Las regrabadoras que trabajan a 8X, 16X, 20X, 24X, etc., permiten grabar los 650, 700 o más megabytes (hasta 900 MB) de un disco compacto en unos pocos minutos. Es habitual observar tres datos de velocidad, según la expresión ax bx cx (a:velocidad de lectura; b: velocidad de grabación; c: velocidad de regrabación).


Unidad de DVD-ROM o "lectora de DVD" Las unidades de DVD-ROM son aparentemente iguales que las de CD-ROM, pueden leer tanto discos DVD-ROM como CDROM. Se diferencian de las unidades lectoras de CD-ROM en que el soporte empleado tiene hasta 17 GB de capacidad, y en la velocidad de lectura de los datos. La velocidad se expresa con otro número de la «x»: 12x, 16x... Pero ahora la x hace referencia a 1,32 MB/s. Así: 16x = 21,12 MB/s.

Unidad de DVD-RW o "grabadora de DVD" Puede leer y grabar y regrabar imágenes, sonido y datos en discos de varios gigabytes de capacidad, de una capacidad de 650 MB a 9 GB.

Unidad de disco magneto-óptico La unidad de discos magneto-ópticos permiten el proceso de lectura y escritura de dichos discos con tecnología híbrida de los disquetes y los discos ópticos, aunque en entornos domésticos fueron menos usadas que las disqueteras y las unidades de CD-ROM, pero tienen algunas ventajas en cuanto a los disquetes: 

Por una parte, admiten discos de gran capacidad: 230 MB, 640 Mb o 1,3 GB.

Además, son discos reescribibles, por lo que es interesante emplearlos, por ejemplo, para realizar copias de seguridad.


Lector de tarjetas de memoria El lector de tarjetas de memoria es un periférico que lee o escribe en soportes de memoria flash. Actualmente, los instalados en computadores (incluidos en una placa o mediante puerto USB),marcos digitales, lectores de DVD y otros dispositivos, suelen leer varios tipos de tarjetas. Una tarjeta de memoria es un pequeño soporte de almacenamiento que utiliza memoria flash para guardar la información que puede requerir o no baterías (pilas), en los últimos modelos la batería no es requerida, la batería era utilizada por los primeros modelos. Estas memorias son resistentes a los rasguños externos y al polvo que han afectado a las formas previas de almacenamiento portátil, como los CD y los disquetes.

Otros dispositivos de almacenamiento Otros dispositivos de almacenamiento son las memorias flash o los dispositivos de almacenamiento magnéticos de gran capacidad. 

Cinta perforada: se trata de un medio muy obsoleto, consistente en tarjetas o cintas de papel perforadas.

Memoria flash: Es un tipo de memoria que se comercializa para el uso de aparatos portátiles, como cámaras digitales o agendas electrónicas. El aparato correspondiente o bien un lector de tarjetas, se conecta a la computadora a través del puerto USB o Firewire.


Discos y cintas magnéticas de gran capacidad: Son unidades especiales que se utilizan para realizar copias de seguridad o respaldo en empresas y centros de investigación. Su capacidad de almacenamiento puede ser de cientos de gigabytes.

Almacenamiento en línea: Hoy en día también debe hablarse de esta forma de almacenar información. Esta modalidad permite liberar espacio de los equipos de escritorio y trasladar los archivos a discos rígidos remotos provistos que garantizan normalmente la disponibilidad de la información. En este caso podemos hablar de dos tipos de almacenamiento en línea: un almacenamiento de corto plazo normalmente destinado a la transferencia de grandes archivos vía web; otro almacenamiento de largo plazo, destinado a conservar información que normalmente se daría en el disco rígido del ordenador personal.

Restauración de datos La información almacenada en cualquiera de estos dispositivos debe de disponer de algún mecanismo para restaurar la información, es decir restaurar la información a su estado original en caso de que algún evento no nos permita poder acceder a la información original, siendo necesario acudir a la copia que habíamos realizado anteriormente. Para esta restauración de datos existen diferentes métodos, desde un simple copiar pasando por comandos como el "copy" de DOS, el "cp" de sistemas Linux y Unix, o herramientas de diversos fabricantes.

Recuperación de datos Recuperación de datos es el proceso de restablecer la información contenida en dispositivos de almacenamiento


secundarios dañados, defectuosos, corruptos, inaccesibles o que no se pueden acceder de forma normal. A menudo la información es recuperada de dispositivos de almacenamiento tales como discos duros, cintas, CD, DVD, RAID y otros dispositivos electrónicos. La recuperación puede ser debido a un daño físico en el dispositivo de almacenamiento o por un daño lógico en el sistema de archivos que evita que el dispositivo sea accedido desde el sistema operativo.

Que ocurre desde que le damos al boton de Power hasta que aparece nuestro sistema operativo cargando?? Cuando encendemos el ordenador, nuestra placa base hace una especie de escaneo a todo el sistema para comprobar si todo está en regla y continuar cargando.

Lo iremos marcando por pasos: 1. POWER, llega el voltaje a placa base 2. Seguidamente alimenta a los dispositivos de almacenamiento 3. El microprocesador, resetea todos los "contadores" y registros para partir de 0. 4. Busca una dirección de BIOS para testear la máquina, y también busca el test (Comprobación de dispositivos conectados) 5. POST ( Power On Self Test ) : Son un conjunto de rutinas y programas que chequean el hardware. * Aquí es donde se producen los pitidos que indican el estado del ordenador 6. La BIOS envia al micro señales y asigna canales DMA y IRQ 7. Inicializa la BIOS de la VGA 8. Testeo y cuenta de memoria 9. Habilita Teclado ( Led's) y genera entradas


10. Busca el sector de arranque 11. Carga el "boot manager" y cede el control al sistema operativo. * Siempre que lo encendamos el modo que tiene la placa base de transmitir el estado del sistema es por medio de pitidos. Aquí tenemos algunos: - Ningún pitido: No hay suministro eléctrico (vamos que el cable está sin enchufar, el cable en sí falla, o la caja de suministro eléctrico está deteriorada, la cuestión es que no llega corriente) o también puede ser que el “Speaker”, lo que emite los pitidos, falle (lo podréis comprobar si a continuación funciona correctamente).

- Tono continuo: Error en el suministro eléctrico (llega mal la corriente, o la caja de suministro esta fastidiada, no hay más que cambiarla).

- Tonos cortos constantes: La placa madre está defectuosa, es decir, está

rota,

es

de

lo

peor

que

nos

puede

ocurrir.

- Un tono largo: Error de memoria RAM, lo normal es que esté mal puesta

o

que

esté

fastidiada.

- Un tono largo y otro corto: Error el la placa base o en ROM Basic. Esto suele ocurrir mucho en placas base viejas, la gente las suele tirar.

- Un tono largo y dos cortos: Error en la tarjeta gráfica. Puede que el puerto falle, por lo que no habría más que cambiarla de puerto, pero también puede ser que la tarjeta gráfica sea defectuosa.

- Dos tonos largos y uno corto: Error en la sincronización de las imágenes.

Seguramente

problema

de

la

gráfica.

- Dos tonos cortos: Error de la paridad de la memoria. Esto ocurre

sobretodo en ordenadores viejos que llevaban la memoria de dos módulos en dos módulos. Esto significaría que uno de los módulos falla, o que no disponemos de un número par de módulos de memoria.

- Tres tonos cortos: Esto nos indica que hay un error en los primeros 64Kb

-

Cuatro

de

tonos

la

cortos: Error

memoria

en

el

temporizador

RAM.

o

contador.

- Cinco tonos cortos: Esto nos indica que el procesador o la tarjeta gráfica se encuentran bloqueados. Suele ocurrir con el sobrecalentamiento.

- Seis tonos cortos: Error en el teclado. Si ocurre esto yo probaría con

otro teclado. Si aun así no funciona se trata del puerto receptor del teclado.

-

Siete

tonos

cortos: Modo

virtual

de

procesador

AT

activo.


- Ocho tonos cortos: Error en la escritura de la video RAM. -

Nueve

tonos

cortos: Error en la cuenta de

la

BIOS

RAM.

Muchas veces nos suenan muchos de estos pitidos por cosas que no entendemos pero luego sigue funcionando con normalidad. En ese caso sería problema del detector de errores o de esa especie de escaneo que nos hace al encender el ordenador.

DISCO DURO En informática, un disco duro o disco rígido (en inglés Hard Disk Drive, HDD) es un dispositivo de almacenamiento de datos no volátil que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar datos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. 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. El primer disco duro fue inventado por IBM en 1956. A lo largo de los años, los discos duros han disminuido su precio al mismo tiempo que han multiplicado su capacidad, siendo la principal opción de almacenamiento secundario para PC desde su aparición en los años 60.1 Los discos duros han mantenido su posición dominante gracias a los constantes incrementos en la densidad de grabación, que se ha mantenido a la par de las necesidades de almacenamiento secundario.1 Los tamaños también han variado mucho, desde los primeros discos IBM hasta los formatos estandarizados actualmente: 3,5" los modelos para PC yservidores, 2,5" los modelos para dispositivos portátiles. Todos se comunican con la computadora a través del controlador de disco, empleando


unainterfaz estandarizado. Los más comunes hasta los años 2000 han sido IDE (también llamado ATA o PATA), SCSI (generalmente usado en servidores yestaciones de trabajo). Desde el 2000 en adelante ha ido masificándose el uso de los Serial ATA. Existe además FC (empleado exclusivamente en servidores). Para poder utilizar un disco duro, un sistema operativo debe aplicar un formato de bajo nivel que defina una o más particiones. La operación de formateo requiere el uso de una fracción del espacio disponible en el disco, que dependerá del formato empleado. Además, los fabricantes de discos duros,unidades de estado sólido y tarjetas flash miden la capacidad de los mismos usando prefijos SI, que emplean múltiplos de potencias de 1000 según la normativa IEC, en lugar de los prefijos binarios clásicos de la IEEE, que emplean múltiplos de potencias de 1024, y son los usados mayoritariamente por los sistemas operativos. Esto provoca que en algunos sistemas operativos sea representado como múltiplos 1024 o como 1000, y por tanto existan ligeros errores, por ejemplo un Disco duro de 500 GB, en algunos sistemas operativos sea representado como 465 GiB (Según la IEC Gibibyte, o Gigabyte binario, que son 1024 Mebibytes) y en otros como 500 GB. Las unidades de estado sólido tienen el mismo uso que los discos duros y emplean las mismas interfaces, pero no están formadas por discos mecánicos, sino por memorias de circuitos integrados para almacenar la información. El uso de esta clase de dispositivos anteriormente se limitaba a las supercomputadoras, por su elevado precio, aunque hoy en día ya son muchísimo más asequibles para el mercado doméstico.2


CARACTERISTICAS DE UN DISCO DURO Las características que se deben tener en cuenta en un disco duro son: 

Tiempo medio de acceso: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista y el sector deseado; es la suma del Tiempo medio de búsqueda (situarse en la pista), Tiempo de lectura/escritura y la Latencia media (situarse en el sector).

Tiempo medio de búsqueda: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en la pista deseada; es la mitad del tiempo empleado por la aguja en ir desde la pista más periférica hasta la más central del disco.

Tiempo de lectura/escritura: Tiempo medio que tarda el disco en leer o escribir nueva información: Depende de la cantidad de información que se quiere leer o escribir, el tamaño de bloque, el número de cabezales, el tiempo por vuelta y la cantidad de sectores por pista.

Latencia media: Tiempo medio que tarda la aguja en situarse en el sector deseado; es la mitad del tiempo empleado en una rotación completa del disco.

Velocidad de rotación: Revoluciones por minuto de los platos. A mayor velocidad de rotación, menor latencia media.

Tasa de transferencia: Velocidad a la que puede transferir la información a la computadora una vez la aguja está situada en la pista y sector correctos. Puede ser velocidad sostenida o de pico.

Otras características son:


Caché de pista: Es una memoria tipo Flash dentro del disco duro.

Interfaz: Medio de comunicación entre el disco duro y la computadora. Puede ser IDE/ATA, SCSI, SATA, USB, Firewire, Serial Attached SCSI

Landz: Zona sobre las que aparcan las cabezas una vez se apaga la computadora.

ESTRUCTURA FISICA Dentro de un disco duro hay uno o varios discos (de aluminio o cristal) concéntricos llamados platos (normalmente entre 2 y 4, aunque pueden ser hasta 6 ó 7 según el modelo), y que giran todos a la vez sobre el mismo eje, al que están unidos. El cabezal (dispositivo de lectura y escritura) está formado por un conjunto de brazos paralelos a los platos, alineados verticalmente y que también se desplazan de forma simultánea, en cuya punta están las cabezas de lectura/escritura. Por norma general hay una cabeza de lectura/escritura para cada superficie de cada plato. Los cabezales pueden moverse hacia el interior o el exterior de los platos, lo cual combinado con la rotación de los mismos permite que los cabezales puedan alcanzar cualquier posición de la superficie de los platos.. Cada plato posee dos ojos, y es necesaria una cabeza de lectura/escritura para cada cara. Si se observa el esquema Cilindro-Cabeza-Sector de más abajo, a primera vista se ven 4 brazos, uno para cada plato. En realidad, cada uno de los brazos es doble, y contiene 2 cabezas: una para leer la cara superior del plato, y otra para leer la cara inferior. Por tanto, hay 8 cabezas para leer 4 platos, aunque por cuestiones comerciales, no siempre se usan todas las caras de los discos y existen discos duros con un número impar de cabezas, o con


cabezas deshabilitadas. Las cabezas de lectura/escritura nunca tocan el disco, sino que pasan muy cerca (hasta a 3 nanómetros), debido a una finísima película de aire que se forma entre éstas y los platos cuando éstos giran (algunos discos incluyen un sistema que impide que los cabezales pasen por encima de los platos hasta que alcancen una velocidad de giro que garantice la formación de esta película). Si alguna de las cabezas llega a tocar una superficie de un plato, causaría muchos daños en él, rayándolo gravemente, debido a lo rápido que giran los platos (uno de 7.200 revoluciones por minuto se mueve a 129 km/h en el borde de un disco de 3,5 pulgadas).

Direccionamiento Hay varios conceptos para referirse a zonas del disco:


Plato: cada uno de los discos que hay dentro del disco duro.

Cara: cada uno de los dos lados de un plato.

Cabeza: número de cabezales.

Pistas: una circunferencia dentro de una cara; la pista 0 está en el borde exterior.

Cilindro: conjunto de varias pistas; son todas las circunferencias que están alineadas verticalmente (una de cada cara).

Sector : cada una de las divisiones de una pista. El tamaño del sector no es fijo, siendo el estándar actual 512 bytes, aunque próximamente serán 4 KiB. 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 utiliza más eficientemente el disco duro. Así las pistas se agrupan en zonas de pistas de igual cantidad de sectores. Cuanto más lejos del centro de cada plato se encuentra una zona, ésta contiene una mayor cantidad de sectores en sus pistas. Además mediante ZBR, cuando se leen sectores de cilindros más externos la tasa de transferencia de bits por segundo es mayor; por tener la misma velocidad angular que cilindros internos pero mayor cantidad de sectores.3

El primer sistema de direccionamiento que se usó fue el CHS (cilindro-cabeza-sector), ya que con estos tres valores se puede situar un dato cualquiera del disco. Más adelante se creó otro sistema más sencillo: LBA (direccionamiento lógico de bloques), que consiste en dividir el disco entero en sectores y asignar a cada uno un único número. Éste es el que actualmente se usa.


Tipos de conexión Si hablamos de disco duro podemos citar los distintos tipos de conexión que poseen los mismos con la placa base, es decir pueden ser SATA,IDE, SCSI o SAS: 

IDE: Integrated Drive Electronics ("Dispositivo electrónico integrado") o ATA (Advanced Technology Attachment), controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) Hasta aproximadamente el 2004, el estándar principal por su versatilidad y asequibilidad. Son planos, anchos y alargados.

SCSI: Son interfaces preparadas para discos duros de gran capacidad de almacenamiento y velocidad de rotación. Se presentan bajo tres especificaciones: SCSI Estándar (Standard SCSI), SCSI Rápido (Fast SCSI) y SCSI AnchoRápido (Fast-Wide SCSI). Su tiempo medio de acceso puede llegar a 7 milisegundos y su velocidad de transmisión secuencial de información puede alcanzar teóricamente los 5 Mbps en los discos SCSI Estándares, los 10 Mbps en los discos SCSI Rápidos y los 20 Mbps en los discos SCSI Anchos-Rápidos (SCSI-2). Un controlador SCSI puede manejar hasta 7 discos duros SCSI (o 7 periféricos SCSI) con conexión tipo margarita (daisy-chain). A diferencia de los discos IDE, pueden trabajar asincrónicamente con relación al microprocesador, lo que posibilita una mayor velocidad de transferencia.

SATA (Serial ATA): El más novedoso de los estándares de conexión, utiliza un bus serie para la transmisión de datos. Notablemente más rápido y eficiente que IDE. Existen tres versiones, SATA 1 con velocidad de transferencia de hasta 150 MB/s (hoy día descatalogado), SATA 2 de hasta 300


MB/s, el más extendido en la actualidad; y por último SATA 3 de hasta 600 MB/s el cual se está empezando a hacer hueco en el mercado. Físicamente es mucho más pequeño y cómodo que los IDE, además de permitir conexión en caliente. 

SAS (Serial Attached SCSI): Interfaz de transferencia de datos en serie, sucesor del SCSI paralelo, aunque sigue utilizando comandos SCSI para interaccionar con los dispositivos SAS. Aumenta la velocidad y permite la conexión y desconexión en caliente. Una de las principales características es que aumenta la velocidad de transferencia al aumentar el número de dispositivos conectados, es decir, puede gestionar una tasa de transferencia constante para cada dispositivo conectado, además de terminar con la limitación de 16 dispositivos existente en SCSI, es por ello que se vaticina que la tecnología SAS irá reemplazando a su predecesora SCSI. Además, el conector es el mismo que en la interfaz SATA y permite utilizar estos discos duros, para aplicaciones con menos necesidad de velocidad, ahorrando costes. Por lo tanto, las unidades SATApueden ser utilizadas por controladoras SAS pero no a la inversa, una controladora SATA no reconoce discos SAS.

Factor de Forma El más temprano "factor de forma" de los discos duros, heredó sus dimensiones de las disqueteras. Pueden ser montados en los mismos chasis y así los discos duros con factor de forma, pasaron a llamarse coloquialmente tipos FDD "floppy-disk drives" (en inglés). La compatibilidad del "factor de forma" continua siendo de 3½ pulgadas (8,89 cm) incluso después de haber sacado otros tipos de disquetes con unas dimensiones más pequeñas.


8 pulgadas: 241,3×117,5×362 mm (9,5×4,624×14,25 pulgadas). En 1979, Shugart Associates sacó el primer factor de forma compatible con los disco duros, SA1000, teniendo las mismas dimensiones y siendo compatible con la interfaz de 8 pulgadas de las disqueteras. Había dos versiones disponibles, la de la misma altura y la de la mitad (58,7mm).

5,25 pulgadas: 146,1×41,4×203 mm (5,75×1,63×8 pulgadas). Este factor de forma es el primero usado por los discos duros de Seagate en 1980 con el mismo tamaño y altura máxima de los FDD de 5¼ pulgadas, por ejemplo: 82,5 mm máximo. Éste es dos veces tan alto como el factor de 8 pulgadas, que comúnmente se usa hoy; por ejemplo: 41,4 mm (1,64 pulgadas). La mayoría de los modelos de unidades ópticas (DVD/CD) de 120 mm usan el tamaño del factor de forma de media altura de 5¼, pero también para discos duros. El modelo Quantum Bigfoot es el último que se usó a finales de los 90'.

3,5 pulgadas: 101,6×25,4×146 mm (4×1×5.75 pulgadas). Este factor de forma es el primero usado por los discos duros de Rodine que tienen el mismo tamaño que las disqueteras de 3½, 41,4 mm de altura. Hoy ha sido en gran parte remplazado por la línea "slim" de 25,4mm (1 pulgada), o "low-profile" que es usado en la mayoría de los discos duros.

2,5 pulgadas: 69,85×9,5-15×100 mm (2,75×0,374-0,59×3,945 pulgadas). Este factor de forma se introdujo por PrairieTek en 1988 y no se corresponde con el tamaño de las lectoras de disquete. Este es frecuentemente usado por los discos duros de los equipos móviles (portátiles, reproductores de música, etc...)


y en 2008 fue reemplazado por unidades de 3,5 pulgadas de la clase multiplataforma. Hoy en día la dominante de este factor de forma son las unidades para portátiles de 9,5 mm, pero las unidades de mayor capacidad tienen una altura de 12,5 mm. 

1,8 pulgadas: 54×8×71 mm. Este factor de forma se introdujo por Integral Peripherals en 1993 y se involucró con ATA-7 LIF con las dimensiones indicadas y su uso se incrementa en reproductores de audio digital y su subnotebook. La variante original posee de 2GB a 5GB y cabe en una ranura de expansión de tarjeta de ordenador personal. Son usados normalmente en iPods y discos duros basados en MP3.

1 pulgadas: 42,8×5×36,4 mm. Este factor de forma se introdujo en 1999 por IBM y Microdrive, apto para los slots tipo 2 de compact flash, Samsung llama al mismo factor como 1,3 pulgadas.

0,85 pulgadas: 24×5×32 mm. Toshiba anunció este factor de forma el 8 de enero de 2004 para usarse en móviles y aplicaciones similares, incluyendo SD/MMC slot compatible con disco duro optimizado para vídeo y almacenamiento para micromóviles de 4G. Toshiba actualmente vende versiones de 4GB (MK4001MTD) y 8GB (MK8003MTD) 5 y tienen el Record Guinness del disco duro más pequeño.

Los principales fabricantes suspendieron la investigación de nuevos productos para 1 pulgada (1,3 pulgadas) y 0,85 pulgadas en 2007, debido a la caída de precios de las memorias flash, aunqueSamsung introdujo en el 2008 con el SpidPoint A1 otra unidad de 1,3 pulgadas.


El nombre de "pulgada" para los factores de forma normalmente no identifica ningún producto actual (son especificadas en milímetros para los factores de forma más recientes), pero estos indican el tamaño relativo del disco, para interés de la continuidad histórica.

ESTRUCTURA LOGICA Dentro del disco se encuentran: 

El Master Boot Record (en el sector de arranque), que contiene la tabla de particiones.

Las particiones, necesarias para poder colocar los sistemas de archivos.

FUNCIONAMIENTO MECANICO Un disco duro suele tener: 

Platos en donde se graban los datos.

Cabezal de lectura/escritura.

Motor que hace girar los platos.

Electroimán que mueve el cabezal.

Circuito electrónico de control, que incluye: interfaz con la computadora, memoria caché.

Bolsita desecante (gel de sílice) para evitar la humedad.

Caja, que ha de proteger de la suciedad, motivo por el cual suele traer algún filtro de aire.

Integridad Debido a la distancia extremadamente pequeña entre los cabezales y la superficie del disco, cualquier contaminación de los cabezales de lectura/escritura o las fuentes puede dar lugar


a un accidente en los cabezales, un fallo del disco en el que el cabezal raya la superficie de la fuente, a menudo moliendo la fina película magnética y causando la pérdida de datos. Estos accidentes pueden ser causados por un fallo electrónico, un repentino corte en el suministro eléctrico, golpes físicos, el desgaste, la corrosión o debido a que los cabezales o las fuentes sean de pobre fabricación. El eje del sistema del disco duro depende de la presión del aire dentro del recinto para sostener los cabezales y su correcta altura mientras el disco gira. Un disco duro requiere un cierto rango de presiones de aire para funcionar correctamente. La conexión al entorno exterior y la presión se produce a través de un pequeño agujero en el recinto (cerca de 0,5 mm de diámetro) normalmente con un filtro en su interior (filtro de respiración, ver abajo). Si la presión del aire es demasiado baja, entonces no hay suficiente impulso para el cabezal, que se acerca demasiado al disco, y se da el riesgo de fallos y pérdidas de datos. Son necesarios discos fabricados especialmente para operaciones de gran altitud, sobre 3.000 m. Hay que tener en cuenta que los aviones modernos tienen una cabina presurizada cuya presión interior equivale normalmente a una altitud de 2.600 m como máximo. Por lo tanto los discos duros ordinarios se pueden usar de manera segura en los vuelos. Los discos modernos incluyen sensores de temperatura y se ajustan a las condiciones del entorno. Los agujeros de ventilación se pueden ver en todos los discos (normalmente tienen una pegatina a su lado que advierte al usuario de no cubrir el agujero. El aire dentro del disco operativo está en constante movimiento siendo barrido por la fricción del plato. Este aire pasa a través de un filtro de recirculación interna para quitar cualquier contaminante que se hubiera quedado de su fabricación, alguna partícula o componente químico que de alguna forma hubiera entrado en el recinto, y cualquier


partícula generada en una operación normal. Una humedad muy alta durante un periodo largo puede corroer los cabezales y los platos. Para los cabezales resistentes al magnetismo grandes (GMR) en particular, un incidente minoritario debido a la contaminación (que no se disipa la superficie magnética del disco) llega a dar lugar a un sobrecalentamiento temporal en el cabezal, debido a la fricción con la superficie del disco, y puede hacer que los datos no se puedan leer durante un periodo corto de tiempo hasta que la temperatura del cabezal se estabilice (también conocido como “aspereza térmica”, un problema que en parte puede ser tratado con el filtro electrónico apropiado de la señal de lectura). Los componentes electrónicos del disco duro controlan el movimiento del accionador y la rotación del disco, y realiza lecturas y escrituras necesitadas por el controlador de disco. El firmware de los discos modernos es capaz de programar lecturas y escrituras de forma eficiente en la superficie de los discos y de reasignar sectores que hayan fallado.

PRESENTE Y FUTURO Actualmente la nueva generación de discos duros utiliza la tecnología de grabación perpendicular (PMR), la cual permite mayor densidad de almacenamiento. También existen discos llamados "Ecológicos" (GP - Green Power), los cuales hacen un uso más eficiente de la energía.

Comparativa de Unidades de estado sólido y discos duros Una unidad de estado sólido o SSD (acrónimo en inglés de solid-state drive) es un dispositivo de almacenamiento de datos que puede estar construido con memoria no volátil o


con memoria volátil. Las no volatiles son unidades de estado sólido que como dispositivos electrónicos, están construidos en la actualidad con chips de memoria flash. No son discos, pero juegan el mismo papel a efectos prácticos aportando más ventajas que inconvenientes tecnológicos. Por ello se está empezando a vislumbrar en el mercado la posibilidad de que en el futuro ese tipo de unidades de estado sólido terminen sustituyendo al disco duro para implementar el manejo de memorias no volatiles en el campo de la ingeniería informática. Esos soportes son muy rápidos ya que no tienen partes móviles y consumen menos energía. Todos esto les hace muy fiables y físicamente duraderos. Sin embargo su costo por GB es aún muy elevado respecto al mismo coste de GB en un formato de tecnología de Disco Duro siendo un índice muy importante cuando hablamos de las altas necesidades de almacenamiento que hoy se miden en orden de Terabytes.4 A pesar de ello la industria apuesta por este vía de solución tecnológica para el consumo doméstico5 aunque se ha de considerar que estos sistemas han de ser integrados correctamente6 tal y como se esta realizando en el campo de la alta computación.7 Unido a la reducción progresiva de costes quizás esa tecnología recorra el camino de aplicarse como método general de archivo de datos informáticos energéticamente respetuosos con el medio natural si optimiza su función lógica dentro de los sistemas operativos actuales.8 Los discos que no son discos: Las Unidades de estado sólido han sido categorizadas repetidas veces como "discos", cuando es totalmente incorrecto denominarlas así, puesto que a diferencia de sus predecesores, sus datos no se almacenan sobre superficies cilíndricas ni platos. Esta confusión conlleva


habitualmente a creer que "SSD" significa Solid State Disk, en vez de Solid State Drive

Unidades híbridas Las unidades híbridas son aquellas que combinan las ventajas de las unidades mecánicas convencionales con las de las unidades de estado sólido. Consisten en acoplar un conjunto de unidades de memoria flash dentro de la unidad mecánica, utilizando el área de estado sólido para el almacenamiento dinámico de datos de uso frecuente (determinado por el software de la unidad) y el área mecánica para el almacenamiento masivo de datos. Con esto se logra un rendimiento cercano al de unidades de estado sólido a un costo sustancialmente menor. En el mercado actual (2012), Seagate ofrece su modelo "Momentus XT" con esta tecnología.9


FABRICANTE Los recursos tecnológicos y el saber hacer requeridos para el desarrollo y la producción de discos modernos implica que desde 2007, más del 98% de los discos duros del mundo son fabricados por un conjunto de grandes empresas: Seagate (que ahora es propietaria de Maxtor), Western Digital(propietaria de Hitachi, a la que a su vez fue propietaria de la antigua división de fabricación de discos de IBM) y Fujitsu, que sigue haciendo discos portátiles y discos de servidores, pero dejó de hacer discos para ordenadores de escritorio en 2001, y el resto lo vendió a Western Digital. Toshiba es uno de los principales fabricantes de discos duros para portátiles de 2,5 pulgadas y 1,8 pulgadas. TrekStor es un fabricante alemán que en 2009 tuvo problemas de insolvencia, pero que actualmente sigue en activo. ExcelStor es un pequeño fabricante chino de discos duros. Decenas de ex-fabricantes de discos duros han terminado con sus empresas fusionadas o han cerrado sus divisiones de discos duros, a medida que la capacidad de los dispositivos y la demanda de los productos aumentó, los beneficios eran menores y el mercado sufrió un significativa consolidación a finales de los 80 y finales de los 90. La primera víctima en el mercado de los PC fue Computer Memories Inc.; después de un incidente con 20 MB defectuosos en discos en 1985, la reputación de CMI nunca se recuperó, y salieron del mercado de los discos duros en 1987. Otro notable fracaso fue el de MiniScribe, quien quebró en 1990: después se descubrió que tenía en marcha un fraude e inflaba el número de ventas durante varios años. Otras muchas pequeñas compañías (como Kalok, Microscience, LaPine, Areal, Priam y PrairieTek) tampoco sobrevivieron a la expulsión, y habían desaparecido para 1993; Micropolis fue capaz de aguantar hasta 1997, y JTS,


un recién llegado a escena, duró sólo unos años y desapareció hacia1999, aunque después intentó fabricar discos duros en India. Su vuelta a la fama se debió a la creación de un nuevo formato de tamaño de 3” paraportátiles. Quantum e Integral también investigaron el formato de 3”, pero finalmente se dieron por vencidos. Rodime fue también un importante fabricante durante la década de los 80, pero dejó de hacer discos en la década de los 90 en medio de la reestructuración y ahora se concentra en la tecnología de la concesión de licencias; tienen varias patentes relacionadas con el formato de 3,5“. 

1988: Tandon vendió su división de fabricación de discos duros a Western Digital, que era un renombrado diseñador de controladores.

1989: Seagate compró el negocio de discos de alta calidad de Control Data, como parte del abandono de Control Data en la creación de hardware.

1990: Maxtor compró MiniScribe que estaba en bancarrota, haciéndolo el núcleo de su división de discos de gama baja.

1994: Quantum compró la división de almacenamiento de Digital Equipment otorgando al usuario una gama de discos de alta calidad llamada ProDrive, igual que la gama tape drive de Digital Linear Tape

1995: Conner Peripherals, que fue fundada por uno de los cofundadores de Seagate junto con personal de MiniScribe, anunciaron un fusión conSeagate, la cual se completó a principios de 1996.

1996: JTS se fusionó con Atari, permitiendo a JTS llevar a producción su gama de discos. Atari fue vendida a Hasbro en 1998, mientras que JTSsufrió una bancarrota en 1999.


2000: Quantum vendió su división de discos a Maxtor para concentrarse en las unidades de cintas y los equipos de respaldo.

2003: Siguiendo la controversia en los fallos masivos en su modelo Deskstar 75GXP, pioneer IBM vendió la mayor parte de su división de discos aHitachi, renombrándose como Hitachi Global Storage Technologies, Hitachi GST.

2003: Western Digital compró Read-Rite Corp., quien producía los cabezales utilizados en los discos duros, por 95,4 millones de dólares en metálico.

2005: Seagate y Maxtor anuncian un acuerdo bajo el que Seagate adquiriría todo el stock de Maxtor. Esta adquisición fue aprobada por los cuerpos regulatorios, y cerrada el 19 de mayo de 2006.

2007: Western Digital adquiere Komag U.S.A., un fabricante del material que recubre los platos de los discos duros.

2009: Toshiba adquiere la división de HDD de Fujitsu y TrekStor se declara en bancarrota, aunque ese mismo año consiguen un nuevo inversor para mantener la empresa a flote.

2011: Western Digital adquiere Hitachi GST y Seagate compra la división de HDD de Samsung.


VEASE TAMBIEN 

Unidad de estado sólido

Jumper (informática)

Partición de disco

Periférico

Disco dinámico

Fabricantes de discos duros 

Western Digital. Al que pertenece Hitachi.

Seagate. Al que pertenecen Quantum Corp., Maxtor y recientemente Samsung.

Toshiba. Al que pertenece Fujitsu.

ExcelStor.

TrekStor.

Verbatim.


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