| Tamaño de clúster y espacio disponibleUn
cluster se trata de una agrupación de varios sectores para formar
una unidad de asignación. Normalmente, el tamaño de cluster
en la FAT del DOS o de Windows 95 es de 32 Kb; ¿y qúe? Esto
no tendría importancia si no fuera porque un cluster es la mínima
unidad de lectura o escritura, a nivel lógico, del disco. Es decir,
cuando grabamos un archivo, por ejemplo de 10 Kb, estamos empleando un cluster
completo, lo que significa que se desperdician 22 Kb de ese culster. Imaginaos
ahora que grabamos 100 ficheros de 10 Kb; perderíamos 100x22 Kb,
más de 2 Megas. Por ello, el OSR2 de Windows 95 y Windows 98 implementan
una nueva FAT, la FAT 32, que subsana esta limitación, además
de otros problemas. |
Un disco duro se compone de muchos elementos; citaremos los más
importantes de cara a entender su funcionamiento. En primer lugar, la información
se almacena en unos finos platos o discos, generalmente de aluminio, recubiertos
por un material sensible a alteraciones magnéticas. Estos discos,
cuyo número varía según la capacidad de la unidad,
se encuentran agrupados uno sobre otro y atravesados por un eje, y giran
continuamente a gran velocidad. Asimismo, cada disco posee dos diminutos
cabezales de lectura/escritura, uno en cada cara. Estos cabezales se encuentran
flotando sobre la superficie del disco sin llegar a tocarlo, a una distancia
de unas 3 o 4 micropulgadas (a título de curiosidad, podemos comentar
que el diámetro de un cabello humano es de unas 4.000 pulgadas).
Estos cabezales generan señales eléctricas que alteran los
campos magnéticos del disco, dando forma a la información.
(dependiendo de la dirección hacia donde estén orientadas
las partículas, valdrán 0 o valdrán 1). La distancia
entre el cabezal y el plato del disco también determinan la densidad
de almacenamiento del mismo, ya que cuanto más cerca estén
el uno del otro, más pequeño es el punto magnético
y más información podrá albergar. |
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Algunos conceptosAntes hemos comentado
que los discos giran continuamente a gran velocidad; este detalle, la velocidad
de rotación, incide directamente en el rendimiento de la unidad,
concretamente en el tiempo de acceso. Es el parámetro más
usado para medir la velocidad de un disco duro, y lo forman la suma de dos
factores: el tiempo medio de búsqueda y la latencia; el primero es
lo que tarde el cabezal en desplazarse a una pista determinada, y el segundo
es el tiempo que emplean los datos en pasar por el cabezal. Si se aumenta
la velocidad de rotación, la latencia se reduce; en antiguas unidades
era de 3.600 rpm (revoluciones por minuto), lo que daba una latencia de
8,3 milisegundos. La mayoría de los discos duros actuales giran ya
a 7.200 rpm, con lo que se obtienen 4,17 mb de latencia. Y actualmente,
existen discos de alta gama aún más rápidos, hasta
10.000 rpm. Es preciso comentar también la estructura lógica
del disco, ya que contiene importantes conceptos que todos habréis
oído; para empezar, la superficie del disco se divide en una serie
de anillos concéntricos, denominados pistas. Al mismo tiempo, las
pistas son divididas en trames de una misma longitud, llamados sectores;
normalmente un sector contiene 512 bytes. Otro concepto es el de cilindro,
usado para describir las pistas que tienen el mismo número pero en
diferentes discos. Finalmente, los sectores suelen agruparse en clusters
o unidades de asignación. Estos conceptos son importantes a la hora
de instalar y configurar un disco duro, y haremos uso de alguna de esta
información cuando subamos al nivel lógico del disco. Muchas
placas base modernas detectan los discos duros instalados, mientras que
en otras más antiguas hay que meter algunos valores uno por uno (siempre
vienen escritos en una etiqueta pegada en la parte superior del disco).
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| Algunas curiosidades:El estándar IDE surgió
a raíz de un encargo que la firma Compaq le hizo a la compañía
Western Digital. Compaq necesitaba una controladora compatible con el estándar
ST506, pero debido a la falta de espacio en el interior de los equipos a
los que iba dirigida, ésta debía implementar la circuitería
de control en el propio disco duro. Está claro que la necesidad es
la madre de la inventiva, ¿verdad? En antiguos discos duros (sobre
todo MFM) era imprescindible, antes de apagar el equipo para moverlo de
sitio, ejecutar una utilidad especial para "aparcar" las cabezas
de la unidad. Con esta operación se depositaban los cabezales en
una zona segura del disco, de forma que no pudieran dañar la superficie
del disco en caso de movimientos o vibraciones. En la actualidad este proceso
lo realiza la unidad de forma automática al ser desconectada (podéis
comprobar cómo al apagar el PC, durante un segundo se ilumina el
led del disco duro), y no se concibe un disco duro que no incluya esta característica.
Formatear un disco duro IDE a bajo nivel puede ser perjudicial para el mismo.
Durante el proceso, que el fabricante realiza en sus instalaciones antes
de sacarlo al público, se graban en él las marcas de direcciones
y los números de sector. Volver a realizar este proceso en circunstancias
o con software no apropiados, puede dañar definitivamente la unidad,
hacerla más lenta o generarle sectores defectuosos e irrecuperables.
En realidad, el formateo a bajo nivel sólo está justificado
en casos muy concretos, como la aparición progresiva de errores a
nivel lógico, y nunca por infección de virus (el caso más
frecuente). Ciertamente, algunos vicios de la época MFM son bastante
difíciles de ser desterrados... Algunos modelos de discos duros,
de diversos fabricantes, sufrían una anomalía con cierta frecuencia,
consistente en la paralización del motor que da giro al eje del disco
(especialmente tras varios días de falta de uso del equipo por parte
del usuario, o también por acumulación de humedad); el resultado
era la imposibilidad de iniciar el sistema desde el disco duro. La solución,
no demasiado "científica", por cierto, era sacar el disco
y propinarle un par de buenos golpes (no demasiado fuertes, claro); y mano
de santo. Lo que no podemos describir aquí es el cambio de color
en la cara del dueño del ordenador, al ser testigo de semejante "reparación".
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Interfaces: ST506, MFM y RLLHasta aquí
hemos visto la estructura del disco duro, pero nos falta una pieza vital:
la controladora. Es un componente electrónico que gestiona el flujo
de datos entre el sistema y el disco, siendo responsable de factores como
el formato en que se almacenan los datos, su tasa de transferencia, velocidad,
etcétera. Los primeros discos duros eran gestionados por controladoras
ST506, un estándar creado por la conocida empresa Seagate. Dentro
de esta norma se implementaron los modos MFM y RLL, dos sistemas para
el almacenamiento de datos que, si bien diferentes en su funcionamiento,
a nivel físico y externo del disco presentaban la misma apariencia,
siendo conocidos de forma genérica en el mundillo como "discos
MFM". Estas unidades incluían externamente tres conectores:
el primero, y común a cualquier disco duro, es el de alimentación.
En los restantes se conectaba un cable de control y un cable de datos,
desde el disco a la controladora; el cable de control gestionaba la posición
de los cabezales y el de datos transmitía el flujo de información
desde y hasta la controladora. La diferencia entre MFM y RLL es a nivel
interno; MFM (Modified Frequency Modulation) y RLL (Run Length Limited)
son dos métodos de codificación de la información
binaria. RLL permite almacenar un 50% más de datos que el MFM,
al aumentar la densidad de almacenamiento. También la trasa de
transferencia es superior en RLL, debido al más eficiente método
de grabación usado, sin embargo, la velocidad de rotación
era la misma en ambos casos: 3600 rpm. En cualquier caso, la tasa de transferencia
de estas unidades no era precisamente como para tirar cohetes: una media
de 5 Mbtis por segundo (es decir, medio mega) en MFM y 7.5 Mbtis/s para
RLL. Y en cuanto a capacidad, las unidades MFM no solían tener
más de 40 Megas, 120 Megas en las RLL Seagate Technology:http://www.seagate.com
Maxtor:http://www.maxtor.com
Western Digital:http://www.wdc.com
Quantum:http://swww.quantum.com |