2012

MOISES A . MARTE PAREDES

COLEGIO VIRGEN DE LA VEGA

25/11/2012

LA INFORMATICA.

TEMA1:

1.¿Qué es un ordenador?

aparato electrónico que sirve para procesar informacion (transformarla para que

sea mas útil)

2. Define de una forma breve y concisa los siguientes conceptos:

Bit, byte, gigabyte

Bit: es el dato más pequeño del ordenador

byte: son 8 bits

gigabyte: son 1024 megabytes

3. ¿Qué es el hardware? ¿Y el software?

Hardware: formado principalmente por componentes electrónicos.

Software:introducciones que indican al ordenador cómo debe ser modificada la

información que se introduce (input) para que produzca una información distinta

(output) de acuerdo con las intenciones de la persona que programa el

ordenador.

4. ¿Cuáles son los componentes del software?

Equipo lógico, sistema operativo y programa de usuario

5. ¿Por qué son necesarios un hardware y un software?

El hardware es inútil sin la existencia de la "inteligencia" que le aporta un

software.

6. ¿Cómo funcionan los ordenadores?

introducimos datos al ordenador, por ejemplo un texto por el teclado y órdenes

para que les de formato.

El ordenador procesa la información, la transforma mediante complejas

operaciones matemáticas en su interior.

El ordenador nos muestra en pantalla un documento con la presentación que

queríamos y ademas podemos imprimirlo.

7. ¿Cuales son los subsistemas que componen, como mínimo, a un

ordenador?.

Indica la función de cada uno de ellos.

El procesador, la memoria, y los periféricos

indica la función de cada uno de ellos

El procesador: - extrae de la memoria las instrucciones, la analiza y las ejecuta.

- Coordina todos los subsistemas del ordenador.

La memoria: almacena de forma interna los datos y programas, de forma

definitiva o temporalmente.

Los periféricos: subsistemas de entrada7salida que permiten la comunicación

del ordenador con el exterior.

8. ¿Cómo se comunican entre sí dichos subsistemas?

por medio de buses (medio físico empleadod para transmitir información) y

realizan sus funciones sincronizados por un reloj.

9. Indica el nombre de los

elementos señalados en el

dibujo.

1- Pantalla

2- Placa base

3- CPU

4- Memoria RAM

5- Tarjeta de expansión

6- Fuente de alimentación

7- Disco óptico

8- Dico duro

9- Tecaldo

10- Mouse

10. Identifica las partes que se pueden encontrar en el interior de un

ordenador

1- La memoria RAM

2- Tomas de alimentación

3- Tarjeta de expansión

4- Unidades de almacenamiento de almacenación

5- Placa base

6- Microprocesador

7- Puertos

8- Fuente de alimentación

11.Pon nombres a los siguientes elementos de la placa base e indica qué

utilidad tienen.

1- Microprocesador o CPU:responasable del funcionamiento de toda la máquina

2- Chipset: circuitos que ordenan el tráfico de datos y gestionan la utilización de

los dispositivos de entrada ny salida para ahorrarle trabajo al microprocesador

3- BIOS: memoria permanente o ROM (Ready Only Memory) contiene

información sobre el sistema básico de entradas y salidas

4- Conectores: para los módulos de la memoria RAM, las unidades de disco, los

puertos, las tarjetas de expansión y dispositivos.

12. ¿Cómo se diferencia el microprocesador del resto de los elementos de

la placa base?.

De que es responsable del funcionamiento de toda la máquina

13. ¿Qué funciones realiza el microprocesador?.

- Ejecuta las instrucciones que contienen los programas, cumpliendo con las

tareas que estos le piden

- Realiza las operaciones aritméticas y lógicas necesarias para el procesamiento

de datos

- Centraliza el control de la máquina y el intercambio de datos con la memoria

principal y los periféricos de entrada y salida.

14. En un microprocesador, qué unidades se utilizan para indicar:

- La máxima memoria que puede utilizar

- El tamaño de los datos con los que opera

- El número de operaciones que realiza por segundo

- La energía consumida por segundo

- La frecuencia del reloj

- La máxima memoria que se puede utilizar: en bytes

- El tamaño de los datos con los que se opera: en bits

- El número de operaciones que se realizan por segundo: en Mips o en Mflops

- La energía consumida por segundo: en vatios

- La frecuencia del reloj: en hercios

DIPOSITIVOS DE ALMASENAMIENTO

DE DATOS

Las unidades de almacenamiento son dispositivos o

periféricos del sistema, que actúan como medio de soporte

para la grabación de los programas de usuario y de los datos

que son manejados por las aplicaciones que se ejecutan en

estos sistemas; en otras palabras nos sirven para guardar la

información en nuestro computador.

Estos dispositivos realizan las operaciones de lectura o

escritura de los medios o soportes donde se almacenan o

guardan, lógica y físicamente, los archivos de un sistema

informático.

TERMINOLOGIA

Los dispositivos que no se utilizan exclusivamente para

grabación (por ejemplo manos, bocas, instrumentos musicales)

y dispositivos que son intermedios en el proceso de

almacenamiento y recuperación (por ejemplo, ojos, oídos,

cámaras, escáneres, micrófonos, altavoces, monitores,

proyectores de vídeo) no son por lo general considerados

como dispositivos de almacenamiento. Los dispositivos

usados exclusivamente para grabación (por ejemplo

impresoras), exclusivamente para lectura (por ejemplo lectores

de códigos de barras), o los dispositivos que procesan

solamente una forma de información (por ejemplo fonógrafos)

pueden o no considerarse dispositivos de almacenamiento. En

computación éstos se conocen como dispositivos de entrada-

salida.

Disco duro Los discos duros tienen una gran capacidad de

almacenamiento de información, pero al estar alojados

normalmente dentro de la computadora (discos internos), no

son extraíbles fácilmente. Para intercambiar información con

otros equipos (si no están conectados en red) se tienen que

utilizar unidades de disco, como los disquetes, los discos

ópticos (CD, DVD), los discos magneto-ópticos, memorias

USB o las memorias flash, entre otros.

El disco duro almacena casi toda la información que

manejamos al trabajar con una computadora. En él se aloja, por

ejemplo, el sistema operativo que permite arrancar la máquina,

los programas, archivos de texto, imagen, vídeo, etc. Dicha

unidad puede ser interna (fija) o externa(portátil), dependiendo

del lugar que ocupe en el gabinete o caja de computadora.

Un disco duro está formado por varios discos apilados sobre

los que se mueve una pequeña cabeza magnética que graba y

lee la información.

Este componente, al contrario que el micro o los módulos de

memoria, no se pincha directamente en la placa, sino que se

conecta a ella mediante un cable. También va conectado a la

fuente de alimentación, pues, como cualquier otro

componente, necesita energía para funcionar.

Además, una sola placa puede tener varios discos duros

conectados.

Las características principales de un disco duro son:

Capacidad: Se mide en gigabytes (GB). Es el espacio

disponible para almacenar secuencias de 1 byte. La

capacidad aumenta constantemente desde cientos de MB,

decenas de GB, cientos de GB y hasta TB.

Velocidad de giro: Se mide en revoluciones por minuto

(RPM). Cuanto más rápido gire el disco, más rápido podrá

acceder a la información la cabeza lectora. Los discos

actuales giran desde las 4.200 a 15.000 RPM, dependiendo

del tipo de ordenador al que estén destinadas.

Capacidad de transmisión de datos: De poco servirá un

disco duro de gran capacidad si transmite los datos

lentamente. Los discos actuales pueden alcanzar

transferencias de datos de 3 GB por segundo.

También existen discos duros externos que permiten

almacenar grandes cantidades de información. Son muy útiles

para intercambiar información entre dos equipos. Normalmente

se conectan alPC mediante un conector USB.

Cuando el disco duro está leyendo, se enciende en la carcasa

un LED (de color rojo, verde u otro). Esto es útil para saber, por

ejemplo, si la máquina ha acabado de realizar una tarea o si

aún está procesando datos.

Disquetera La unidad de 3,5 pulgadas permite intercambiar información

utilizando disquetes magnéticos de 1,44 MB de capacidad.

Aunque la capacidad de soporte es muy limitada si tenemos en

cuenta las necesidades de las aplicaciones actuales se siguen

utilizando para intercambiar archivos pequeños, pues pueden

borrarse y reescribirse cuantas veces se desee de una manera

muy cómoda, aunque la transferencia de información es

bastante lenta si la comparamos con otros soportes, como el

disco duro o un CD-ROM.

Para usar el disquete basta con introducirlo en la ranura de la

disquetera. Para expulsarlo se pulsa el botón situado junto a la

ranura, o bien se ejecuta alguna acción en el entorno gráfico

con el que trabajamos (por ejemplo, se arrastra el símbolo del

disquete hasta un icono representado por una papelera).

La unidad de disco se alimenta mediante cables a partir de la

fuente de alimentación del sistema. Y también va conectada

mediante un cable a la placa base. Un diodo LED se ilumina

junto a la ranura cuando la unidad está leyendo el disco, como

ocurre en el caso del disco duro.

En los disquetes solo se puede escribir cuando la pestaña esta

cerrada.

Cabe destacar que el uso de este soporte en la actualidad es

escaso o nulo, puesto que se ha vuelto obsoleto teniendo en

cuenta los avances que en materia de tecnología se han

producido.

Unidad de CD-ROM o "lectora" La unidad de CD-ROM permite utilizar discos ópticos de una

mayor capacidad que los disquetes de 3,5 pulgadas: hasta 700

MB. Ésta es su principal ventaja, pues los CD-ROM se han

convertido en el estándar para distribuir sistemas operativos,

aplicaciones, etc.

El uso de estas unidades está muy extendido, ya que también

permiten leer los discos compactos de audio.

Para introducir un disco, en la mayoría de las unidades hay que

pulsar un botón para que salga una especie de bandeja donde

se deposita el CD-ROM. Pulsando nuevamente el botón, la

bandeja se introduce.

En estas unidades, además, existe una toma para auriculares, y

también pueden estar presentes los controles de navegación y

de volumen típicos de los equipos de audio para saltar de una

pista a otra, por ejemplo.

Una característica básica de las unidades de CD-ROM es la

velocidad de lectura, que normalmente se expresa como un

número seguido de una «x» (40x, 52x,..). Este número indica la

velocidad de lectura en múltiplos de 128 kB/s. Así, una unidad

de 52x lee información de 128 kB/s × 52 = 6,656 kB/s, es decir, a

6,5 MB/s.

Unidad de CD-RW (regrabadora) o "grabadora" Las unidades de CD-ROM son de sólo lectura. Es decir, pueden

leer la información en un disco, pero no pueden escribir datos

en él.

Una regrabadora puede grabar y regrabar discos compactos.

Las características básicas de estas unidades son la velocidad

de lectura, de grabación y de regrabación. En los discos

regrabables es normalmente menor que en los discos que sólo

pueden ser grabados una vez. Las regrabadoras que trabajan a

8X, 16X, 20X, 24X, etc., permiten grabar los 650, 700 o más

megabytes (hasta 900 MB) de un disco compacto en unos

pocos minutos. Es habitual observar tres datos de velocidad,

según la expresión ax bx cx (a:velocidad de lectura; b:

velocidad de grabación; c: velocidad de regrabación).

Unidad de DVD-ROM o "lectora de DVD" Las unidades de DVD-ROM son aparentemente iguales que las

de CD-ROM, pueden leer tanto discos DVD-ROM como CD-

ROM. Se diferencian de las unidades lectoras de CD-ROM en

que el soporte empleado tiene hasta 17 GB de capacidad, y en

la velocidad de lectura de los datos. La velocidad se expresa

con otro número de la «x»: 12x, 16x... Pero ahora la x hace

referencia a 1,32 MB/s. Así: 16x = 21,12 MB/s.

Unidad de DVD-RW o "grabadora de DVD" Puede leer y grabar y regrabar imágenes, sonido y datos en

discos de varios gigabytes de capacidad, de una capacidad de

650 MB a 9 GB.

Unidad de disco magneto-óptico La unidad de discos magneto-ópticos permiten el proceso de

lectura y escritura de dichos discos con tecnología híbrida de

los disquetes y los discos ópticos, aunque en entornos

domésticos fueron menos usadas que las disqueteras y

las unidades de CD-ROM, pero tienen algunas ventajas en

cuanto a los disquetes:

Por una parte, admiten discos de gran capacidad: 230 MB,

640 Mb o 1,3 GB.

Además, son discos reescribibles, por lo que es interesante

emplearlos, por ejemplo, para realizar copias de seguridad.

Lector de tarjetas de memoria El lector de tarjetas de memoria es un periférico que lee o

escribe en soportes de memoria flash. Actualmente, los

instalados en computadores (incluidos en una placa o

mediante puerto USB),marcos digitales, lectores de DVD y

otros dispositivos, suelen leer varios tipos de tarjetas.

Una tarjeta de memoria es un pequeño soporte de

almacenamiento que utiliza memoria flash para guardar la

información que puede requerir o no baterías (pilas), en los

últimos modelos la batería no es requerida, la batería era

utilizada por los primeros modelos. Estas memorias son

resistentes a los rasguños externos y al polvo que han

afectado a las formas previas de almacenamiento portátil,

como los CD y los disquetes.

Otros dispositivos de almacenamiento Otros dispositivos de almacenamiento son las memorias

flash o los dispositivos de almacenamiento magnéticos de gran

capacidad.

Cinta perforada: se trata de un medio muy obsoleto,

consistente en tarjetas o cintas de papel perforadas.

Memoria flash: Es un tipo de memoria que se comercializa

para el uso de aparatos portátiles, como cámaras digitales o

agendas electrónicas. El aparato correspondiente o bien un

lector de tarjetas, se conecta a la computadora a través del

puerto USB o Firewire.

Discos y cintas magnéticas de gran capacidad: Son

unidades especiales que se utilizan para realizar copias de

seguridad o respaldo en empresas y centros de

investigación. Su capacidad de almacenamiento puede ser

de cientos de gigabytes.

Almacenamiento en línea: Hoy en día también debe hablarse

de esta forma de almacenar información. Esta modalidad

permite liberar espacio de los equipos de escritorio y

trasladar los archivos a discos rígidos remotos provistos

que garantizan normalmente la disponibilidad de la

información. En este caso podemos hablar de dos tipos de

almacenamiento en línea: un almacenamiento de corto plazo

normalmente destinado a la transferencia de grandes

archivos vía web; otro almacenamiento de largo plazo,

destinado a conservar información que normalmente se

daría en el disco rígido del ordenador personal.

Restauración de datos La información almacenada en cualquiera de estos dispositivos

debe de disponer de algún mecanismo para restaurar la

información, es decir restaurar la información a su estado

original en caso de que algún evento no nos permita poder

acceder a la información original, siendo necesario acudir a la

copia que habíamos realizado anteriormente. Para esta

restauración de datos existen diferentes métodos, desde un

simple copiar pasando por comandos como el "copy" de DOS,

el "cp" de sistemas Linux y Unix, o herramientas de diversos

fabricantes.

Recuperación de datos Recuperación de datos es el proceso de restablecer la

información contenida en dispositivos de almacenamiento

secundarios dañados, defectuosos, corruptos, inaccesibles o

que no se pueden acceder de forma normal. A menudo la

información es recuperada de dispositivos de almacenamiento

tales como discos duros, cintas, CD, DVD, RAID y otros

dispositivos electrónicos. La recuperación puede ser debido a

un daño físico en el dispositivo de almacenamiento o por un

daño lógico en el sistema de archivos que evita que el

dispositivo sea accedido desde el sistema operativo.

Que ocurre desde que le damos al boton de Power hasta que

aparece nuestro sistema operativo cargando??

Cuando encendemos el ordenador, nuestra placa base hace una

especie de escaneo a todo el sistema para comprobar si todo está

en regla y continuar cargando.

Lo iremos marcando por pasos:

1. POWER, llega el voltaje a placa base

2. Seguidamente alimenta a los dispositivos de almacenamiento

3. El microprocesador, resetea todos los "contadores" y registros

para partir de 0.

4. Busca una dirección de BIOS para testear la máquina, y también

busca el test (Comprobación de dispositivos conectados)

5. POST ( Power On Self Test ) : Son un conjunto de rutinas y

programas que chequean el hardware.

* Aquí es donde se producen los pitidos que indican el estado del

ordenador

6. La BIOS envia al micro señales y asigna canales DMA y IRQ

7. Inicializa la BIOS de la VGA

8. Testeo y cuenta de memoria

9. Habilita Teclado ( Led's) y genera entradas

10. Busca el sector de arranque

11. Carga el "boot manager" y cede el control al sistema operativo.

* Siempre que lo encendamos el modo que tiene la placa base de transmitir el estado del sistema es por medio de pitidos. Aquí

tenemos algunos:

- Ningún pitido: No hay suministro eléctrico (vamos que el cable está sin

enchufar, el cable en sí falla, o la caja de suministro eléctrico está

deteriorada, la cuestión es que no llega corriente) o también puede ser que el “Speaker”, lo que emite los pitidos, falle (lo podréis comprobar si a continuación funciona correctamente).

- Tono continuo: Error en el suministro eléctrico (llega mal la corriente,

o la caja de suministro esta fastidiada, no hay más que cambiarla).

- Tonos cortos constantes: La placa madre está defectuosa, es decir,

está rota, es de lo peor que nos puede ocurrir.

- Un tono largo: Error de memoria RAM, lo normal es que esté mal

puesta o que esté fastidiada.

- Un tono largo y otro corto: Error el la placa base o en ROM Basic.

Esto suele ocurrir mucho en placas base viejas, la gente las suele tirar.

- Un tono largo y dos cortos: Error en la tarjeta gráfica. Puede que el

puerto falle, por lo que no habría más que cambiarla de puerto, pero

también puede ser que la tarjeta gráfica sea defectuosa.

- Dos tonos largos y uno corto: Error en la sincronización de las

imágenes. Seguramente problema de la gráfica.

- Dos tonos cortos: Error de la paridad de la memoria. Esto ocurre

sobretodo en ordenadores viejos que llevaban la memoria de dos módulos

en dos módulos. Esto significaría que uno de los módulos falla, o que no disponemos de un número par de módulos de memoria.

- Tres tonos cortos: Esto nos indica que hay un error en los primeros

64Kb de la memoria RAM.

- Cuatro tonos cortos: Error en el temporizador o contador.

- Cinco tonos cortos: Esto nos indica que el procesador o la tarjeta

gráfica se encuentran bloqueados. Suele ocurrir con el sobrecalentamiento.

- Seis tonos cortos: Error en el teclado. Si ocurre esto yo probaría con

otro teclado. Si aun así no funciona se trata del puerto receptor del teclado.

- Siete tonos cortos: Modo virtual de procesador AT activo.

- Ocho tonos cortos: Error en la escritura de la video RAM.

- Nueve tonos cortos: Error en la cuenta de la BIOS RAM.

Muchas veces nos suenan muchos de estos pitidos por cosas que no entendemos pero luego sigue funcionando con normalidad. En ese caso

sería problema del detector de errores o de esa especie de escaneo que nos hace al encender el ordenador.

DISCO DURO

En informática, un disco duro o disco rígido (en inglés Hard

Disk Drive, HDD) es un dispositivo de almacenamiento de

datos no volátil que emplea un sistema de grabación

magnética para almacenar datos digitales. Se compone de uno

o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que

gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada.

Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un

cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina

de aire generada por la rotación de los discos.

El primer disco duro fue inventado por IBM en 1956. A lo largo

de los años, los discos duros han disminuido su precio al

mismo tiempo que han multiplicado su capacidad, siendo la

principal opción de almacenamiento secundario para PC desde

su aparición en los años 60.1 Los discos duros han mantenido

su posición dominante gracias a los constantes incrementos

en la densidad de grabación, que se ha mantenido a la par de

las necesidades de almacenamiento secundario.1

Los tamaños también han variado mucho, desde los primeros

discos IBM hasta los formatos estandarizados actualmente:

3,5" los modelos para PC yservidores, 2,5" los modelos para

dispositivos portátiles. Todos se comunican con

la computadora a través del controlador de disco, empleando

unainterfaz estandarizado. Los más comunes hasta los años

2000 han sido IDE (también llamado ATA o

PATA), SCSI (generalmente usado en servidores yestaciones

de trabajo). Desde el 2000 en adelante ha ido masificándose el

uso de los Serial ATA. Existe además FC (empleado

exclusivamente en servidores).

Para poder utilizar un disco duro, un sistema operativo debe

aplicar un formato de bajo nivel que defina una o

más particiones. La operación de formateo requiere el uso de

una fracción del espacio disponible en el disco, que dependerá

del formato empleado. Además, los fabricantes de discos

duros,unidades de estado sólido y tarjetas flash miden la

capacidad de los mismos usando prefijos SI, que emplean

múltiplos de potencias de 1000 según la normativa IEC, en

lugar de los prefijos binarios clásicos de la IEEE, que emplean

múltiplos de potencias de 1024, y son los usados

mayoritariamente por los sistemas operativos. Esto provoca

que en algunos sistemas operativos sea representado como

múltiplos 1024 o como 1000, y por tanto existan ligeros errores,

por ejemplo un Disco duro de 500 GB, en algunos sistemas

operativos sea representado como 465 GiB (Según la IEC

Gibibyte, o Gigabyte binario, que son 1024 Mebibytes) y en

otros como 500 GB.

Las unidades de estado sólido tienen el mismo uso que los

discos duros y emplean las mismas interfaces, pero no están

formadas por discos mecánicos, sino

por memorias de circuitos integrados para almacenar la

información. El uso de esta clase de dispositivos anteriormente

se limitaba a las supercomputadoras, por su elevado precio,

aunque hoy en día ya son muchísimo más asequibles para el

mercado doméstico.2

CARACTERISTICAS DE UN DISCO

DURO

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), Tiempo de lectura/escritura 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.

Tiempo de lectura/escritura: Tiempo medio que tarda el

disco en leer o escribir nueva información: Depende de la

cantidad de información que se quiere leer o escribir, el

tamaño de bloque, el número de cabezales, el tiempo por

vuelta y la cantidad de sectores por pista.

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 está situada

en la pista y sector correctos. Puede ser velocidad

sostenida o de pico.

Otras características son:

Caché de pista: Es una memoria tipo Flash dentro del disco

duro.

Interfaz: Medio de comunicación entre el disco duro y la

computadora. Puede

ser IDE/ATA, SCSI, SATA, USB, Firewire, Serial Attached

SCSI

Landz: Zona sobre las que aparcan las cabezas una vez se

apaga la computadora.

ESTRUCTURA FISICA

Dentro de un disco duro hay uno o varios discos (de aluminio o

cristal) concéntricos llamados platos (normalmente entre 2 y 4,

aunque pueden ser hasta 6 ó 7 según el modelo), y que giran

todos a la vez sobre el mismo eje, al que están unidos.

El cabezal (dispositivo de lectura y escritura) está formado por

un conjunto de brazos paralelos a los platos, alineados

verticalmente y que también se desplazan de forma simultánea,

en cuya punta están las cabezas de lectura/escritura. Por

norma general hay una cabeza de lectura/escritura para cada

superficie de cada plato. Los cabezales pueden moverse hacia

el interior o el exterior de los platos, lo cual combinado con la

rotación de los mismos permite que los cabezales puedan

alcanzar cualquier posición de la superficie de los platos..

Cada plato posee dos ojos, y es necesaria una cabeza de

lectura/escritura para cada cara. Si se observa el

esquema Cilindro-Cabeza-Sector de más abajo, a primera vista

se ven 4 brazos, uno para cada plato. En realidad, cada uno de

los brazos es doble, y contiene 2 cabezas: una para leer la cara

superior del plato, y otra para leer la cara inferior. Por tanto,

hay 8 cabezas para leer 4 platos, aunque por cuestiones

comerciales, no siempre se usan todas las caras de los discos

y existen discos duros con un número impar de cabezas, o con

cabezas deshabilitadas. Las cabezas de lectura/escritura nunca

tocan el disco, sino que pasan muy cerca (hasta a

3 nanómetros), debido a una finísima película de aire que se

forma entre éstas y los platos cuando éstos giran (algunos

discos incluyen un sistema que impide que los cabezales

pasen por encima de los platos hasta que alcancen una

velocidad de giro que garantice la formación de esta película).

Si alguna de las cabezas llega a tocar una superficie de un

plato, causaría muchos daños en él, rayándolo gravemente,

debido a lo rápido que giran los platos (uno de

7.200 revoluciones por minuto se mueve a 129 km/h en el borde

de un disco de 3,5 pulgadas).

Direccionamiento Hay varios conceptos para referirse a zonas del disco:

Plato: cada uno de los discos que hay dentro del disco duro.

Cara: cada uno de los dos lados de un plato.

Cabeza: número de cabezales.

Pistas: una circunferencia dentro de una cara; la pista 0 está

en el borde exterior.

Cilindro: conjunto de varias pistas; son todas las

circunferencias que están alineadas verticalmente (una de

cada cara).

Sector : cada una de las divisiones de una pista. El tamaño

del sector no es fijo, siendo el estándar actual 512 bytes,

aunque próximamente serán 4 KiB. Antiguamente el número

de sectores por pista era fijo, lo cual desaprovechaba el

espacio significativamente, ya que en las pistas exteriores

pueden almacenarse más sectores que en las interiores. Así,

apareció la tecnología ZBR (grabación de bits por zonas)

que aumenta el número de sectores en las pistas exteriores,

y utiliza más eficientemente el disco duro. Así las pistas se

agrupan en zonas de pistas de igual cantidad de sectores.

Cuanto más lejos del centro de cada plato se encuentra una

zona, ésta contiene una mayor cantidad de sectores en sus

pistas. Además mediante ZBR, cuando se leen sectores de

cilindros más externos la tasa de transferencia de bits por

segundo es mayor; por tener la misma velocidad angular

que cilindros internos pero mayor cantidad de sectores.3

El primer sistema de direccionamiento que se usó fue

el CHS (cilindro-cabeza-sector), ya que con estos tres valores

se puede situar un dato cualquiera del disco. Más adelante se

creó otro sistema más sencillo: LBA (direccionamiento lógico

de bloques), que consiste en dividir el disco entero

en sectores y asignar a cada uno un único número. Éste es el

que actualmente se usa.

Tipos de conexión Si hablamos de disco duro podemos citar los distintos tipos de

conexión que poseen los mismos con la placa base, es decir

pueden ser SATA,IDE, SCSI o SAS:

IDE: Integrated Drive Electronics ("Dispositivo electrónico

integrado") o ATA (Advanced Technology Attachment),

controla los dispositivos de almacenamiento masivo de

datos, como los discos duros y ATAPI (Advanced

Technology Attachment Packet Interface) Hasta

aproximadamente el 2004, el estándar principal por su

versatilidad y asequibilidad. Son planos, anchos y

alargados.

SCSI: Son interfaces preparadas para discos duros de gran

capacidad de almacenamiento y velocidad de rotación. Se

presentan bajo tres especificaciones: SCSI Estándar

(Standard SCSI), SCSI Rápido (Fast SCSI) y SCSI Ancho-

Rápido (Fast-Wide SCSI). Su tiempo medio de acceso puede

llegar a 7 milisegundos y su velocidad de transmisión

secuencial de información puede alcanzar teóricamente los

5 Mbps en los discos SCSI Estándares, los 10 Mbps en los

discos SCSI Rápidos y los 20 Mbps en los discos SCSI

Anchos-Rápidos (SCSI-2). Un controlador SCSI puede

manejar hasta 7 discos duros SCSI (o 7 periféricos SCSI)

con conexión tipo margarita (daisy-chain). A diferencia de

los discos IDE, pueden trabajar asincrónicamente con

relación al microprocesador, lo que posibilita una mayor

velocidad de transferencia.

SATA (Serial ATA): El más novedoso de los estándares de

conexión, utiliza un bus serie para la transmisión de datos.

Notablemente más rápido y eficiente que IDE. Existen tres

versiones, SATA 1 con velocidad de transferencia de hasta

150 MB/s (hoy día descatalogado), SATA 2 de hasta 300

MB/s, el más extendido en la actualidad; y por último SATA

3 de hasta 600 MB/s el cual se está empezando a hacer

hueco en el mercado. Físicamente es mucho más pequeño y

cómodo que los IDE, además de permitir conexión en

caliente.

SAS (Serial Attached SCSI): Interfaz de transferencia de

datos en serie, sucesor del SCSI paralelo, aunque sigue

utilizando comandos SCSI para interaccionar con los

dispositivos SAS. Aumenta la velocidad y permite la

conexión y desconexión en caliente. Una de las principales

características es que aumenta la velocidad de transferencia

al aumentar el número de dispositivos conectados, es decir,

puede gestionar una tasa de transferencia constante para

cada dispositivo conectado, además de terminar con la

limitación de 16 dispositivos existente en SCSI, es por ello

que se vaticina que la tecnología SAS irá reemplazando a su

predecesora SCSI. Además, el conector es el mismo que en

la interfaz SATA y permite utilizar estos discos duros, para

aplicaciones con menos necesidad de velocidad, ahorrando

costes. Por lo tanto, las unidades SATApueden ser

utilizadas por controladoras SAS pero no a la inversa, una

controladora SATA no reconoce discos SAS.

Factor de Forma El más temprano "factor de forma" de los discos duros, heredó

sus dimensiones de las disqueteras. Pueden ser montados en

los mismos chasis y así los discos duros con factor de forma,

pasaron a llamarse coloquialmente tipos FDD "floppy-disk

drives" (en inglés).

La compatibilidad del "factor de forma" continua siendo de 3½

pulgadas (8,89 cm) incluso después de haber sacado otros

tipos de disquetes con unas dimensiones más pequeñas.

8 pulgadas: 241,3×117,5×362 mm (9,5×4,624×14,25

pulgadas).

En 1979, Shugart Associates sacó el primer factor de forma

compatible con los disco duros, SA1000, teniendo las

mismas dimensiones y siendo compatible con la interfaz de

8 pulgadas de las disqueteras. Había dos versiones

disponibles, la de la misma altura y la de la mitad (58,7mm).

5,25 pulgadas: 146,1×41,4×203 mm (5,75×1,63×8 pulgadas).

Este factor de forma es el primero usado por los discos

duros de Seagate en 1980 con el mismo tamaño y altura

máxima de los FDD de 5¼ pulgadas, por ejemplo: 82,5 mm

máximo.

Éste es dos veces tan alto como el factor de 8 pulgadas, que

comúnmente se usa hoy; por ejemplo: 41,4 mm (1,64

pulgadas). La mayoría de los modelos de unidades ópticas

(DVD/CD) de 120 mm usan el tamaño del factor de forma de

media altura de 5¼, pero también para discos duros. El

modelo Quantum Bigfoot es el último que se usó a finales

de los 90'.

3,5 pulgadas: 101,6×25,4×146 mm (4×1×5.75 pulgadas).

Este factor de forma es el primero usado por los discos

duros de Rodine que tienen el mismo tamaño que las

disqueteras de 3½, 41,4 mm de altura. Hoy ha sido en gran

parte remplazado por la línea "slim" de 25,4mm (1 pulgada),

o "low-profile" que es usado en la mayoría de los discos

duros.

2,5 pulgadas: 69,85×9,5-15×100 mm (2,75×0,374-0,59×3,945

pulgadas).

Este factor de forma se introdujo por PrairieTek en 1988 y no

se corresponde con el tamaño de las lectoras de disquete.

Este es frecuentemente usado por los discos duros de los

equipos móviles (portátiles, reproductores de música, etc...)

y en 2008 fue reemplazado por unidades de 3,5 pulgadas de

la clase multiplataforma. Hoy en día la dominante de este

factor de forma son las unidades para portátiles de 9,5 mm,

pero las unidades de mayor capacidad tienen una altura de

12,5 mm.

1,8 pulgadas: 54×8×71 mm.

Este factor de forma se introdujo por Integral Peripherals en

1993 y se involucró con ATA-7 LIF con las dimensiones

indicadas y su uso se incrementa en reproductores de audio

digital y su subnotebook. La variante original posee de 2GB

a 5GB y cabe en una ranura de expansión de tarjeta de

ordenador personal. Son usados normalmente en iPods y

discos duros basados en MP3.

1 pulgadas: 42,8×5×36,4 mm.

Este factor de forma se introdujo en 1999

por IBM y Microdrive, apto para los slots tipo 2 de compact

flash, Samsung llama al mismo factor como 1,3 pulgadas.

0,85 pulgadas: 24×5×32 mm.

Toshiba anunció este factor de forma el 8 de enero de 2004

para usarse en móviles y aplicaciones similares,

incluyendo SD/MMC slot compatible con disco duro

optimizado para vídeo y almacenamiento para micromóviles

de 4G. Toshiba actualmente vende versiones de 4GB

(MK4001MTD) y 8GB (MK8003MTD) 5 y tienen el Record

Guinness del disco duro más pequeño.

Los principales fabricantes suspendieron la investigación de

nuevos productos para 1 pulgada (1,3 pulgadas) y 0,85

pulgadas en 2007, debido a la caída de precios de las memorias

flash, aunqueSamsung introdujo en el 2008 con el SpidPoint A1

otra unidad de 1,3 pulgadas.

El nombre de "pulgada" para los factores de forma

normalmente no identifica ningún producto actual (son

especificadas en milímetros para los factores de forma más

recientes), pero estos indican el tamaño relativo del disco, para

interés de la continuidad histórica.

ESTRUCTURA LOGICA

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.

FUNCIONAMIENTO MECANICO

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.

Integridad Debido a la distancia extremadamente pequeña entre los

cabezales y la superficie del disco, cualquier contaminación de

los cabezales de lectura/escritura o las fuentes puede dar lugar

a un accidente en los cabezales, un fallo del disco en el que el

cabezal raya la superficie de la fuente, a menudo moliendo la

fina película magnética y causando la pérdida de datos. Estos

accidentes pueden ser causados por un fallo electrónico, un

repentino corte en el suministro eléctrico, golpes físicos, el

desgaste, la corrosión o debido a que los cabezales o las

fuentes sean de pobre fabricación. El eje del sistema del disco

duro depende de la presión del aire dentro del recinto para

sostener los cabezales y su correcta altura mientras el disco

gira. Un disco duro requiere un cierto rango de presiones de

aire para funcionar correctamente. La conexión al entorno

exterior y la presión se produce a través de un pequeño

agujero en el recinto (cerca de 0,5 mm de diámetro)

normalmente con un filtro en su interior (filtro de respiración,

ver abajo). Si la presión del aire es demasiado baja, entonces

no hay suficiente impulso para el cabezal, que se acerca

demasiado al disco, y se da el riesgo de fallos y pérdidas de

datos. Son necesarios discos fabricados especialmente para

operaciones de gran altitud, sobre 3.000 m. Hay que tener en

cuenta que los aviones modernos tienen una cabina

presurizada cuya presión interior equivale normalmente a una

altitud de 2.600 m como máximo. Por lo tanto los discos duros

ordinarios se pueden usar de manera segura en los vuelos. Los

discos modernos incluyen sensores de temperatura y se

ajustan a las condiciones del entorno. Los agujeros de

ventilación se pueden ver en todos los discos (normalmente

tienen una pegatina a su lado que advierte al usuario de no

cubrir el agujero. El aire dentro del disco operativo está en

constante movimiento siendo barrido por la fricción del plato.

Este aire pasa a través de un filtro de recirculación interna para

quitar cualquier contaminante que se hubiera quedado de su

fabricación, alguna partícula o componente químico que de

alguna forma hubiera entrado en el recinto, y cualquier

partícula generada en una operación normal.

Una humedad muy alta durante un periodo largo puede corroer

los cabezales y los platos. Para los cabezales resistentes al

magnetismo grandes (GMR) en particular, un incidente

minoritario debido a la contaminación (que no se disipa la

superficie magnética del disco) llega a dar lugar a un

sobrecalentamiento temporal en el cabezal, debido a la fricción

con la superficie del disco, y puede hacer que los datos no se

puedan leer durante un periodo corto de tiempo hasta que la

temperatura del cabezal se estabilice (también conocido como

“aspereza térmica”, un problema que en parte puede ser

tratado con el filtro electrónico apropiado de la señal de

lectura).

Los componentes electrónicos del disco duro controlan el

movimiento del accionador y la rotación del disco, y realiza

lecturas y escrituras necesitadas por el controlador de disco.

El firmware de los discos modernos es capaz de programar

lecturas y escrituras de forma eficiente en la superficie de los

discos y de reasignar sectores que hayan fallado.

PRESENTE Y FUTURO

Actualmente la nueva generación de discos duros utiliza la

tecnología de grabación perpendicular (PMR), la cual permite

mayor densidad de almacenamiento. También existen discos

llamados "Ecológicos" (GP - Green Power), los cuales hacen

un uso más eficiente de la energía.

Comparativa de Unidades de estado sólido y discos duros Una unidad de estado sólido o SSD (acrónimo en inglés

de solid-state drive) es un dispositivo de almacenamiento de

datos que puede estar construido con memoria no volátil o

con memoria volátil. Las no volatiles son unidades de estado

sólido que como dispositivos electrónicos, están construidos

en la actualidad con chips de memoria flash. No son discos,

pero juegan el mismo papel a efectos prácticos aportando más

ventajas que inconvenientes tecnológicos. Por ello se está

empezando a vislumbrar en el mercado la posibilidad de que en

el futuro ese tipo de unidades de estado sólido terminen

sustituyendo al disco duro para implementar el manejo

de memorias no volatiles en el campo de la ingeniería

informática.

Esos soportes son muy rápidos ya que no tienen partes

móviles y consumen menos energía. Todos esto les hace muy

fiables y físicamente duraderos. Sin embargo su costo por GB

es aún muy elevado respecto al mismo coste de GB en un

formato de tecnología de Disco Duro siendo un índice muy

importante cuando hablamos de las altas necesidades de

almacenamiento que hoy se miden en orden de Terabytes.4

A pesar de ello la industria apuesta por este vía de solución

tecnológica para el consumo doméstico5 aunque se ha de

considerar que estos sistemas han de ser integrados

correctamente6 tal y como se esta realizando en el campo de la

alta computación.7 Unido a la reducción progresiva de costes

quizás esa tecnología recorra el camino de aplicarse como

método general de archivo de datos informáticos

energéticamente respetuosos con el medio natural si optimiza

su función lógica dentro de los sistemas operativos actuales.8

Los discos que no son discos: Las Unidades de estado sólido

han sido categorizadas repetidas veces como "discos", cuando

es totalmente incorrecto denominarlas así, puesto que a

diferencia de sus predecesores, sus datos no se almacenan

sobre superficies cilíndricas ni platos. Esta confusión conlleva

habitualmente a creer que "SSD" significa Solid State Disk, en

vez de Solid State Drive

Unidades híbridas Las unidades híbridas son aquellas que combinan las ventajas

de las unidades mecánicas convencionales con las de las

unidades de estado sólido. Consisten en acoplar un conjunto

de unidades de memoria flash dentro de la unidad mecánica,

utilizando el área de estado sólido para el almacenamiento

dinámico de datos de uso frecuente (determinado por el

software de la unidad) y el área mecánica para el

almacenamiento masivo de datos. Con esto se logra un

rendimiento cercano al de unidades de estado sólido a un

costo sustancialmente menor. En el mercado actual (2012),

Seagate ofrece su modelo "Momentus XT" con esta

tecnología.9

FABRICANTE

Los recursos tecnológicos y el saber hacer requeridos para el

desarrollo y la producción de discos modernos implica que

desde 2007, más del 98% de los discos duros del mundo son

fabricados por un conjunto de grandes empresas: Seagate (que

ahora es propietaria de Maxtor), Western Digital(propietaria

de Hitachi, a la que a su vez fue propietaria de la antigua

división de fabricación de discos de IBM) y Fujitsu, que sigue

haciendo discos portátiles y discos de servidores, pero dejó de

hacer discos para ordenadores de escritorio en 2001, y el resto

lo vendió a Western Digital. Toshiba es uno de los principales

fabricantes de discos duros para portátiles de 2,5 pulgadas y

1,8 pulgadas. TrekStor es un fabricante alemán que en 2009

tuvo problemas de insolvencia, pero que actualmente sigue en

activo. ExcelStor es un pequeño fabricante chino de discos

duros.

Decenas de ex-fabricantes de discos duros han terminado con

sus empresas fusionadas o han cerrado sus divisiones de

discos duros, a medida que la capacidad de los dispositivos y

la demanda de los productos aumentó, los beneficios eran

menores y el mercado sufrió un significativa consolidación a

finales de los 80 y finales de los 90. La primera víctima en el

mercado de los PC fue Computer Memories Inc.; después de un

incidente con 20 MB defectuosos en discos en 1985, la

reputación de CMI nunca se recuperó, y salieron del mercado

de los discos duros en 1987. Otro notable fracaso fue el

de MiniScribe, quien quebró en 1990: después se descubrió

que tenía en marcha un fraude e inflaba el número de ventas

durante varios años. Otras muchas pequeñas compañías

(como Kalok, Microscience, LaPine, Areal, Priam y PrairieTek)

tampoco sobrevivieron a la expulsión, y habían desaparecido

para 1993; Micropolis fue capaz de aguantar hasta 1997, y JTS,

un recién llegado a escena, duró sólo unos años y desapareció

hacia1999, aunque después intentó fabricar discos duros

en India. Su vuelta a la fama se debió a la creación de un nuevo

formato de tamaño de 3” paraportátiles. Quantum e Integral

también investigaron el formato de 3”, pero finalmente se

dieron por vencidos. Rodime fue también un importante

fabricante durante la década de los 80, pero dejó de hacer

discos en la década de los 90 en medio de la reestructuración y

ahora se concentra en la tecnología de la concesión de

licencias; tienen varias patentes relacionadas con el formato de

3,5“.

1988: Tandon vendió su división de fabricación de discos

duros a Western Digital, que era un renombrado diseñador

de controladores.

1989: Seagate compró el negocio de discos de alta calidad

de Control Data, como parte del abandono de Control

Data en la creación de hardware.

1990: Maxtor compró MiniScribe que estaba en bancarrota,

haciéndolo el núcleo de su división de discos de gama baja.

1994: Quantum compró la división de almacenamiento

de Digital Equipment otorgando al usuario una gama de

discos de alta calidad llamada ProDrive, igual que la gama

tape drive de Digital Linear Tape

1995: Conner Peripherals, que fue fundada por uno de los

cofundadores de Seagate junto con personal de MiniScribe,

anunciaron un fusión conSeagate, la cual se completó a

principios de 1996.

1996: JTS se fusionó con Atari, permitiendo a JTS llevar a

producción su gama de discos. Atari fue vendida

a Hasbro en 1998, mientras que JTSsufrió una bancarrota

en 1999.

2000: Quantum vendió su división de discos a Maxtor para

concentrarse en las unidades de cintas y los equipos de

respaldo.

2003: Siguiendo la controversia en los fallos masivos en su

modelo Deskstar 75GXP, pioneer IBM vendió la mayor parte

de su división de discos aHitachi, renombrándose como

Hitachi Global Storage Technologies, Hitachi GST.

2003: Western Digital compró Read-Rite Corp., quien

producía los cabezales utilizados en los discos duros, por

95,4 millones de dólares en metálico.

2005: Seagate y Maxtor anuncian un acuerdo bajo el

que Seagate adquiriría todo el stock de Maxtor. Esta

adquisición fue aprobada por los cuerpos regulatorios, y

cerrada el 19 de mayo de 2006.

2007: Western Digital adquiere Komag U.S.A., un fabricante

del material que recubre los platos de los discos duros.

2009: Toshiba adquiere la división de HDD

de Fujitsu y TrekStor se declara en bancarrota, aunque ese

mismo año consiguen un nuevo inversor para mantener la

empresa a flote.

2011: Western Digital adquiere Hitachi

GST y Seagate compra la división de HDD de Samsung.

VEASE TAMBIEN

Unidad de estado sólido

Jumper (informática)

Partición de disco

Periférico

Disco dinámico

Fabricantes de discos duros

Western Digital. Al que pertenece Hitachi.

Seagate. Al que pertenecen Quantum Corp., Maxtor y

recientemente Samsung.

Toshiba. Al que pertenece Fujitsu.

ExcelStor.

TrekStor.

Verbatim.