ESTRUCTURA LOGIGICA DEL DISCO DURO

PARTICIONES

Una particin de disco, en informtica, es el nombre genrico que recibe cada divisin presente en una sola unidad fsica de almacenamiento de datos. Toda particin tiene su propio sistema de archivos (formato); generalmente, casi cualquier sistema operativo interpreta, utiliza y manipula cada particin como un disco fsico independiente, a pesar de que dichas particiones estn en un solo disco fsico.Es una divisin lgica del disco duro para aprovechar adecuamente su capacidad. Dicho de otra manera, es un procedimiento por el cual podemos "partir" un disco duro fsico para crear otros discos "lgicos".

Los discos duros actuales nos ofrecen una gran cantidad de Gigas para almacenar infinidad de datos. Sin embargo, est gran cantidad de almacenamiento no siempre es bien aprovechada, por lo que se recomienda particionar el disco para una mejor organizacin de los datos.

Es as que se recomienda dividir el disco como mnimo en dos particiones, asi tenemos una primera particin para nuestro sistema operativo y la segunda para guardar nuestros datos.

PARTICIN PRIMARIA:

Son las divisiones crudas o primarias del disco, solo puede haber 4 de stas o 3 primarias y una extendida. Depende de una tabla de particiones. Un disco fsico completamente formateado consiste, en realidad, de una particin primaria que ocupa todo el espacio del disco y posee un sistema de archivos. A este tipo de particiones, prcticamente cualquier sistema operativo puede detectarlas y asignarles una unidad, siempre y cuando el sistema operativo reconozca su formato (sistema de archivos).En los equipos originales de IBM, estas particiones tradicionalmente usan una estructura llamada Tabla de particiones, ubicada al final del registro de arranque maestro (MBR, Master Boot Record). Esta tabla, que no puede contener ms de 4 registros de particiones (tambin llamados partition descriptors), especfica para cada una su principio, final y tamao en los diferentes modos de direccionamiento, as tambin como un solo nmero, llamado partition type, y un marcador que indica si la particin est activa o no (slo puede haber una particin activa a la vez).

El marcador se usa durante el arranque; despus de que el BIOS cargue el registro de arranque maestro en la memoria y lo ejecute, el MBR de DOS comprueba la tabla de particin a su final y localiza la particin activa. Entonces carga el sector de arranque de esta particin en memoria y la ejecuta. A diferencia del registro de arranque maestro, generalmente independiente del sistema operativo, el sector de arranque est instalado junto con el sistema operativo y sabe cmo cargar el sistema ubicado en ese disco en particular.

Es la primera y la ms importante, cualquier disco duro que vaya a usar para almacenar un SO, forzosamente debe tener una particin primaria, pues son ellas de quienes se puede iniciar la carga del SO.

PARTICIN EXTENDIDA

Tambin conocida como particin secundaria es otro tipo de particin que acta como una particin primaria; sirve para contener infinidad de unidades lgicas en su interior. Fue ideada para romper la limitacin de 4 particiones primarias en un solo disco fsico. Solo puede existir una particin de este tipo por disco, y solo sirve para contener particiones lgicas. Por lo tanto, es el nico tipo de particin que no soporta un sistema de archivos directamente.

Cualquier versin del DOS puede leer slo una particin FAT primaria en el disco duro. Esto unido al deterioro de la FAT con el uso y al aumento de tamao de los discos movi a Microsoft a crear un esquema mejorado relativamente simple: una de las entradas de la tabla de particin principal pas a llamarse particin extendida y recibi un nmero de tipo de particin especial (0x05). El campo inicio de particin tiene la ubicacin del primer descriptor de la particin extendida, que a su vez tiene un campo similar con la ubicacin de la siguiente; as se crea una lista enlazada de descriptores de particin. Los dems campos de una particin extendida son indefinidos, no tienen espacio asignado y no pueden usarse para almacenar datos. Las particiones iniciales de los elementos de la lista enlazada son las llamadas unidades lgicas; son espacios asignados y pueden almacenar datos. Los sistemas operativos antiguos ignoraban las particiones extendidas con nmero de tipo 0x05, y la compatibilidad se mantena. Este esquema reemplaza al antiguo ya que todas las particiones de un disco duro se pueden poner dentro de una sola particin extendida. Por alguna razn, Microsoft no actualiz su sistema operativo DOS para arrancar desde una particin extendida, debido a que la necesidad para particiones primarias se preserv.

UNIDADES LGICAS

Ocupa una porcin de la particin extendida o la totalidad de la misma, la cual se ha formateado con un tipo especfico de sistema de archivos (FAT32, NTFS, ext2,...) y se le ha asignado una unidad, as el sistema operativo reconoce las particiones lgicas o su sistema de archivos. Puede haber un mximo de 23 particiones lgicas en una particin extendida. Linux impone un mximo de 15, incluyendo las 4 primarias, en discos SCSI y en discos IDE.CLUSTEREl registro principal de arranque o registro de arranque maestro como tambin se conoce (del ingls Master boot record cuyo acrnimo es MBR), es un sector de 512 bytes al principio del disco duro que contine una secuencia de comandos necesarios para cargar un sistema operativo. Es decir, es el primer registro del disco duro, el cual contiene un programa ejecutable y una tabla donde estn definidas las particiones del disco duro.

Es el primer sector fsico (Cilindro 0, Cabeza 0, Sector 1). Cada disco duro tiene un MBR, pero no todas las BIOS pueden arrancar el sistema operativo desde cualquiera de los discos duros. Cuando se arranca desde el disco duro, la BIOS copia el contenido del MBR en una direccin fija de la memoria para luego darle el control. Este cdigo arrancar seguidamente el sistema operativo, ya sea desde el disco duro o desde un Boot-Loader o cargador, algo ms complejo, como por ejemplo LILO, GRUB o GAG.Cuando se arranca el ordenador la BIOS ejecuta el MBR del dispositivo que tenga configurado en la CMOS. Si en el primer dispositivo no existe, suele haber otros disposivos alternativos, configurados tambin en la CMOS, para que arranque por lo menos alguno.

El MBR incluye generalmente la tabla de particiones y un cdigo inicial para arrancar el Sistema operativo.

FORMATEAR UNA PARTICIN O UNIDAD DE DISCO DURO.

El formato de disco, formateado o formato (del latn forma, la forma) es un conjunto de operaciones informticas, independientes entre s, fsicas o lgicas, que permiten restablecer un Disco duro, una particin del mismo o cualquier otro dispositivo de almacenamiento de datos a su estado original, u ptimo para ser reutilizado o reescrito con nueva informacin. Esta operacin puede borrar, aunque no de forma definitiva, los datos contenidos en l. En algunos casos esta utilidad puede ir acompaada de un Particionado de disco.

De forma habitual, los usuarios hacen referencia al formato de disco para referirse al Formato de Alto Nivel.

FORMATO DE ALTO NIVEL

El formato lgico, de alto nivel o tambin llamado sistema de archivos, puede ser realizado habitualmente por los usuarios, aunque muchos medios vienen ya formateados de fbrica. El formato lgico implanta un sistema de archivos que asigna sectores a archivos. En los discos duros, para que puedan convivir distintos sistemas de archivos, antes de realizar un formato lgico hay que dividir el disco en particiones; ms tarde, cada particin se formatea por separado.

El formateo de una unidad implica la eliminacin de los datos, debido a que se cambia la asignacin de archivos a clsters (conjunto de sectores contiguos, pero que el sistema distribuye a su antojo), con lo que se pierde la vieja asignacin que permita acceder a los archivos.

Cada sistema operativo tiene unos sistemas de archivos ms habituales:

Windows: FAT, FAT16, FAT32, NTFS, EFS, ExFAT. Linux: ext2, ext3, ext4, JFS, ReiserFS, Reiser4, XFS. Solaris: UFS, ZFSAntes de poder usar un disco para guardar informacin, ste deber ser formateado. Los discos movibles (disquetes, CD, USB, Unidad Zip, etc.) que se compran normalmente ya se encuentran formateados pero puede encontrar algunos no formateados de vez en cuando. Un disco duro nuevo, o un dispositivo para grabar en cinta, pueden no haber sido pre-formateados.

Habitualmente, un formateo completo hace las siguientes cosas:

Borra toda la informacin anterior (incluyendo obviamente virus porque son software) Establece un sistema para grabar disponiendo qu y dnde se ubicar en el disco. Verifica el disco sobre posibles errores fsicos o magnticos que pueda tener lugar en el ordenador.

FORMATO EN BAJO NIVEL

Es el formato fsico del disco, operando a nivel de disco, y sin crear ninguna estructura de datos, simplemente establece un valor por defecto a la totalidad del disco duro, acabando con toda la informacin que contiene el disco, incluida la tabla de particiones y el gestor de arranque (que un formateo a alto nivel nunca toca).

Este formato tambin elimina los virus de sector de arranque, que no podan ser eliminados con un formateo a alto nivel o de sistema, ya que este proceso no altera la informacin alojada en el sector de arranque (MBR).

Un formateo de bajo nivel somete a un disco duro a un campo magntico intenso, borrando completamente cualquier dato, y lo deja preparado para recibir el formateo de alto nivel. El de alto nivel crea los clusters y tabla de archivos, es decir, lo deja listo para recibir archivos, si el disco ya habia sido formateado de alto nivel, entonces solamente se marcarn los clusers como vacios, pero no se borra realmente la informacin contenida.

El formateo de bajo nivel si es desgastante para el disco duro, por lo que se recomienda no hacerlo muy seguido.

SISTEMAS DE ARCHIVOS

Un sistema de archivos es un mtodo para el almacenamiento, la organizacin jerrquica, la manipulacin, el acceso, el direccionamiento y la recuperacin de archivos y los datos que estos contienen e involucra el mantenimiento de la localizacin fsica de los archivos. Para que sea posible trabajar en una particin es necesario asignarle previamente un sistema de archivos. Esta operacin se denomina dar formato a una particin.

Generalmente cada sistema de archivos ha sido diseado para obtener el mejor rendimiento con un sistema operativo concreto (FAT para DOS, FAT32 para Windows 98, NTFS para Windows NT/XP, HPFS para OS/2). Sin embargo, es usual que el mismo sistema operativo sea capaz de reconocer mltiples sistemas de archivos.

FAT:

Lo que conocemos por FAT es realmente FAT16. Es el sistema de archivos introducido por Microsoft en 1.987 para dar soporte a los archivos de 16 bits, no soportados por versiones anteriores de FAT.

Este sistema de archivos tiene una serie muy importante de limitaciones, entre las que destacan el lmite mximo de la particin en 2Gb, el utilizar clster de 32Kb o de 64Kb (con el enorme desperdicio de espacio que esto supone) y el no admitir nombres largos de archivos, estando estos limitados al formato 8+3 (ocho dgitos de nombre + tres de extensin).FAT32:

En 1.996, junto con la salida al mercado del Windows 95 OSR2, se introduce el sistema de archivos FAT32, para solucionar en buena parte las deficiencias que presentaba FAT16.

Entre estas se encuentra la de superar el lmite de 2Gb en las particiones, si bien se mantiene el tamao mximo de archivo, que es de 4Gb.Para solucionar este problema, FAT32 utiliza un direccionamiento de clster de 32bits, lo que en teora podra permitir manejar particiones cercanas a los 2 Tb (Terabytes).El tamao del clster utilizado sigue siendo de 32Kb.El paso de FAT16 a FAT32 se tena que realizar en un principio formateando el disco, situacin que se mantuvo hasta la salida de Windows 98, que incorporaba una herramienta para pasar de FAT16 a FAT32 sin necesidad de formatear el disco.

Estos dos formatos, a pesar de sus inconvenientes, tienen una gran ventaja, y es que son accesibles por una gran cantidad de SO, entre los que destacan Unix, Linux, Mac OS... Esta compatibilidad es mayor en FAT16 que en FAT32.NTFS:

El sistema de archivos NTFS, o New Technology File System fu introducido a mediados de 1.993 en Windows NT 3.1, y utilizado por Microsoft solo en sus sistemas profesionales hasta la salida de Windows XP, que fue el primer SO de uso domstico que lo incorpor.Este sistema de archivos permite por fin gestionar archivos de ms de 4Gb, fijndose el tamao mximo de estos en unos 16Tb.Tambin permite un tamao mucho mayor de las particiones, pudiendo utilizar particiones de hasta 256Tb.Utiliza clster de 4Kb (aunque se pueden definir de hasta 512bytes, es decir, 1 sector por clster). Esto permite un aprovechamiento del disco mucho mayor que en FAT16 o en FAT32.Los discos formateados en NTFS no son accesibles desde MS-DOS, Windows 95, Windows 98 ni por otros SO instalados en discos bajo sistemas FAT16 o FAT32.

Se puede pasar una particin FAT32 a NTFS sin prdida de datos, mediante comandos de consola.Hay que dejar bien claro un tema: NO es posible pasar de un formato de nivel superior a uno de nivel inferior sin eliminar la particin y volver a crearla.Podemos pasar mediante software de FAT16 a FAT32 y de este a NTFS, pero no a la inversa.

OTROS TIPOS DE PARTICIONES:

Hemos visto las particiones utilizadas por sistemas operativos basados en MS-DOS y en Windows, pero existen otros sistemas operativos que utilizan otro tipo de particiones. los ms nombrados son:

LINUX, que utiliza particiones del tipo ext2, ext3, ext4, JFS, ReiserFS y XFS.

Desde ellos se puede acceder a particiones FAT16, FAT32 y en algunos a NTFS.

Mac OS, que utiliza particiones del tipo HFS y HFS+.

Este tipo de formato puede acceder a particiones FAT16.

HPFS

(High Performance File System o Sistema de Archivos de Alto Rendimiento). Sistema de organizacin de los ficheros (opcional) en los sistemas operativos OS/2 asemejado al sistema FAT.

TECNOLOGIA PATA VS SATA

PATA

ATA paralela significa conexin de tecnologa avanzada en paralelo, del ingls Parallel Advanced Technology Attachment (PATA). Ha sido la interfaz de las unidades de disco duro de los ordenadores de sobremesa durante ms de 15 aos. ATA paralela se puede encontrar en ordenadores de sobremesa, porttiles, electrnica de consumo y algunos servidores actuales. Pero una nueva interfaz, ATA serie, est reemplazando la tecnologa ATA paralela. ATA serie aprovecha el protocolo paralelo y lo mejora transmitiendo los datos en serie a travs de un cable ms fino y flexible. No obstante, an existe gran cantidad de unidades de disco duro PATA en el mercado. Hasta que se produzca la total transicin de paralelo a serie, muchos ordenadores seguirn utilizando las unidades de disco ATA paralela.

IDE significa "Integrated Device Electronic", su traduccin es componente electrnico integrado.

ATA significa "Advanced Technology Attachment" tecnologa avanzada de Contacto.

PATA: significa "Parallel Advanced Technology Attachment" tecnologa paralela avanzada de contacto. Es una nueva sigla acuada a partir de la insercin en el mercado de los discos SATA, ello para diferenciarlos entre s.

Esta especificacin permite transferencia de datos de modo paralelo, con un cable de datos de 40 conectores, genera una transferencia de datos (Rate) de 66, 100 y hasta 133 MegaBytes/segundo (MB/s).

Por sus caractersticas de circuito paralelo, permite conectar hasta 2 dispositivos por conector. Este tipo de discos duros no se pueden conectar y desconectar con el equipo funcionando, por lo que es necesario apagar el equipo antes de instalar desinstalar.

El disco duro IDE puede tener 2 medidas:

3.5 pulgadas (3.5"), para discos duros internos para computadora de escritorio (Desktop). 2.5" para discos duros internos para computadoras porttiles Laptop Notebook.

CARACTERSTICAS Y VENTAJAS

Ms de 15 aos de integracin en tecnologa comprobada y fiable Velocidad de transferencia de interfaz de hasta 133 MB/s Longitud de cable de hasta 18 pulgadas Diseada para ordenadores de sobremesa y porttiles, con uso en servidores de entrada y tambin en electrnica de consumo

SATA

Serial ATA o SATA (acrnimo de Serial Advanced Technology Attachment) es una interfaz de transferencia de datos entre la placa base y algunos dispositivos de almacenamiento, como puede ser el disco duro, lectores y regrabadores de CD/DVD/BR, Unidades de Estado Slido u otros dispositivos de altas prestaciones que estn siendo todava desarrollados. Serial ATA sustituye a la tradicional Parallel ATA o P-ATA. SATA proporciona mayores velocidades, mejor aprovechamiento cuando hay varias unidades, mayor longitud del cable de transmisin de datos y capacidad para conectar unidades al instante, es decir, insertar el dispositivo sin tener que apagar el ordenador o que sufra un cortocircuito como con los viejos Molex.

Al referirse a velocidades de transmisin, conviene recordar que en ocasiones se confunden las unidades de medida, y que las especificaciones de la capa fsica se refieren a la tasa real de datos, mientras que otras especificaciones se refieren a capacidades lgicas.

La primera generacin especifica en transferencias de 150 MB por segundo, tambin conocida por SATA 150 MB/s o Serial ATA-150. Actualmente se comercializan dispositivos SATA II, a 300 MB/s, tambin conocida como Serial ATA-300 y los SATA III con tasas de transferencias de hasta 600 MB/s.Las Unidades que soportan la velocidad de 3Gb/s son compatibles con un bus de 1,5 Gb/s.En la siguiente tabla se muestra el clculo de la velocidad real de SATAI 1.5 Gb/s, SATAII 3 Gb/s y SATAIII 6 Gb/s:

SATA ISATA IISATA III

Frecuencia1500 MHz3000 MHz6000MHz

Bits/clock111

Codificacin 8b10b80%80%80%

bits/Byte888

Velocidad real150 MB/s300 MB/s600 MB/s

RESUMIENDO

Los discos duros SATA se diferencian de los PATA en que los conectores de datos y alimentacin son diferentes y el conector de datos es un cable (de 7 hilos), no una cinta (de entre 40 u 80 hilos), con lo que se mejora la ventilacin de la CPU. En la Imagen de debajo se puede ver la diferenciaentre los cables de datos.

Los discos duros SATA se conectan punto a punto, un disco duro a cada conector de la placa, a diferencia de PATA en el que se conectan dos discos a cada conector IDE, donde hay que respetar la configuracin maestro-esclavo para que funcionen correctamente. Aqui vemos la imagen de un disco duro SATA con su conexin de cables tanto de datos como de alimentacin.

La razn por la que el cable es serie es que, al tener menos hilos, produce menos interferencias que si utilizase un sistema paralelo, lo que permite aumentar las frecuencias de funcionamiento con mucha mayor facilidad.

Este nuevo estndar es compatible con el sistema IDE actual. Como su nombre indica (Serial ATA) es una conexin tipo serie como USB o FireWire. La primera versin ofrece velocidades de hasta 150MB/s, con la segunda generacin (SATA 0.3Gb/s) permitiendo 300MB/s. Se espera que alcancen en breve los 600MB/s.

SATA no supone un cambio nicamente de velocidad sino tambin de cableado: se ha conseguido un cable ms fino, con menos hilos, que funciona a un voltaje menor (0.25V vs. los 5V del PATA). Adems permite cables de mayor longitud (hasta 1 metro, a diferencia del P-ATA, que no puede sobrepasar los 46 cm).

Un punto a tener en consideracin es que para poder instalarlo en un PC, la placa base debe poseer un conector SATA, aunque en ausencia del mismo, se pueden conseguir en tiendas especializadas adaptadores de tipo PCI-SATA para agregarle compatibilidad S-ATA a el equipo.