- Un disco duro tiene varias cabezas de lectura /escritura que leen y registran datos en el.
La velocidad la cual un disco duro encuentra los datos es conocida como tiempo de acceso promedio, el cual es medido en milisegundos (ms). Un milisegundo equivale a 1/1000 de seg. La mayoría de los discos duros tienen un tiempo de acceso promedio de 8 a 15 ms. Cuanto mas bajo sea el tiempo, mas rápido será el disco.
TIPO DE CONEXIÓN.
EIDE
La unida eléctrica integrada (EIDE) es una forma rápida de conectar un disco duro otros dispositivos a una computadora .Todas las nuevas maquinas vienen con una conexión EIDE. A menudo se conoce a la EIDE como IDE.
- La EIDE puede soportar un total de 4 dispositivos incluyendo discos duros, unidades de CD-ROM, DVD-ROM y de cinta.
- El acceso de memoria ultra directo (UDMA) es una mejora de la EIDE que aumenta la velocidad a la cual se transfieren los datos por una conexión con ese mismo nombre.
DISCO CACHE
El disco cachè aligera computadora organizando los datos que recientemente ha utilizado.
- El disco cachè es un área de la memoria donde la computadora almacena los datos recientemente utilizados.
- Cuando la computadora necesita información primero busca en el disco caché el cual puede suministrarla miles de veces mas rápidos que el disco duro .
- Cada vez que la computadora requiere información del disco duro, coloca un a copia de los datos en el disco cachè. Este proceso actualiza constantemente el disco caché para que contenga los datos utilizados mas recientemente.
Si la computadora no puede encontrar los datos que necesita en el disco caché, entonces busca en el disco duro.
OPTIMIZAR EL DISCO DURO
Desfragmentar la Unidad de Discos
Una unidad de disco desfragmetada almacena parte de un archivo en muchas ubicaciones diferentes. Para recuperar un archivo la computadora debe buscar en varias áreas de la unidad.Desfragmentar su unidad de disco una vez al mes puede mejorar el desempeño de la computadora, puede utilizar un programa de desfragmentacion para colocar todas las partes de un archivo en una ubicación.
REPARAR UNA UNIDAD
Puede mejorar el desempeño de una computadora utilizando un programa de reparación de disco par buscar y reparar errores .revise esta unidad por lo menos una vez al mes.
CREAR MAS ESPACIO EN DISCOARCHIVAR INFORMACIÓN
Almacene archivos viejos o que casi no utilicé en un cartucho de cinta o un disco removible. Entonces puede remover los archivos en su computadora para suministrar mas espacio de almacenamiento.
FAT32
Puede convertir su disco duro en el sistema de archivo FAT32 para manejar mejor la información en el disco y reducir el espacio gastado por ejemplo: convertir una unida de 1 GB a FAT32 puede aumentar la cantidad de espacio libre en esta por mas de 200MB .
COMPRIMIR.
Puede comprar o contraer los archivos almacenados en un disco duro lo que pude duplicar la cantidad de información que la unidad puede almacenar.
Tipos de discos duros
La principal clasificación de los discos duros se refiere a la manera en que se realiza la comunicación y conexión entre el disco y el computador. Las principales clases de discos usados en el día de hoy son:
IDE
ATA
ATAPI
SATA
SCSI
Estructura lógica
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.
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. Los discos duros no están sellados al vacío en sus cajas como a menudo se piensa; de hecho, muchos discos tienen un sistema mecánico que no deja salir a los cabezales a la superficie de los platos si éstos no tienen una velocidad de giro adecuada (si giran demasiado despacio, pueden impactar las cabezas contra los platos debido a que no existe una película de aire entre ambos que lo evite), y este sistema consiste en una pestaña que es empujada por el aire del interior de la caja del disco cuando éste se mueve a suficiente velocidad. Al ser empujada la pestañita, se desbloquean los cabezales.
Tornillos, a menudo tipo Torx
IDE (Integrated device Electronics) o ATA (Advanced Technology Attachment)
El puerto IDE (Integrated device Electronics) o ATA (Advanced Technology Attachment) controla los dispositivos de almacenamiento masivo de datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced Technology Attachment Packet Interface) añade además dispositivos como, las unidades CD-ROM.
- La interface IDE es la más usada hasta el momento, su nombre se refiere a como la tecnología IDE integra la electrónica del controlador en el dispositivo mismo. Esto significa que la lógica está integrada en chips incluidos en cada disco duro y no se necesita un controlador especial en la tarjeta madre para cada modelo de disco duro. Esta característica eliminó la mayoría de los problemas asociados a las anteriores tecnologías, tales como, mala integridad de la señal o la complejidad y necesidad de que cada controladora fuese capaz de comunicarse con cualquier disco de una manera "general". Ya que todos los discos duros ahora integran la lógica en sus circuitos el nombre no es muy significtivo hoy en día, pero si lo fue cuando se debía instalar una tarjeta controladora en la placa madre para realizar la comunicación con el disco rígido. El desarrollo de esta ingeniosa manera de lidiar con los problemas hasta ese momento existentes fue desarrollada por Quantum y de hecho, gracias a esta el fabricante pudo posicionarse en el mercado
- La conexión entre el disco duro y la placa madre se realiza mediante un cable capaz de conectarse hasta a dos dispositivos simultaneamente. Este cable contiene 40 conectores mediante los cuales se transmiten los impulsos eléctricos que realizan la comunicación.
- Cuando dos dispositivos son conectados al cable solamente uno puede transmitir o recibir datos en un momento dado y exige que uno de los dispositivos actué como "maestro" y el otro como "esclavo".
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) 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.
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 esta situada en la pista y sector correctos. Puede ser velocidad sostenida o de pico.
Otras características son:
Caché de pista: Es una memoria tipo RAM dentro del disco duro. Los discos duros de estado sólido utilizan cierto tipo de memorias construidas con semiconductores para almacenar la información. El uso de esta clase de discos generalmente se limita a las supercomputadoras, por su elevado precio.
Interfaz: Medio de comunicación entre el disco duro y la computadora. Puede ser IDE/ATA, SCSI, SATA, USB, Firewire, SAS
Landz: Zona sobre las que aterrizan las cabezas una vez apagada la computadora.
Vamos a definir cada una de las estructuras mostrada en el cuadro.
1.-Sector de arranque (BOOT): En el sector de arranque se encuentra la información ha cerca de la estructura de volumen y sobre todo del BOOTSTRAP-LOADER, mediante el cual se puede arrancar el PC desde el DOS. Al formatear un volumen el BOOT se crea siempre como primer sector del volumen para que sea fácil su localización por el DOS.
2.-Tabla de asignación de ficheros (FAT): La FAT se encarga de informar al DOS que sectores del volumen quedan libres, esto es por si el DOS quiere crear nuevos archivos o ampliar archivos que ya existen. Cada entrada a la tabla se corresponde con un número determinado de sectores que son adyacentes lógicamente en el volumen.
3.-Uno o más copias de la FAT: El DOS permite a los programas que hacen el formateo crear una o varias copias idénticas de la FAT, esto va a ofrecer la ventaja de que se pueda sustituir la FAT primaria en caso de que una de sus copias este defectuosa y así poder evitar la perdida de datos.
4.-Directorio Raíz: El directorio raíz representa una estructura de datos estática, es decir, no crece aún si se guardan más archivos o subdirectorios. El tamaño del directorio raíz esta en relación al volumen, es por eso que la cantidad máxima de entradas se limita por el tamaño del directorio raíz que se fija en el sector de arranque.
5.-Zona de datos para archivos y subdirectorios: Es la parte del disco duro donde se almacenan los datos de un archivo. Esta zona depende casi en su totalidad de las interrelaciones entre las estructuras de datos que forman el sistema de archivos del DOS y del camino que se lleva desde la FAT hacia los diferentes sectores de un archivo.
ESTRUCTURA LÓGICA DE UN DISCO DURO:
La estructura lógica de un disco
Espacio particionado.
Espacio sin particion
Sector de arranque: Es el primer sector de un disco duro en él se almacena la tabla de particiones y un programa pequeño llamado Master Boot. Este programa se encarga de leer la tabla de particiones y ceder el control al sector de arranque de la partición activa, en caso de que no existiese partición activa mostraría un mensaje de error.
Espacio particionado: Es el espacio del disco que ha sido asignado a alguna partición.
Espacio sin particionar: Es el espacio del disco que no ha sido asignado a ninguna partición.
CARACTERÍSTICAS QUE DESCRIBEN EL DESEMPEÑO DE UN DISCO DURO
Los fabricantes de discos duros miden la velocidad en términos de tiempo de búsqueda, tiempo de acceso, latencia y tasa de transferencia de datos:
1.-Capacidad de almacenamiento: Se refiere a la cantidad de información que se pueda almacenar o grabar en un disco duro. Su medida en la actualidad en GB aunque también en TB.
2.-Velocidad de rotación: Es la velocidad a la que giran los platos del disco cuya regla es que a mayor velocidad de rotación mayor será la transferencia de datos, pero a su vez será mayor ruido y también mayor calor generado por el disco. La velocidad de rotación se mide en revoluciones por minuto (RPM).
3.-Tiempo de acceso: Es el tiempo medio necesario que tarda la cabeza del disco en acceder a los datos. 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 en otra.
El tiempo que tarda la cabeza en buscar el sector correcto en la pista.
Por lo tanto el tiempo de acceso es la combinación de tres factores.
3.1.-Tiempo de búsqueda: Es el intervalo tiempo que el toma a las cabezas de lectura/escritura moverse desde su posición actual hasta la pista donde esta localizada la información deseada. Como la pista deseada puede estar localizada en el otro lado del disco o en una pista adyacente, el tiempo de búsqueda varía en cada búsqueda.
Un tiempo de búsqueda bajo es algo muy importante para un buen rendimiento del disco duro.
3.2.-Latencia: Cada pista de un disco duro contiene múltiples sectores, una vez que la cabeza de lectura/escritura encuentra la pista correcta las cabezas permanece en el lugar inactivas hasta que el sector pasa por debajo de ellas, este tiempo de espera se llama latencia. La latencia promedio es el tiempo para que el disco una vez que esta en la pista correcta encuentre el sector deseado, es decir, es el tiempo que tarda el disco en dar media vuelta.
3.3.-Command Overhead: Es el tiempo que le toma a la controladora procesar un requerimiento de datos.
4.-Tasa de transferencia de datos: Esta medida indica la cantidad de datos que un disco puede leer o escribir en la parte más exterior del disco en un periodo de un segundo.
5.-Memoria Caché: Es una memoria que va incluida en la controladora del disco duro, de modo que todos los datos que se leen y escriben en el disco duro se almacenan primeramente en esta memoria.
FUNCIONAMIENTO DE UN DISCO DURO:
El funcionamiento de un disco duro se da de la siguiente manera:
1.-Primero cada superficie magnética de los discos tiene asignado uno de los cabezales de lectura/escritura de la unidad como se sabe según la geometría de disco hay un cabezal de lectura/escritura para cada cara del plato.
2.-El conjunto de cabezales se puede desplazar linealmente desde el exterior hasta el interior de la pila de platos o discos mediante un brazo mecánico que los transporta.
3.-Para que los cabezales tengan acceso a la totalidad de los datos es necesario que la pila de platos gire, este giro se va a realizar a una velocidad constante y no va a parar mientras esté encendido el computador.
3.1.-Para los discos flexibles el giro se produce solo cuando se este efectuando una operación de lectura/escritura, el resto del tiempo permanece en reposo como ocurre con los disquetes. En los CD-ROM ocurre algo similar pero la velocidad de giro no va a ser constante.
4.-Al realizar una operación de lectura en el disco duro se desplaza los cabezales de lectura/escritura hasta el lugar donde empiezan los datos, espera a que el primer dato que gira con los platos llegue al lugar donde están los cabezales y finalmente lee los datos con el cabezal correspondiente; para la operación de escritura en el disco duro es similar a la anterior.
A continuación se va a describir al detalle el desarrollo de una operación de lectura/escritura.
Cuando un software indique al sistema operativo a que deba leer o escribir en un archivo, el sistema operativo solicita que el controlador de disco rígido que traslade los cabezales de lectura/escritura a la tabla de asignación de archivos (FAT).
El sistema operativo lee la FAT para así determinar en que punto comienza un archivo en el disco o que partes del disco es el que están disponibles para guardar un nuevo archivo.
Los cabezales escriben datos en los platos al alinear partículas magnéticas sobre la superficie de estos.
Los cabezales leen datos al detectar las polaridades de las partículas que ya se han alineado.
Es posible guardar un solo archivo en partes diferentes sobre varios platos comenzando por una primera parte disponible que se pueda encontrar. Después que el sistema operativo escribe un nuevo archivo en el disco, se graba una lista de todas las partes del archivo en la FAT.
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