En primer lugar, cada superficie magnética
tiene asignado uno de los cabezales de
lectura/escritura de la unidad. Por tanto, habrá tantos
cabezales como caras tenga el disco duro y, como cada plato tiene dos caras, este número equivale al
doble de platos de la pila. El conjunto de cabezales se puede desplazar linealmente desde el exterior
hasta el interior de la pila de platos mediante un
brazo mecánico que los transporta. Por último, para
que los cabezales tengan acceso a la totalidad de los datos, es necesario que
la pila de discos gire. Este giro se realiza a velocidad constante y no cesa mientras esté encendido el ordenador. En
cambio, en los discos flexibles sólo se produce el giro mientras se está efectuando alguna operación
de lectura o escritura. El resto del tiempo, la disquetera permanece en reposo. Con las unidades
de CD-ROM ocurre algo similar, sin embargo en este caso la velocidad de giro no es constante
y depende de la distancia al centro del dato que se esté leyendo.
Cada vez que se realiza una operación de
lectura en el disco duro, éste tiene que realizar
las siguientes tareas: desplazar los cabezales de lectura/escritura hasta el lugar donde empiezan
los datos; esperar a que el primer dato, que gira con los platos, llegue al lugar donde están los
cabezales; y, finalmente, leer el dato con el cabezal correspondiente. La
operación de escritura es similar a
la anterior.
Estructura física: cabezas, cilindros y sectores
Ya hemos visto que cada una de las dos superficies magnéticas de cada plato se denomina
cara. El número total de caras de un disco duro
coincide con su número de cabezas. Cada una de
estas caras se divide en anillos concéntricos
llamados pistas. En los discos duros se suele utilizar el término
cilindro para referirse a la misma pista de todos los discos de la pila. Finalmente, cada pista se divide en
sectores.
Los sectores son las unidades mínimas de información que puede leer o escribir un disco
duro. Generalmente, cada sector almacena 512 bytes de información.
El número total de sectores de un disco duro se puede
calcular: nº sectores = nº caras * nº
pistas/cara * nº sectores/pista. Por tanto, cada sector queda unívocamente determinado si conocemos
los siguientes valores: cabeza, cilindro y sector. Por ejemplo, el disco duro
ST33221A de Seagate tiene las siguientes especificaciones:
cilindros = 6.253, cabezas = 16 y
sectores = 63. El número total de sectores direccionables es, por tanto, 6.253*16*63 = 6.303.024 sectores. Si cada sector
almacena 512 bytes de información, la capacidad máxima de este disco duro será de 6.303.024 sectores
* 512 bytes/sector = 3.227.148.228 bytes ~ 3 GB.
Las cabezas y cilindros comienzan a numerarse desde el cero y los sectores desde el uno.
En consecuencia, el primer sector de un disco duro será el correspondiente a la cabeza 0, cilindro 0
y sector 1.
Estructura lógica de un disco duro
La estructura lógica de un disco duro está formada por:
- El sector de arranque (Master Boot Record)
- Espacio particionado
- Espacio sin particionar
El 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
master de inicialización, llamado
también 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.
El espacio particionado es el espacio del disco que ha sido asignado a alguna partición. El
espacio no particionado, es espacio no accesible del disco ya que todavía no ha sido asignado a
ninguna partición. A continuación se muestra un ejemplo de un disco duro con espacio particionado
(2 particiones primarias y 2 lógicas) y espacio todavía sin particionar.
El caso más sencillo consiste en un sector de arranque que contenga una tabla de particiones
con una sola partición, y que esta partición ocupe la totalidad del espacio restante del disco. En
este caso, no existiría espacio sin particionar.
La información se almacena en el disco duro en sectores y pistas.
Las pistas son círculos concéntricos divididos en sectores, cada sector
contiene un número fijo de bytes, y se agrupan en clusters.
Los sectores no son físicos sino lógicos y no son iguales en todos
los discos, varía en función del tamaño del disco y Sistema Operativo
instalado, que es quien divide los sectores.
El principal sector del disco duro es el denominado sector de
arranque, suele ser el primer sector del primer disco. Aquí el sistema
Operativo guarda la información que debe cargarse al arrancar el equipo.
La preparación del disco se puede hacer de dos formas, Formateo a
bajo nivel, que establece las pistas y los sectores en el disco, la otra
forma es el formateo a alto nivel, graba las estructuras de
almacenamiento de ficheros y la FAT.
FORMA DE ORGANIZACIÓN POR BLOQUES EN EL DISCO DURO:
Los bloques son de longitud fija o variable, son definidos por usuario o Sistema Operativo. Se designan como registros físicos.
La ventaja de organización por
bloque es que los archivos los deja todo unido y por concecuencia no
existe fragmentación a diferencia de organización por pistas o
sectores.
