Dispositivos de almacenamiento secundario.

Las unidades de almacenamiento son perifricos del sistema que actan como medio de soporte para grabar los programas, los datos, y archivos que son manejados por las aplicaciones que se ejecutan en este sistema.

Medios de almacenamiento

Componentes fsicos o materiales en los que se almacenan los datos.Dispositivos (unidades) de almacenamiento

Componentes fsicos que escriben y leen de los medios de almacenamiento. Dispositivos y medios.

Las unidades de almacenamiento son:a) Unidad de disco duro.

b) Unidad de disco ptico.

c) Unidad de estado slido. (SSD= Solid State Drive).

Todos usan el mismo medio (material)Usan tcnicas similares para leer y escribir los datosLas superficies de los disquetes, discos duros y cintas magnticas estn recubiertas con partculas de un material magntico sensible (por lo general xido de hierro) que reacciona a un campo magntico.

Cada partcula acta como un imn, creando un campo magntico cuando se somete a un electroimn.

Las cabezas de lectura/escritura de la unidad, contienen electroimanes y graban cadenas de 1 y 0, alternando la direccin de la corriente en esos electroimanes.

Dispositivos magnticos

Cmo se organizan los datos en un disco?SectorPista (Track)Creacin de pistas, sectores y clusterCluster

Componentes de la unidad de disco duro. HDD (Hard Disk Drive) Discos (Platters).Aleacin de vidrio, cermica, aluminio + capa metlica.Velocidad de giro: 3600, 7200 rpm.2 caras (0 y 1), una de ellas usualmente para control y la otra para datos.

Cabezas (Heads).Apiladas.Cabeza lectura/escritura en cada cara.1 ms cabezas por cara -> reduccin de la distancia de desplazamiento.No tocan el disco -> cojn de aire.

Cabeza = Bobina de hilo -> accionado segn campo magntico produciendo corriente.EjeCaja hermtica. Protege los platos y las cabezas del polvo y otras impurezas.Tarjeta lgica. Etapa electrnica de interface entre las cabezas y la controladora de puertos de discos.

Estructura lgica de la unidad de disco duro.

El sector de arranque (MBR) es el primer sector de todo disco duro (cabeza 0, cilindro 0, sector 1). En l se almacena latabla de particionesy un pequeo programa master de inicializacin, llamado tambinMaster Boot Record. Este programa es el encargado de leer la tabla de particiones y ceder el control alsector de arranquede la particin activa. Si no existieseparticin activa, mostrara un mensaje de error.

Antes de poder usar un disco para almacenar datos, se debe dar formato o inicializarlo. El formato indica como ser almacenada la informacin, el tamao de los paquetes, los atributos posibles de los archivos y otras caractersticas que definirn un sistema de archivos.

Un sistema de archivos consiste en las estructuras necesarias para almacenar y manejar datos. Estas estructuras normalmente incluyen un registro de arranque de sistema operativo, archivos y directorios. Las funciones bsicas del sistema de archivos son:Control de espacio disponible y asignado.Mantenimiento de directorio y nombre de archivos.Control del lugar donde las distintas porciones de cada archivo se encuentran fsicamente almacenadas.

Algunos de los sistemas de archivos son:

FAT: con sus dos variantes FAT16 y FAT32 es el formato presente en sistemas MS_DOS,Windows95 y 98, e incluso en WindowsXP Home Edition. NTFS: Propia de los sistemas Windows NT, 2000, 2003 y XP Professional. Fue creado para lograr un sistema de archivos eficiente y seguro y est basado en el sistema de archivos HPFS de IBM/Microsoft usado en el sistema operativo OS/2. Tambin tiene caractersticas del filesystem HFS diseado por Apple.

Es un sistema de archivos diseado NTFS permite definir el tamao del clster de forma independiente al tamao de la particin. El tamao mnimo del bloque es de 512 bytes. Este sistema tambin admite compresin nativa de archivos y encriptacin.Es un sistema ideal para particiones de gran tamao, pudiendo manejar discos de hasta 2 terabytes.

GNU/Linux soporta una gran variedad de formatos pero lo ms frecuente es encontrar particiones de tipo EXT3 o EXT2, y un tipo de particin especial denominada "swap".

Interfaz de conexin.

ATA/ATAPI (IDE) .1990 -> ANSI -> estndar ATA (Advanced Technology Attachment, Anexo de Tecnologa Avanzada)IDE -> Integrated Disk Electronic.EIDE -> Enhanced IDE.ATAPI -> ATA Packet Interface.

Tipos de Interfaces para transmisin de datos:IDE: Integrated Drive ElectronicsATA, Fast ATA, Fast ATA-2 con LBA (Logical Block Addressing)Ultra ATA(UATA)Direct Memory Access(DMA)30 Mb/sUltra Direct Memory Access(UDMA)60-100 Mb/sSerial ATA 150 Mb/sUSB: Universal serial bus 480Mbits/sSCSI: Small Computer System Interface 5-320 Mb/sFiber Channel 2 Gbits/s

Tema: Dispositivos de almacenamiento secundarioEstructura de la uniodad de disco duro. HDD.Disco duro

Uno o ms platillos de metal. Dentro de una cmara sellada al vaco. El medio y el dispositivo forman una sola pieza. Fijo y pesado. Almacenan desde 80 MB. Giran a velocidades de entre 3600 rpm y 7200 rpm.Disco duro removible

Combinan la velocidad y la capacidad de un disco duro, con la portabilidad de un disquete. El conjunto formado por el disco y la caja a menudo reciben el nombre de cartuchos de disco duro.

Tema: Dispositivos de almacenamiento secundarioDispositivos magnticosUnidad de disco duroEl medio y el dispositivo forman una sola pieza.

Tema: Dispositivos de almacenamiento secundarioDispositivos magnticosUnidad de disco duro removibleEl medio y el dispositivo estn separados.

Cul es el objetivo de formatear un disco?Crear un mapa con el que el ordenador puede llegar a cualquier punto del disco directamenteTema: Dispositivos de almacenamiento secundarioRepasoNombre las cuatro reas que se crean durante le proceso de formateoRegistro de arranque (Master Boot Record)Tabla de asignacin de archivos (FAT: File allocation Table)Directorio razrea de datos

Qu es el registro de arranque?Es un programa que se ejecuta cada vez que se enciende el ordenador, para determinar si el disco tiene los componentes bsicos necesarios para ejecutar el sistema operativo.

El registro de arranque tambin describe otras caractersticas del disco, que el sistema operativo necesita para tener acceso al rea de datos.Tema: Dispositivos de almacenamiento secundarioRepasoQu es la FAT?Es una tabla que guarda la ubicacin de cada archivo dentro del disco y el estado de cada sector.

Compare la unidad de disquete y la unidad de disco duro, indicando 3 semejanzas y 3 diferencias.Tema: Dispositivos de almacenamiento secundarioRepaso

DisqueteDisco duroDispositivo de almacenamiento secundarioDispositivo de almacenamiento secundarioTipo de dispositivo: magnticoTipo de dispositivo: magnticoAcceso a los datos: aleatorioAcceso a los datos: aleatorioEl medio es un solo disco de mylar flexibleEl medio es uno o ms platillos metlicosEl medio y la unidad estn separadosEl medio y la unidad forman una sola piezaPortable y livianoFijo y pesado

Cmo funciona una unidad de cinta?Como una cinta de audio. La diferencia es que la unidad de cinta de ordenador lee y escribe datos digitales (0 y 1)Debido a que la cinta es una tira larga de material magntico, se escribe y lee un byte detrs de otroAcceso secuencialCinta magntica

Dentro de un cartucho de plstico rgido La cinta y la unidad estn separados Portable y liviana Almacena hasta 8 GB Bajo costo relativo Por su lento acceso, se usan principalmente para respaldos.Tema: Dispositivos de almacenamiento secundarioDispositivos magnticos

Unidad de cintaTema: Dispositivos de almacenamiento secundarioDispositivos magnticos

Todos usan el mismo medio (material)Usan tcnicas similares para leer y escribir los datosLas tcnicas de almacenamiento ptico usan la precisin exacta que slo se obtiene con rayos lser.

La unidad enfoca un rayo lser sobre la superficie de un disco giratorio.

Algunos puntos del disco reflejan la luz en un sensor (plano = se interpreta como un 1) y otros dispersan la luz (orificio = se interpreta como un 0).Tema: Dispositivos de almacenamiento secundarioDispositivos pticos

Cmo se organizan los datos en un disco?La tcnica de escritura perfora el disco, disponiendo los datos en sectores, a lo largo de una espiral contnua. Tema: Dispositivos de almacenamiento secundarioDispositivos pticos

CD-ROM

Slo lectura (Al escribirlo, el disco es fsicamente agujereado, por lo que no se puede reescribir). El disco y la unidad estn separados. Portable y liviano. Almacenan aproximadamente 650 MB. Alta precisin.WORM (CD-R)

Escribir una vez, leer muchas (Al escribirlo, el disco es fsicamente agujereado, por lo que no se puede reescribir). El disco y la unidad estn separados. Portable y liviano. Almacenan aproximadamente 650 MB. Alta precisin.Tema: Dispositivos de almacenamiento secundarioDispositivos pticos

DVD (Digital Video Disc)

Slo lectura (Al escribirlo, el disco es fsicamente agujereado, por lo que no se puede reescribir). El disco y la unidad estn separados. Portable y liviano. Almacenan entre 4,7 y 17 GB. (133 minutos de alta resolucin de video). Alta precisin.Unidades regrabables de cambio de fase

Pueden escribirse ms de una vez (El rayo lser altera la estructura molecular del disco). No pueden ser ledos por una unidad de CD-ROM convencional.Tema: Dispositivos de almacenamiento secundarioDispositivos pticos

Tema: Dispositivos de almacenamiento secundarioDispositivos pticosCunta informacin puede almacenar un CD?La cantidad de informacin que puede almacenar un CD se mide en minutos:segundos:sectores.

Cada segundo contiene 75 sectores, cada sector puede almacenar 2.048 Bytes (2 KBytes).

Los CD-Recordable vienen en 21, 63 y 74 minutos. La cantidad de informacin que pueden contener, responde al siguiente clculo ejemplo:

74 min x (60 seg) x (75 sectores) x (2 kbytes) = 666,000 kilobytes = 650 megabytes

Tiempo de acceso promedioCantidad de tiempo promedio que le toma a un dispositivo colocar sus cabezas de lectura/escritura sobre cualquier punto en el medio de almacenamiento.

Se mide en milisegundos (0,001 segundo)

Es la combinacin de dos factores:

La velocidad a la que gira un disco (rpm)

El tiempo que toma mover las cabezas de una pista a otraTema: Dispositivos de almacenamiento secundarioMedicin del desempeo

Tiempo de acceso promedioTema: Dispositivos de almacenamiento secundarioMedicin del desempeoDisquete: 0,2 segundos 200 milisegundosDisco duro: 8 a 12 milisegundos

Velocidad de transferencia de datosCantidad de tiempo que le toma a un dispositivo leer o escribir datos.

Se mide en KB, MB o GB por segundo (Ej: MBps)

NOTA: No confundir MBps con Mbps

Depende del tipo de controlador (intermediario entre la unidad y el CPU):

Norma ST-506 IDE (Integrated Drive Electronics) SCSI (Small Computer System Interface)Tema: Dispositivos de almacenamiento secundarioMedicin del desempeo