Como su nombre lo dice, son sólidos, porque
están construidos sobre un disco grueso de aluminio. Un disco duro posee un material
magnético de mejor calidad para poder disponer de un mayor número de pistas y sectores
por pista, además que sobre el montaje pueden tenerse uno, dos o más discos, cada uno
con sus propias cabezas.
El disco duro se diferencia del disco flexible en
que el primero normalmente está fijo en el computador y no es transportable. Cada disco
de la unidad tiene sus dos lados recubiertos por una fina capa de óxido metálico
sensible al magnetismo, usualmente cromo o níquel.
El proceso de lectura o escritura es el mismo que se mencionó para
los discos flexibles.
Las principales partes que forman un disco
son:
Pistas o Tracks
son unas pistas concéntricas invisibles a lo
largo de las cuales se graban los pulsos magnéticos. En otras palabras son los renglones
del disco.
Sectores
Cada pista se subdivide en
sectores; por ejemplo 9 sectores por pista o 15 sectores por pista en discos flexibles DD
(doble densidad) y HD (alta densidad) respectivamente.
En la figura se muestra el esquema de un disco magnético:
Cilindro
Se le llama cilindro al
conjunto de pistas a las que el sistema operativo puede acceder simultáneamente en cada
posición de las cabezas. Si se trata de un disco flexible, cada cilindro consta de dos
pistas, una por encima y otra por debajo del disco. En el caso de un disco duro que tenga
dos platos, el cilindro consta de 4 pistas.
Manejando cilindros se accede a los datos más rápidamente que
manejando pistas individuales, ya que el sistema operativo puede grabar o leer mayor
cantidad de información sin tener que mover la cabeza.
Cluster
Es la longitud de la
pista tomada como unidad de proceso en cada operación de lectura o de escritura en el
disco, la cual equivale a la longitud de un sector en los discos flexibles o al conjunto
de 4 u 8 sectores contiguos en los discos duros.
Entre mayor sea el "cluster" más se
simplifica la administración del índice de los archivos del disco (FAT), pero también
se desperdicia mas espacio cuando se manejan archivos pequeños. Por ejemplo, si se está
grabando un archivo de 1800 bytes en un disquete de 1.2 MB, el número mínimo de bytes
que el sistema operativo puede leer o escribir en este disco es de 512 (un sector), por lo
cual, al archivo se le asignan 4 sectores desperdiciándose así 264 bytes.
En la tabla se puede ver la capacidad del cluster en los diferentes
tipos de discos (bajo MS-DOS).
Capacidad del disco
Tamaño del disco
Sectores por cluster
Cap. del cluster
360K
5 &frac 14
2
1024 bytes
720K
3 &frac 14
2
1024 bytes
1.2M
5&frac 14
1
512 bytes
1.44M
3&frac 14
1
512 bytes
disco duro típico
4
8
2048 bytes
4096 bytes
Otros conceptos importantes referentes a los discos son:
Tiempo de acceso
Es el tiempo que transcurre desde el
instante en que se envían los datos a un dispositivo de almacenamiento y el momento en
que éste entrega o recibe los primeros caracteres. Como el microprocesador está enviando
continuamente información al disco, lo ideal es que el tiempo de acceso sea mínimo. El
tiempo de acceso típico de un disco duro es de 15 mSeg.
Formateo
Se le llama al proceso mediante el cual se
prepara el disco para ser utilizado. Durante el formateo se hacen las siguientes tares: se
le marcan las pistas y sectores al disco, se le define la zona de directorio, se crean la
FAT (File Allocation Table) y el registro de arranque y, eventualmente, se le graban los
archivos del sistema operativo para el arranque del sistema. Existen dos tipos de
formateo: el de bajo nivel y el lógico.
El de bajo nivel es un proceso físico que
divide las pistas circulares en un número específico de sectores con capacidad para 528
bytes cada uno, de los cuales 512 son para datos y 16 para control del sistema. El
comienzo de cada sector se indica mediante un código magnético de dirección, a
continuación, sigue un código para encabezamiento del sector (Id), que contiene los
números del cilindro, la cabeza y el sector respectivo. Los datos de información se
graban en la porción central de cada sector. En la actualidad, teóricamente sólo es
necesario el formateo de bajo nivel una sola vez, y se debe dejar como último recurso
para arreglar un disco.
El formateo lógico se hace para dotar al disco de
un sistema de direcciones que permita leer y escribir datos en sectores definidos. El
formateo lógico permite la recuperación de la información en caso de un formateo
accidental, en cambio, el formateo de bajo nivel no.
Tabla de partición
Es el índice del disco duro y especifica
la ubicación y el tamaño de cada una de las particiones del disco. El sistema operativo
puede manejar varias tablas de particiones lógicas.
Particiones del disco
Consiste en dividir un disco duro en una o
mas particiones lógicas que se comportan cada una como si fuesen un disco real e
independiente del resto, a cada unidad se le identifica con una letra. Así, la unidad C
es la partición primaria y D sería la partición extendida (si la hay).
Por medio del programa "FDISK" del DOS, en las PC-IBM se
puede hacen las particiones del disco y además permite especificar cuál unidad es la de
arranque del sistema.
Registro de arranque (BOOT)
Este registro contiene las
características relacionadas con el disco, como son: versión del sistema operativo,
utilizada para el formateo; número de cabezas, número de bytes por sector, el número de
sectores en el disco. Debido a que en los discos flexibles no hay particiones, el registro
de arranque se localiza en el primer sector físico del disco. En el caso de un disco
duro, el registro de arranque se localiza en el segundo sector de la pista cero, después
de la tabla de partición. El registro de arranque es creado en el disco durante el
formateo lógico de éste.
Al encender el computador, una rutina de la
ROM-BIOS busca el registro de arranque en las diferentes unidades de disco del sistema
para poder iniciar su funcionamiento.
La FAT (File Allocation Table)
Contiene la información acerca de cada
sector del disco, indicándole al sistema operativo cuáles "Cluster" se
encuentran ocupados, cuáles se encuentran disponibles y cuáles se encuentran averiados.
Además, contiene el nombre del archivo al que le pertenecen los datos almacenados. La FAT
está ubicada a continuación del registro de arranque.
Otra información muy importante que contiene la
FAT es la tabla donde se indican los sectores que conforman un archivo, pues al momento de
grabar uno de éstos en el disco, es poco probable que quede ubicado en sectores
consecutivos, a menos de que se trate de un disco vacío.
Debido a que el tamaño de un sector es muy
pequeño (512 bytes), el sistema operativo (en las PC) coloca en la FAT el número del
"Cluster" en vez del número del sector, y como un cluster por lo general está
formado por cuatro sectores, se simplifica el manejo de la FAT. Para cada
"Cluster" del disco la FAT reserva dos bytes. Algunos de los valores que tener
la FAT son: FFF, para indicar el último "Cluster del archivo"; FF7, para
indicar que el "cluster" esta malo; 0, para indicar que el "Cluster"
está disponible.
Directorio raíz
A continuación de la FAT esta localizado el
directorio raíz, el cual se utiliza para almacenar informaciones como nombre del archivo,
localización, número de "Cluster" que ocupa, hora y fecha de creación; toda
esta información ocupa 32 bytes. A continuación del directorio raíz se encuentra el
área de datos, que va hasta el último sector del disco, y es donde se guarda la
diferente información de los archivos.
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