Discos Duros

El disco duro es el sistema de almacenamiento más importante de de la computadora y en el se guardan los archivos de los programas - como los sistemas operativo, las hojas de cálculo los procesadores de texto), los juegos , y documentos.

Disco duro

FUNCION DEL DISCO DURO

Un disco duro es un dispositivo que permite el almacenamiento y recuperación de grandes cantidades de información.

ESTRUCTURA FISICA

Carcasa Placa de circuitos Conectores Motores Motor electro magnetico Disco magnetico

ESTRUCTURA FISICA

Carcasa Placa de circuitos Conectores Motores Motor electro magnetico Disco magnetico

ESTRUCTURA FISICA

Componentes de una unidad de Disco

ESTRUCTURA FISICA

1. La computadora envía las señales eléctricas hacia la bobina electromagnética.

2. La bobina se polariza y transmite el magnetismo hacia el disco en movimiento.

3. El disco tiene partículas magnéticas que se reacomodan a su paso por la bobina.

4. La información queda almacenada como partículas magnéticas ordenadas.

PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

Lectura: El flujo magnético del disco se transforma en corriente eléctrica sobre la bobina del cabezal.

Escritura: La corriente que circula por la bobina provoca un flujo magnético sobre el núcleo y por lo tanto sobre la superficie del disco. El sentido de la corriente ↔ dirección de magnetización. El nucleo ferromagnético posee una separación llamada gap que permite que el flujo electromagnético se propage hasta la superficie de grabación. Podemos hacernos una idea de su tamaño: Gap ≤ 40 µm.

Sustrato:Suelen ser de alumnio 1.Debe tener un bajo coeficiente de dilatación, pues la fuerza centrífuga de la rotación podría deformar el soporte difucultando la lectura y escritura. 2.La superficie debe ser muy lisa.Superficie magnetizable:Se trata de una capa de material magnético y por tanto susceptible a los campos electromagnéticos.1.En general se utilizan dos tipos de capas: óxido y película delgada.

Medio de grabación

Cabezas (Heads):

Realizan la lectura física de cada superficie del disco.1.Hay tantas cabezas como superficies útiles. En principio, dos cabezas por cada disco2.Las cabezas se mueven a la vez, pues están unidas al mismo brazo.3.Un multiplexor se encarga de conmutar la lectura/escritura entre una u otra cabeza.

PISTAS (TRACKS)

•Cada una de las lineas concéntricas en que se divide la superficie de un disco.•Una pista es un anillo circular sobre un lado del disco. Cada pista tiene un número. El diagrama muestra 3 pistas.

SectoresSECTORSe llama sector de un disco, una parte en forma de cuña del mismo. Cada sector está numerado.

SECTOR DE PISTAes el área de intersección entre una pista y un sector. (área amarilla)

BLOQUE (CLUSTERS)Un cluster es un conjunto de sectores de pista , desde 2 a 32 o más, dependiendo del esquema de formateo que se use.

Präsentation

CILINDRO (CYLINDER)Pistas de todos los platos que equidistan del eje. Es decir, pistas a las que acceden las cabezas cuando el brazo no se mueve.

D.Mery 17 Arquitectura de Computadores

CÁLCULO DE LA CAPACIDAD

Número total de sectores de un disco duro: nº sectores = nº cilindros * nº cara * nº sectores.

Ejemplo:

Disco duro ST33221A, especificaciones: cilindros = 6.253cabezas = 16 sectores = 63.

El número total de sectores direccionables es 6.253*16*63 = 6.303.024 sectores.

CÁLCULO DE LA CAPACIDAD

Si cada sector almacena 512 bytes de información, la capacidad máxima de este disco duro será:

6.303.024 sectores * 512 bytes/sector = 3.227.148.228 bytes ~ 3 GB.

El procedimiento para leer/escribir datos en un disco duro tiene 4 pasos:

1. Búsqueda2. Rotación3. Ubicación4. Transferencia de datos

OPERACIÓN DE LECTURA

1. Desplazar los cabezales de lectura/escritura hasta el lugar donde empiezan los datos.

2. Esperar a que el primer dato, que gira con los platos, llegue al lugar donde están los cabezales.

3. Leer el dato con el cabezal correspondiente.

4. La operación de escritura es similar a la anterior.

NUMERACIÓN

Las cabezas y cilindros comienzan a numerarse desde el cero y los sectores desde el uno.

El primer sector de un disco duro será el correspondiente a la cabeza 0, cilindro 0 y sector 1.

DIRECCIONAMIENTO

Aparte, se requiere un sistema de direccionamiento, los mas importantes son:

CHS (Cilindro-cabeza-sector). LBA (direccionamiento lógico de bloques). Large (compatiblidad con discos grandes).

ESTRUCTURA LÓGICA DE UN DISCO DURO

Formada por: El sector de arranque (Master Boot

Record) Espacio particionado Espacio sin particionar

ESTRUCTURA LÓGICA DE UN DISCO DURO

Sector de arranque: es el primer sector de todo disco duro (cabeza 0, cilindro 0, sector 1).

En él se almacena la tabla de particiones y un pequeño programa de inicialización: Master Boot.

Este programa es el encargado de leer la tabla de particiones y ceder el control al sector de arranque de la partición activa.

Si no existiese partición activa, mostraría un mensaje de error.

ESTRUCTURA LÓGICA DE UN DISCO DURO

Espacio particionado: espacio del disco que ha sido asignado a alguna partición.

Espacio no particionado: espacio no accesible del disco ya que todavía no ha sido asignado a ninguna partición.

Ejemplos

Se muestra un ejemplo de un disco duro con espacio particionado (2 particiones primarias y 2 lógicas) y espacio todavía sin particionar.

Ejemplo

El caso más sencillo consiste en un sector de arranque que contenga una tabla de particiones con una sola partición. En este caso, no existiría espacio sin particionar.

     Hay 4 tipos básicos de discos duros internos.

•Discos duros internos tipo SATA2 / SATA II.•Discos duros internos tipo SATA.•Discos duros internos tipo SCSI.•Discos duros tipo IDE / ATA / PATA.

DISCO DURO IDE

El  disco  duro  IDE  ("Integrated Device  Electronic"),  es  un dispositivo  electromecánico  que se  encarga  de  almacenar  y  leer grandes  volúmenes  de información  a  altas  velocidades por  medio  de  pequeños electroimanes.

INTERFAZ IDE

Los  discos  IDE  poseen  cables  de datos de 40 PIN 

Transferencia de datos (Rate) 

    hasta 133 (Mb/s)  permite conectar hasta 2 

dispositivos por conector  no se pueden conectar y 

desconectar con el equipo 

funcionando 

DISCO DURO IDE

El disco duro IDE puede tener 2 medidas, estas se refieren al diámetro que tiene el disco  cerámico  físicamente,  por  lo  tanto el tamaño de la cubierta también variará. 

Caracteristicas:

FSB : Este dato en discos duros IDE puede estar entre 66 Mb/s, 100 Mb/s y 133 Mb/s. 

RPM :Este dato en discos duros IDE puede rendir hasta 7200 RPM. 

CAPACIDAD:  Para  discos  duros  IDE  este dato puede estar entre 10 (Mb) hasta 80 Gb. 

DISCO DURO SATA

DISCO DURO SATA

Son  los  discos  utilizados  en  la  actualidad. Estos  discos  no  van  conectados  a  zócalos IDE.

DISCO DURO SATA

CARACTERISTICAS: FSB : Hasta 150 Mb/s Cache: integra 8 Mb  RPM: hasta 7200 RPM.  Capacidad: entre 80 (Gb) a mas de 400 Gb 

INTERFAZ SATA

CARACTERISTICAS cables planos de 7 hilos  interfaz SATA pueden llegar a 

150 MBps.

DISCO DURO SATA II

"Serial Advanced Technology Attachment 2" ó tecnología serial avanzada de contacto de segunda generación 

Caracteristicas: FSB: 300 Mb/s  Cache: hasta 32 Mb  RPM : Sobre 7200rpm. mayor 

Capacidad (tb)

INTERFAZ SATA II El conector que utiliza el disco duro SATA II 

para transmitir y recibir los datos de  7 pines y es de forma de letra L. 

Es  compatible  con  el  conector  para  discos duros SATA.

Velocidad de intefaz: Hasta  300 Mb/s

INTERFACES

Existen  varios  tipos  de  estándares  o interfaces: 

IDE/ATA SATA SCSI USB  FireWire entre otros. 

INTERFACES: IDE/ATA

  Las siguientes características: El  controlador  se  encuentra  integrado  en  la 

circuiteria del dispositivo. Consigue  unas  velocidades  de  hasta 

33MBps 

INTERFACES : IDE/ATA

A la hora de instalar dispositivos por medio del ATA debemos tener en cuenta lo siguiente: Cada conector ATA tienes dos entradas para dispositivos, uno de ellos se debe configurar en modo maestro y el otro en esclavo.

INTERFACES : SATA

El Serial ATA (S-ATA) es una remodelación de el tradicional Parallel ATA (P-ATA o IDE/ATA) y posee las siguientes mejoras:

Mayores velocidades (hasta 150 MB/s en su primera versión).

Mayor aprovechamiento cuando hay varios discos.

Mayor longitud del cable. Capacidad de conectar discos en caliente.

INTERFACES: SATA

El reducido numero de hilos permite una importante reducción del tamaño del cable.

La existencia de dos conexiones separadas, una para alimentación del dispositivo y otra para los datos.

INTERFACES: SCSI

Small Computer System Interface). Interfaz estándar para transferencia de datos entre periféricos en el bus de la computadora.

Debe contar con un controlador SCSI.

INTERFACES: SCSI

Precios son muy altos son utilizados principalmente por grandes

empresas Puede depender de una tarjeta controladora SCSI

para trabajar y ser instalados, también puede necesitar cable para datos de 40,

50, 68 ú 80 conectores, dependiendo el modelo. Algunos modelos tienen la característica

denominada "Hot Swappable” conexión en caliente.

INTERFACES: USB

El Bus de Serie Universal (USB, de sus siglas en inglés Universal Serial Bus) es una interfaz que provee un estándar de bus serie para conectar dispositivos a un ordenador personal.

INTERFACES: USB

Caracteristicas:

Tiene un diseño asimétrico Se pueden conectar hasta 127

dispositivos a un sólo servidor El estándar incluye la transmisión de

energía eléctrica al dispositivo conectado El USB puede conectar dispositivos en

“caliente”

FIREWIRE

Firewire es un método de transferir información entre dispositivos digitales, especialmente de audio y video. En una tecnología bastante rápida – las últimas versiones logran una velocidad de 800 Mbps. En el futuro se espera que esta velocidad aumente hasta 3,2 Gbps

FIREWIRE

Caracteristicas:

Elevada velocidad de transferencia de información.

Flexibilidad de la conexión Capacidad de conectar un máximo de 63

dispositivos.Existen dos versiones: Firewire 400 (hasta 30 MBps) Firewire 800 (duplica el anterior en

velocidad.

DiamondMax Plus 9

Maxtor

Disco ibm