DISCOS DUROS

Son otro de los elementos habituales en los ordenadores, al menos desde los tiempos del 286. Un disco duro está compuesto de numerosos discos de material sensible a los campos magnéticos, apilados unos sobre otros; en realidad se parece mucho a una pila de disquetes sin sus fundas y con el mecanismo de giro y el brazo lector incluido en la carcasa.

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 5.000 rpm (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.

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 pegatina 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".

Otros avances en velocidad vienen de los modos de acceso:

Aunque en este terreno se barajan las cifras de transferencia máxima teóricas entre el disco duro y el PC, no las que físicamente puede alcanzar el disco internamente; los 66,6 MB/s son absolutamente inalcanzables para cualquier disco duro actual. En realidad, llegar a 25 MB/s con un disco duro UltraDMA es algo bastante difícil de conseguir, actualmente las cifras habituales están más bien por unos 10 a 20 MB/s.

Los modos PIO se habilitan generalmente mediante la BIOS y dan pocos problemas, aunque en discos duros no actuales a veces la autodetección del modo PIO da un modo un grado superior al que realmente puede soportar con fiabilidad, pasa mucho por ejemplo con discos que se identifican como PIO-4 pero que no son fiables más que a PIO-3.

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 (y ni siquiera he comentado los muy desfasados modos DMA singleword).

Se debe tener en cuenta que la activación o no de estas características es opcional y la compatibilidad hacia atrás está garantizada; podemos comprar un disco duro UltraDMA y usarlo en modo PIO-0 sin problemas, sólo estaremos tirando el dinero. Así que si quiere un disco para un 486 que no soporta bus mastering, no se preocupe: compre un disco UltraDMA y seleccione el modo PIO-4, apenas apreciará la diferencia de rendimiento y la instalación será incluso más sencilla.

Para más información sobre discos duros IDE como el manejo de la BIOS, el modo LBA para discos de más de 528 MB, las configuraciones de jumpers y demás, recomiendo consultar mi página sobre Instalar un disco duro.

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 ordenadores cargados de trabajo, como servidores, ordenadores 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.

El cuerpo del disco esta construido en los discos rígidos por aluminio o cristal cerámico.
Las pistas son circulares y cada una de estas esta dividida en sectores.
Cuando un disco rígido graba lo que hace es: Mueve los brazos hacia el sector que desea, y luego a través de una bobina y de un núcleo ferromagnetico que poseen los cabezales genera un campo magnético de polaridad reversible s-n o n-s que imanta la pista.

La distancia entre el cabezal y un disco es demasiada pequeña.
Una bobina de alambre arrollada sobre el cabezal genera dicho campo magnético al circular por ella una corriente eléctrica. Las pistas de un disco son escritas o leídas por el mismo cabezal. El cabezal queda quieto siempre gira el disco. Cuando se mueve el brazo de la cara de arriba también se mueve el brazo de la cara de abajo hacia la misma pista. Solo una cabeza se puede usar por vez.

Según como este cada partícula magnetizada ( N-S , S-N ) dependerá si hay un 0 o 1.
El proceso de lectura es inverso al de escritura, va girando y a medida que encuentra cambio de polarización cambia la corriente que mandara.
Ej : N – S , N – S , S – N , S – N es 0,0,1,1.

Al moverse las dos cabezas juntas se logra leer o escribir mas rápido ya que el cabezal se posicionan en el mismo lugar de distintas caras y sin moverse el brazo (que es lento porque es mecánico ) lee o escribe mas datos en el mismo tiempo.
Las pistas o cilindros se enumeran del exterior para el centro.
No se dice pista 20 si no pista del cilindro 20.
Para leer algún dato debe usarse tres números: El del sector, el de la cabeza y el del cilindro.
Todas las pistas de un disco guardan la misma cantidad de bits y tienen la misma numero de sectores. En las pistas mas internas los bits están mas apretados que en las externas. Ya que en las externas en diámetro es mayor.

Formateo
Cuando compramos un diskette este viene en blanco, nosotros debemos formatearlo u organizarlo. Esto quiere decir que debemos generar los sectores que conforman cada pista con su información e información identificatoria de comienzo y final, y entre ambas el campo reservado para Los datos a escribir.

Luego del comienzo a cada sector se graba el numero de CHS que lo identifica para poder acceder al mismo. Esta grabación inicial se lo denomina "formateo físico" luego del cual se efectúa el "formateo lógico" , que implica escribir en el campo de datos de ciertos sectores, información exclusiva para el uso del sistema operativo. (tabla de particiones, subrrutina de booteo, datos del disco, Fat y directorio raiz).

En el formateo "físico" o de bajo nivel se generan los sectores de cada una de las pistas. Para cada sector de la cabeza escribe los números de CHS (cilindro, Head y Sector ) que sirven para localizarlo e identificarlo, luego reserva un lugar de 512 bytes cuyo contenido se establecerá cuando se escriba el sector.

El formateo físico es cuando el sistema operativo asigna cuanto mide cada sector.
Cuando se realiza el formateo lógico se escriben un pequeño numero de sectores con la información que conforma el "área de sistema", este comprende las siguientes estructuras.
* Tabla de particiones que permite dividir el disco en particiones ósea partes menores.
* Sector de arranque "Boot" esta en el primer sector de cada disco rígido.
* Tabla para determinar los clusters de un archivo FAT: Esta en el sector que le sigue al sector de arranque.
* Directorio raíz: Esta en sectores que le siguen a la fat.

La tabla de particiones del disco aparece una sola vez en la primera partición, Sectores de booteo, Tablas fat y directorio raíz aparecen en cada partición.
El DOS divide los archivos en una cadena de bloques de igual tamaño llamados "Clusters", la Fat es el mapa del área de datos que tiene el dos, en este aparecen numerados los clusters que se pueden usar, indicando para cada uno si esta ocupado o si esta disponible. También dado el numero de un cluster ocupado por un archivo la fat indica cual es el numero del cluster siguiente que el dos le adjudico a ese archivo.

El directorio raíz sirve para saber si un archivo o subdirectorio esta o no almacenado. También indica sus atributos : protegido contra escritura, oculto, lectura/escritura, etc. Tamaño del archivo y fecha de creación.
También proporciona al sistema operativo, el numero del primer cluster del archivo buscado, para entrar a la fat y determinar cuales son los clusters que componen ese archivo.

Depende del tamaño de la partición o del disco entero va a variar el tamaño del cluster o cantidad de sectores consecutivos.
Ej: Una partición de 128 MB y hasta 255 MB tiene clusters de 4 KB y 8 sectores consecutivos.
Esto sirve si uno tiene un archivo de 15 Kb y lo tiene que dividir en sectores de 2Kb necesita 8 clusters si el cluster tendria 8 Kb habría que dividirlo en 2 clusters, esto implica que menos veces tiene que buscar donde esta el sector.

Características propias de disquetes?
Como están construidos, protegidos, y se accede a los discos flexibles?
Un disco flexible "floppy" consiste en un disco de material plástico, cubierto con una capa de material magnetizable en ambas caras. Están contenidos en un sobre que sirve para protegerlo de polvo, ralladuras, huellas digitales y golpes.
Los disquetes son removibles de la disquetera en las 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 de una orden de lectura escritura, 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. Solo gira mientras lee o escribe, rozando entonces cada cabeza la pista accedida. Esto, mas 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.

Se estima que la información almacenada en un disquete puede mantenerse con seguridad en el mismo durante 3 o 4 años, siendo conveniente re-escribirla una vez por año, pues la magnetización de las pistas se va debilitando con el tiempo.
Los disquetes de 5 / ¼ pulgadas conocidas como floppys están contenidos en un sobre cuyo interior esta recubierto por una capa de teflon para disminuir los efectos del rozamiento. El sobre presenta aberturas para diferentes 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 lo tome y lo haga girar. Si se cubre con cinta adhesiva la mueca de protección contra escritura, no pueden grabarse nuevos datos en los archivos almacenados por accidente o error. En estas condiciones el disquete solo 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 leer o escribir.
El disquete 3 ½ pulgadas esta dentro de un sobre de plástico rígido que lo protege mejor del polvo, humo, etc. Este en su parte superior tiene un obturador con resorte, que dentro de la disquetera, se abre para que las 2 cabezas accedan al disco flexible.

Estas mejoras hacen que los disquetes de 3/ ½ duren mas que los de 5/ ¼.
La protección contra escritura indebida se realiza con otro obturador de 2 posiciones, deslizable por el usuario.
¿Cómo es una pista y un sector de disquete?
La unidad funcional de copia o lectura son los sectores. Así cada vez que se copia de un disco a otro una determinada información, esta se copiara sector a sector. Entre sector y sector existen unas separaciones llamadas GAPS que facilitan el movimiento de la cabeza de lectura escritura. El campo de datos es de 512 bytes, y es de donde se lee o escribe datos o información.

¿Cómo se localiza un sector de disco/disquete y por que se dice que es direccionable?
Durante una operación de entrada/salida, el controlador de la unidad de disco o de la disquetera debe recibir tres números: el del cilindro que contiene la pista donde esta ese sector, el de la cabeza (head) que accede a esa pista, y el numero de sector dentro de la pista. Dichos números en ingles conforman un CHS.

En cada unidad existe una cabeza de lectura/escritura para cada cara de un disco. El controlador ordenara activar para escritura/lectura solo la cabeza de la cara indicada, y dará la orden de posicionarla sobre el cilindro seleccionado. Al comienzo de cada sector de un disco están escritos dichos tres números de CHS, formando un numero compuesto, que es su "dirección", necesario para localizarlo, direccionarlo o como quiera decirse. Por esto se dice que un disco/disquete es de acceso direccionable.

¿ Que son los tiempos de posicionamiento, latencia y acceso en un disco o disquete?
Para acceder a un sector que esta en una cara de un disco, primero el cabezal debe trasladarse hasta el cilindro que contiene la pista donde se encuentra dicho sector, y luego debe esperarse que al girar el disco ese sector quede debajo de la cabeza. Por lo tanto, deben tener lugar dos tiempos:
1.El brazo con la cabeza correspondiente a esa cara se sitúa en pocos milisegundos directamente sobre el cilindro seleccionado, o sea sobre la pista del cilindro correspondiente a esa cara.
2.Una vez que la cabeza se posiciono sobre dicha pista, los sectores de esta desfilaran debajo de esa cabeza. Cada uno es leído hasta encontrar aquel cuyo numero coincida con el enviado a la controladora, en cuyo caso su campo de datos será escrito o leído. Este se denomina tiempo de latencia.

Como funciona una unidad de disco de 3’5 pulgadas

1. Cuando inserta un disco de 3’5 pulgadas en la unidad, este presiona contra un sistema de palancas. Una palanca abre la protección metálica para exponer la galleta, el disco cubierto a cada lado por un material magnético que permite registrar información.

2. Otro movimiento de palancas y engranajes mueven dos cabezas de lectura / escritura hasta que casi tocan el disco por ambos lados. Las cabezas, que son electroimanes minúsculos utilizan impulsos magnéticos para cambiar la orientación de las partículas metálicas incorporadas en el revestimiento del disco.

3. La tarjeta de circuito impreso de la unidad de disco recibe señales de la placa controladora incluyendo instrucciones e información para escribir en el disco. La tarjeta de circuito impreso traduce las intrusiones en señales que controlan el movimiento del disco y de las cabezas de lectura y escritura

4. Si las señales incluyen instrucciones para escribir la información en el disco, la tarjeta de circuito impreso chequea primero para que no es visible ninguna luz a través de una pequeña ventana de protección en una esquina del alojamiento del disco. Si la ventana esta abierta y el rayo de un diodo emisor de luz puede ser detectado por un fotodiodo, la unidad sabe que el disco esta protegido contra escritura y rehusa registrar nueva información.

5. Un motor localizado debajo del disco gira un eje que ajusta una muesca en el conector del disco, causando el giro de este

6. Un motor mueve un segundo eje que tiene un corte longitudinal en forma de espiral. Un brazo añadido a las cabezas de lectura / escritura queda dentro queda dentro del eje longitudinal en espiral. Cuando el eje vuelve, el brazo se muevo hacia atrás y hacia delante, según la ubicación de las cabezas de lectura / escritura sobre el disco.

7. Cuando las cabezas están en la posición correcta, los mismos impulsos eléctricos crean un campo magnético en una de las cabezas para escribir la información ya sea en la superficie inferior o superior del disco. Cuando las cabezas están leyendo información, reaccionan ante campos magnéticos generados por las partículas metálicas en el disco.

Componentes de una unidad de disco flexible

• Mecanismo de sujeción y eyección del sobre protector

• Motor para girar el disco

• Motor "paso a paso" para hacer avanzar de pista en pista (de un cilindro al siguiente) a la armadura que porta las dos cabezas

• Sensores para detectar presencia de disquete, y si esta protegido contra escritura

• 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 través e conductores del bus de conexionado citado

Las señales que llegan de la interfaz a la disquetera ordenan:

• Poner en marcha el motor de giro de la unidad seleccionada

• Posicionar la armadura en un determinado cilindro del disquete

• Seleccionar cual de las dos cabezas se activara

La electrónica puede enviar señales a la interfaz, como:

• Aviso de inicio de pista

• Aviso de escritura protegida

• Aviso que datos leídos son enviados de la interfaz

Si todo esta 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 conexión citado

La interfaz intercambia datos en seria y señales con la electrónica de la unidad de disquete. En una escritura desde memoria y pasando en paralelo a través del bus de datos, llegaran por ADM al port de datos de la interfaz, cada uno de los bytes a escribir. Y en una lectura por dicho port pasaran cada uno de los bytes de datos del sector leído, con un rumbo a la memoria principal, vía el bus. A la controladora le llegan comandos que ordenan escribir o leer un sector, del cual se inician sus números de CHS.

Después de recibir estos comandos, la interfaz realiza las siguientes acciones de control:

• Traduce dichos comandos en señales destinadas a la electrónica de la disquetera. Primero para activar el motor de giro del disquete, y para que el eje del motor "paso a paso" gire n sucesión de ángulos iguales, en correspondencia con los cuales el cabezal pasa de un cilindro a otro, hasta posicionarse en el cilindro ordenado

• Indican a la electrónica de la disquetera el numero de sector buscado. Mientras gira el disquete, una de las dos pistas del cilindro accedido será leída por la cabeza indicada por el comando, hasta localizar el sector buscado. Para la cual, dicha cabeza lee los números identificatorios (CHS) de cada sector que encuentra en la pista que accedió, los cuales son transmitidos a la controladora.

3. Lectura Y Grabación

Dado que el campo de datos tiene 512 bytes, puede escribirse un archivo de hasta este tamaño o parte de otro mas grande, pueden escribirse en un sector (no pueden haber mas de un archivo por sector).Para tal fin, los datos a escribir deben llegar a la controladora, debe darse la dirección CHS del sector a escribir y la orden de escritura. La cabeza se posiciona en la pista donde esta el sector a escribir, e ira leyendo el CHS de cada sector hasta que el CHS que lea se el mismo que el de la dirección que se ha dado para que se escriba. El tiempo que tarda desde que se dio la dirección hasta que se la encontró, depende del tiempo de posicionamiento y del tiempo de latencia. En la zona de datos que sigue se escribirán los bits que le envía la controladora, mientras la cabeza pasa por dicha zona. Esto lo hará magnetizando las partículas del material magnetizable para un lado o para otro.

Para leer los datos así escritos, llegaran a la controladora los números de CHS de ese sector, y la orden de lectura. Una vez localizado este sector (de la misma manera que antes), al mismo tiempo que la cabeza lee los datos le envía una copia de estos a la controladora.
Aclaración: Ninguna escritura puede destruir o cambiar los números de CHS de un sector escrito en el formateo.
La menor cantidad de datos que se puede escribir o leer en un disco es el campo de datos de un sector(512 bytes). Si se requiere leer solo una parte del sector, debe pasar a memoria principal todo el sector donde estos datos están, para que luego el software seleccione los datos buscados.

4. Organización por clusters y Sl

El DOS como otros sistemas se desentiende de la ubicación física real de los sectores, o sea no opera con la estructura física o geométrica de un disco. El DOS no tiene en cuenta los números CHS. Simplemente supone que los sectores de un disco forman una sucesión de sectores lógicos (SL) numerados en forma consecutiva empezando del 0, usando un solo numero por cada SL.

Las rutinas del ROM BIOS llamadas por el DOS son las encargadas de hacer la organización lógica que ve el DOS con la organización física del CHS.
Por ejemplo , en el caso que SL (0), el CHS es 0-0-1. Luego los sectores siguen en el orden indicado para el cilindro 0, siendo así que SL(71) es el de CHS = 1-1-18. Así se numeran los SL, según los sectores físicos, de pista en pista de cada cilindro y de cilindro en cilindro. El CHS=80-1-18, corresponde a la numeración mas alta que pertenece a SL(28799).
Con este método el DOS y otros SO no tienen la seguridad que los sectores de un archivo se encuentren todos en un mismo cilindro, aunque es muy probable que así sea. Esto se desea para tener menos tiempo de acceso, ya que se gana tiempo de latencia y de posicionamiento del cabezal.

El DOS y otros SO, aparte de ver los sectores de manera lógica, dividen los archivos en unidades de igual tamaño llamadas clusters. Un cluster puede estar formado por un sector lógico o agrupar un numero de sectores lógicos de numeración consecutiva (el tamaño de los clusters debe ser siempre iguales entre si en un mismo disco o partición de rígido). En un cluster no se puede almacenar mas de un archivo. Para el DOS un archivo es una cadena de clusters cuyos números pueden ser o no ser consecutivos.

En los disquetes de 5 1/4 con 1.2 MB y en los de 3 1/2 con 1.44 MB un cluster ocupa un sector (512 bytes), mientras que los discos de 5 1/4 de 360 KB y en los de 3 1/2 de 2,88 MB un cluster es 1 KB (2 sectores).
Si bien un cluster corresponde a uno o mas sectores físicos, para el DOS corresponde a 1 o mas sectores lógicos numerados consecutivamente.
Una razón importante para dividir un archivo en clusters, que agrupen varios sectores, consiste en el ahorro de tiempo de acceso a un disco. Ya que varios sectores consecutivos son un cluster y el cabezal ahorra tiempo de posicionamiento y se reduce el tiempo de latencia.

Encadenacion En Orden De Los Cluester De Un Archivo En La Fat
Ejemplo: Se crea un archivo en un directorio el cual ocupa 400 bytes, el DOS le adjudicara un cluster a este archivo suponiendo que un cluster es de 2 K, por lo tanto este archivo pasara a ocupar 2 K. El archivo aparecerá en el directorio con su nueva longitud y su numero del cluster inicial, por ejemplo el 23. Este cluster tendrá la indicación 0000 (significa cluster disponible), que será reemplazada por la indicación FFFF que significa que es el ultimo cluster de este archivo.

Si luego el archivo crece se le asignaran nuevos clusters y solo se actualizara la longitud del archivo en el directorio. La FAT le asignara a este archivo los clusters que encuentre disponibles. Al terminar de escribir en los clusters los datos a escribir, se modificara las indicaciones de todos los clusters recién escritos que deberían tener 0000, cambiándolo por el numero del cluster que le sigue. También se modifica el cluster numero 23 que era el primero y tenia FFFF por el numero del cluster que le sigue. Y por finalizar, el ultimo cluster que tenia 0000 se reemplaza por FFFF para indicar la finalización del archivo.
Si posteriormente se quiere acceder a este archivo el proceso es el siguiente:

El SO trae a memoria el directorio raíz y la FAT.
Primero el directorio raíz busca el archivo por su nombre para obtener el numero de su primer cluster, en este caso 23. Teniendo este cluster el SO entra en la tabla de la FAT a fin de obtener el próximo cluster y con ese el próximo y así sucesivamente hasta encontrar el cluster que contenga la indicación FFFF. Al tener todos los clusters del archivo el DOS reconstruye la cadena y a través de un simple calculo puede hallar el numero de sector lógico donde empieza cada cluster. Con esto pide leer esos SLs y se obtiene la información pedida.

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.

PARTES 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 ocupado por un archivo (nunca dos diferentes), pero un archivo puede ocupar más de una unidad de asignación.

FUNCIONAMIENTO DEL 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 DURO

1. A 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 almacenamiento

La 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.

3. 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 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.

6. 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 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.

1. COMO MANTENER UN DISCO DURO EN BUEN ESTADO

Existen varias cosas que usted puede realizar para prevenir que la computadora le devuelve mensajes de error molestos. A continuación encontrará una lista de programas diferentes disponibles para asegurarse de que la unidad de disco duro se mantenga saludable y funcionando a plena capacidad. (Están disponibles estos programas de ejemplo a través de Windows 95. Usted puede comprar otros programas para realizar las mismas tareas; simplemente hay que hablar con un distribuidor local de software para la computadora.)

1. Utilidad de Desfragmentación de Disco

Al transcurrir el tiempo, es posible que los archivos se vuelvan fragmentados porque se almacenan en posiciones diferentes en el disco. Los archivos estarán completos cuando los abra, pero la computadora lleva más tiempo al leer y escribir en el disco. Están disponibles programas de desfragmentación que corrigen esto. Para obtener acceso al programa de desfragmentación de disco bajo Windows 95, haga clic en Inicio. Ilumine Programas, Accesorios, luego en Herramientas de Sistema. Haga clic en Utilidad de Desfragmentación de Disco.

2. Compresión de Datos

Usted puede obtener espacio libre en la unidad de disco duro o en disquetes al comprimir los datos que están almacenados en éstos. En Windows 95, haga clic en Inicio. Ilumine Programas, Accesorios, luego en Herramientas de Sistema. Haga clic en DriveSpace.

3. Detección de Daños

Si experimenta problemas con los archivos, tal vez quiera averiguar si existen daños en el disco. ScanDisk de Windows 95 verifica los archivos y las carpetas para encontrar errores de datos y también puede verificar la superficie física del disco. Para ejecutar ScanDisk, haga clic en Inicio. Ilumine Programas, Accesorios, luego en Herramientas de Sistema. Haga clic en ScanDisk. Además, es posible que la unidad de disco duro puede estar 'infectada' con un virus si ha transferido los archivos o datos de otra computadora. Existen varios programas de detección y limpieza de virus que están disponibles para usted. Simplemente hay que pedirlos del distribuidor local de software para computadoras.

4. Respaldos

Si la unidad de disco duro se descompone o si los archivos se dañan o se sobreescriben accidentalmente, es una buena idea contar con una copia de respaldo de los datos de la unidad de disco duro. Están disponibles varios programas de respaldo de uso con cintas, disquetes y aun con los medios desmontables. A menudo, la computadora tendrá una utilidad de respaldo ya instalada.