¿Cómo funciona un Disco Duro? aqui teneis la explicacion

¿Cómo funciona un Disco Duro?



Conceptos Preliminares

Antes de leer el artículo, para su mejor comprensión es conveniente familiarizarse un poco con la jerga informática aplicable a este sector.

· Byte (B): Son 8 bits, un bit es un 1 o un 0. Con un byte se pueden representar 255 cosas, o sea 255 letras distintas, 255 tonos distintos de un color, 255 sonidos distintos. El documento que estas leyendo no es más que una tira de bytes que tienen ciertos valores (letras). Si cada letra ocupara 1 byte (texto puro sin formato) realmente costaria mucho llenar un disco duro... Para hacerte una idea, mira la siguiente tabla:
Unidad base Otra Unidad
Byte 8 bits
KiloByte (KB) 1024 bytes
MegaByte (MB) 1024 KiloBytes
GigaByte (GB) 1024 MegaBytes
TeraByte (TB) 1024 GigaBytes

Estas unidades también se aplican a otros elementos del ordenador como la memoria RAM, la cache, etc...

· Gigabyte (GB): 1.073.741.824 bytes, esta es la definición pura. Algunos fabricantes de discos consideran el gigabyte como 1000 megas en lugar de 1024, aplicando esto se obtiene que un gigabyte es 1.048.576.000 bytes.

· DMA (Direct Memory Acces): Acceso directo a memoria. La filosofia del DMA antiguamente era acceder a memoria sin intervención del procesador central para transferir datos mientras el bus no estaba siendo usado. Fue muy útil para transferir datos a la tarjeta de sonido de forma que sonara una canción sin afectar al rendimiento. Pero... también para transferir datos al disco duro? Debido a la baja velocidad del DMA (ya que no evolucionó respecto a la velocidad de proceso) se traspaso esta función al procesador (los llamados PIO Mode).

· Tiempo de búsqueda (seek time): Es el tiempo que tarda un disco duro en encontrar un dato en su interior, seria el quivalente a la latencia en el caso de al memoria.

· Sector: Pedacito de tamaño mínimo en el disco, su tamaño depende del fabricante.

· Clúster: Agrupación de sectores, estos dos términos a veces se confunden ya que hay gente que los utiliza indistintamente.

· FAT (File Allocation Table): Tabla que indica que clusters ocupa un fichero y por lo tanto donde se encuentra dentro del disco, si se borra se pierde el contenido del disco por ello hay dos copias. Existen dos tipos FAT16 y FAT32, el 16 y el 32 se refieren a la cantidad de bits usados para la identificación de los clústers, con una FAT16 se pueden identificar 216 clústers (65536). Analogamente para la FAT32. Ummmm... ¿Cómo se adapta al tamaño del disco si tiene la FAT un tamaño fijo? Variando el tamaño del clúster, MS-DOS, Win95/98 y demás sistemas FAT hacen variar el clúster desde 4KB a 32KB, pasando por 8KB y16KB. Esto produce fragmentación interna. La FAT se establece durante el estableciemiento de particiones.

· Partición: Unidad de disco lógica, un solo disco duro puede tener más de una, que se reflejan en la existencia de más unidades de disco.

· Cache: Igual que los procesadores y más o menos con el mismo funcionamiento los discos duros tienen un pequeña cache.

· RPM: Revoluciones por minuto, vueltas que da un motor en un minuto.

· IDE (Integrated Disc Electronics): Conector estándar para los discos duros de los PC. Formado por 40 hilos. Tiene la característica que los circuitos encargados de controlar el disco duro se encuentran en el mismo.

Serial ATA (Serial Advanced Technology Attachment):interfaz de transferencia de datos entre la placa base y el disco duro.Serial ATA sustituye a la tradicional Parallel ATA o IDE.

¿Qué es un Disco Duro?

El disco duro es un componente del ordenador destinado a guardar datos, incluso cuando no hay electricidad.
Esto es debido al carácter volátil de la memoria RAM. La memoria RAM pierde los datos que almacena a los pocas milésimas de segundo de perder el suministro eléctrico.

Tanto los programas como los datos necesitan pues otro lugar para guardarse, y este es proporcionado por el Disco Duro.
La capacidad de almacenamiento es pues la característica fundamental de los discos duros. Se mide en unidades como los MegaBytes y los GigaBytes.

[size]¿Cómo funciona?[/size]

A diferencia de la RAM y otros tipos de memoria, el disco duro no se basa en la electricidad para guardar información. Los discos duros se basan en el magnetismo.
Para que un objeto recubierto de una sustancia magnetizable mantenga su estado no es necesario un submisnistro contínuo de electricidad. Ejemplo de esto son las cintas de video y audio. Los discos duros son parecidos, pero no tienen forma de cinta. Son como platos recubiertos de una sustancia magnetizable y disponen de cabezales que se encargan de leer y escribir información en los diferentes platos que puede tener.
Para que los cabezales puedan acceder a toda la superfície del plato, éste gira sobre el centro y los cabezales se desplazan de forma perpendicular al sentido de movimiento.



El tiempo de búsqueda de un disco duro depende de su velocidad de rotación medida en RPM. La capacidad de un disco depende de la densidad de bits por plato y el número de platos. Normalmente un plato almacena datos por la dos caras. Cada plato almacena los datos en círculos llamados pistas, cada pista se divide en sectores.



El disco duro está dando vueltas desde que se enciende el ordenador, con el desgaste mecánico que esto conlleva. Es por ello que los ordenadores actuales los desconectan al cabo de un tiempo de no ser necesarios. Al estar desconectados y volver a ponerse en marcha debido a que el usuario quiere hacer una operación con ellos, es necesario un tiempo de aceleración para llegar a las RPM adecuadas.

El disco duro viene vacío de fabrica y es necesario crear las particiones adecuadas con un comando llamado FDISK. Esto establece el tipo de FAT a usar. El siguiente paso es dar formato al disco o divirlo en los sectores y pistas que sea necesario según su tamaño y sus especificaciones.

Cabe señalar que el tamaño del clúster es un factor importante para aprovechar el disco, ya que cuanto menor sea el tamaño, mejor se aprovecha el disco. Esto es debido a la fragmentación interna. Este tipo de fragmentación consiste en la pérdida de espacio causada por la diferencia de tamaño entre un fichero y el cluster que lo almacena.

Un ejemplo de esto sería un pequeño fichero de texto que sólo ocupe 120bytes. Este fichero como mínimo ocupa un clúster. Si este clúster tiene un tamaño de 32KB, se desperdician 32KB-120B=32640 bytes, mientras que si el clúster es de 4KB se desperdician 4KB-120=3976 bytes.
Una FAT32 crea clusters más pequeños y es por lo tanto la más recomendable.

Para evitar ralladuras en la superficie del disco que dañarían de forma irreversible la sustancia magnética que lo recubre, los discos duros están envasados al vacío. La distancia que separa el disco del cabezal es muy pequeña, pero no hay contacto físico. Una mota de polvo sobre la superficie del disco sería como una montaña que chocaría contra el cabezal. Es por ello muy importante no mover, ni mucho menos golpear el disco mientras está en marcha, ya que el cabezal tocaría la superficie y la rallaría, perdiendo así la información. Cuando el disco está apagado se apartan los cabezales, de tal manera que es seguro transportalos.

Otro aspecto a tener en cuenta cuando se trabaja con un disco duro es la fragmentación externa. Esto consiste en la pérdida de velocidad de acceso debido a que los ficheros están distribuidos en diferentes trozos del disco y los cabezales pierden tiempo saltando de un trozo a otro buscándolos por el disco. Esta fragmentación se produce al grabar información en el disco. El ordenador busca los clusters libres y allí la graba, no preocupándose si estos están contiguos. Windows incorpora en el apartado de herramientas del sistema un defragamentador de disco.
Si hay movimiento de información en el disco es conveniente utilizarlo para lograr un buen rendimiento del disco. En caso contrario no es necesario.
_____________________________Partes de un disco duro