INTERVENCIONES

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Cintas Magnéticas

Cintas Magnéticas:
La cinta magnética es una cinta de plástico flexible cubierta por un oxido magnético. Cinta y unidad de cinta son similares a las cintas de grabación domestica. La cinta se estructura en un número de pistas. Los primeros sistemas usaban 9 pistas, 8 para guardar un byte y otra para guardar la paridad. Los sistemas actuales usan 18 o 36 pistas. Como en los disco los datos se estructuran en bloques llamados registros físicos separados por bandas vacías llamadas bandas interregistros. El formato ayuda a localizar los registros físicos. Son dispositivos de memoria de acceso secuencial. Fueron el primer tipo de memoria secuencial usada. Todavía se utilizan como miembros de la jerarquía de memoria de menor coste y mayor capacidad.

Discos Ópticos

DiscoS ópticoS

Son medios removibles con capacidad de almacenamiento de datos en forma masiva. Son portables y seguros en la conservación de los datos. Presentan una capa interna protegida, donde se guardan los bits mediante distintas tecnologías. La lectura y escritura de datos se realiza a través del uso de un haz de luz láser.

Algunas características importantes de los discos ópticos:

• Son medios removibles con capacidad para almacenar masivamente datos en pequeños espacios.
• Son portables (removibles de la unidad) y seguros en la conservación de datos.
• Tienen bajo costo por byte almacenado.
• Los CD-ROM se producen masivamente
• Los CD son más seguros en la conservación de datos que los discos magnéticos debido a que la capa que los almacena es inmune los campos magnéticos caseros, y están protegidos de la corrosión ambiental, etc.

CD (Disco Compacto). Es un disco plateado de base plástica resistente al calor, que está recubierto de delgada lámina de aluminio, de aproximadamente 12 cm. de diámetro y de 1 mm. de espesor (en su versión estándar), diseñado para almacenar información digital.

Los CD son más seguros en la conservación de los datos, dado que la capa que los almacena es inmune a los campos magnéticos caseros, y está protegida de la corrosión ambiental, manoseo, etc.

• CD-ROM (Disco Compacto con Memoria de Lectura Solamente). Es un disco de lectura, es decir, sólo se puede ver la información previamente escrita, la cual no puede ser alterada una vez impresa (grabación de fábrica). A diferencia de los discos compactos musicales, el lector láser para CD-ROM debe estar unido a una computadora, cuyo microprocesador interpreta y traduce los datos digitales en imágenes, textos escritos o programas. Para establecer una analogía, el CD-ROM cumple la misma función que el disquete, pero con una capacidad de almacenamiento muy superior (hasta 700 MB de datos).

• Los CD-ROMs se leen mediante un detector que mide la energía reflejada de la superficie al apuntar a esta un láser de bajo poder. Los agujeros, que se denominan huecos (pits), y las áreas sin laserizar entre estos, que se denominan zonas planas (lands), producen una diferente reflectividad del haz de láser, lo que hace posible distinguir entre ambos y recibir dos estados posibles: 0 y 1. Pero no se indica un 0 o un 1 con un land o un pit, sino que un pit indica el cambio de estado, osea de 0 a 1 o de a 1 a 0, y segun la cantidad de lands que haya, el estado se mantiene estable, osea mientras no se cambie de estado se mantiene una zona de lands(Ver figura 1). De esta manera, se trata de realizar la mínimo cantidad de huecos (pits) posibles en el disco, y así poder escribir más rápidamente.

Puede estimarse entre 10 y 15 años la permanencia de la información en un CD ROM común, dado que la superficie de aluminio que contiene la información se oxida muy lentamente en ese lapso, salvo que sea sometida a una protección anti-óxido especial, o sea de oro

• CD-R. Es un disco grabable (sólo una vez) compuesto por un soporte plástico rígido (policarbonato) al que se adosa una capa de material sensible y otra capa reflectante.

• CD-RW. Es un disco regrabable. La diferencia con respecto al CD-R está en el cambio de la capa fotosensible, de características tan especiales que el proceso normal de quemado se efectúa como el del CD-R, pero si posteriormente a la grabación se somete a un nuevo quemado, esta será a una temperatura superior a la establecida para la grabación. El material fotosensible es capaz de volver a su estado original quedando listo para una nueva grabación. Esto conlleva a que el láser de las unidades CD-RW sea también distinto del incluido en las unidades lectoras y grabadoras CD-R, pues debe ser capaz de modificar con facilidad la frecuencia de emisión del láser para la grabación.

La información se guarda en bloques en un determinado formato: sincronización, cabecera (modo 0 campo de datos vació, modo 1 2048 bytes de datos mas código de corrección de errores, y modo 2 2336 bytes de datos), datos y auxiliar.

DVD (Disco de Video Digital). Es un dispositivo de almacenamiento masivo de datos cuya forma es igual a la de un CD. Puede almacenar entre 4,7 GB y 17 GB, lo que multiplica entre 7 y 26 veces la capacidad de almacenamiento de los CDs. El incremento se debe a distintas cuestiones, entre las que se destacan la menor longitud de las celdas de datos, las pistas más estrechas, un área de datos ligeramente más grande que la de los CD y una modulación más eficiente de los canales.

• DVD-R. Es un disco que permite la grabación de información por única vez, por tanto, los usuarios no pueden borrar o grabar encima de datos ya grabados. Permite grabar datos adicionales en las secciones no grabadas del disco. El método de grabación de un DVD-R es el mismo que el de los CD-R. Una vez grabado, los discos DVD-R son totalmente compatibles con los DVD-ROM drives y se utilizan como discos ROM.

• DVD-RW. Es un disco que permite la grabación y regrabación de información. Formato apoyado por el DVD Forum (organismo que regula el formato DVD). Incorpora la tecnología CLV (velocidad lineal constante). Los discos DVD-RW utilizan el método de grabación cambio de fase. En esta técnica el láser aplicado sobre la superficie de grabación cambia su fase entre los estados de grabación y borrado. El DVD Forum está especialmente interesado en hacer DVD-RW compatibles con los DVD-ROM drives. Algunos fabricantes de electrónica, fabrican y desarrollan grabadoras DVD-RW para uso hogareño

• DVD-RAM. Es un disco que utiliza el mismo sistema de grabación cambio de fase que los DVD-RWs. Este tipo de discos vienen normalmente dentro de un cartucho y no se pueden leer en un drive de DVD-ROM o en un reproductor de video. Sólo pueden leerse en drives DVD-RAM específicamente compatibles. Actualmente, los modelos estándar son discos lado simple de 2.6GB y discos doble lado de 5.2GB de capacidad.

• DVD+RW. Es un disco que permite la grabación y regrabación de información. Formato apoyado por el DVD Alliance. Los DVD+RW usan una superficie de grabación similar a los discos DVD-RW, en la que ambos utilizan la tecnología cambio de fase. No obstante, los estándares de formatos de grabación son diferentes y no son compatibles entre si. Los DVD+R son diferentes a los DVD-R y DVD-RW dado que su diseño fue pensado para el uso en computadoras, mientras que los DVD-R y DVD-RW son para usar tanto en computadoras (DVD-ROM) como en el uso para música y reproductores de video hogareños.

· En la tabla siguiente se muestran los tipos de formato en que se presentan los DVDs.

Discos Flexibles

Discos Flexibles

Este es un dispositivo de almacenamiento secundario, que permite realizar en forma sencilla el intercambio de información entre computadoras, así como la carga de nuevos programas en el disco rígido los discos flexibles fueron presentados a finales de los años 60´s por IBM para sustituir las tarjetas controladoras. Es blando y puede doblarse fácilmente de ahí el nombre de disco flexible. Los tamaños más conocidos son: el de 8", el de 5¼ " y el de 3½ ".

Pistas, sectores y capacidades

Las pistas son círculos concéntricos invisibles, que comienzan en el borde exterior del disco y continúan hacia el centro sin tocarse jamás. Las pistas están enumeradas y se dividen en pequeños bloques denominados sectores que contienen 512 bytes cada uno. El número total de pistas y sectores va a depender del tipo de disco que se esté utilizando.
Cuando se introdujeron los discos flexibles solo podía utilizarse una cara del disco. Anteriormente los discos de 5¼ ", tenían una capacidad de 160 Kb y los de 3½ " de 720 Kb, pero conforme ha ido perfeccionándose la tecnología, se ha aumentado la capacidad de almacenamiento, gracias a la posibilidad de utilizar las dos caras del disco y del aumento en la densidad de grabación.

En la siguiente tabla se establece una comparación de las características de los 4 tipos de discos flexibles más comunes.

Tiempo de acceso

Los discos flexibles son baratos, lentos, y de baja capacidad. Actualmente, su diámetro estándar es de 3.5 pulgadas, y generalmente son removibles de la unidad de disco que los lee o escribe. Esto los hace una “biblioteca” de almacenamiento casi ilimitado (dependiendo de su número). La información se almacena en líneas concéntricas llamadas tracks, en uno o ambos lados del disco. El número de tracks, y el número de bytes por track varía respecto a la densidad de escritura, pero en general, la máxima capacidad de un disco flexible de este tipo es de 1.4 Mbytes. Los discos flexibles típicamente giran a 300 rpm, y su tiempo de acceso depende del tiempo requerido para colocar la cabeza lectora móvil en el track correcto, que es de una fracción de segundo, más el tiempo que le toma a la cabeza encontrar el registro a lo largo de la circunferencia del disco, que aproximadamente toma la quinta parte de un segundo. Por lo tanto, un conjunto de unos miles de bytes consecutivos puede ser accesado en cada segundo.

Almacenamiento de datos en discos flexibles

Dentro de la unidad de disco, un motor hace girar el disco rápidamente, los datos se graban en las pistas de la superficie del disco en movimiento y se leen de esa superficie por medio de una cabeza de lect/esc.
La capacidad de almacenamiento de información en un disco depende de los bits por pulgada de pista y el número de pistas por pulgada radial.


Acceso a los datos en discos flexibles

El brazo de acceso mueve la cabeza de lect/esc. Directamente a la pista que contiene los datos deseados sin leer otras pistas. Los fabricantes de unidades de disco utilizan o bien el método de sectores o bien el de cilindros para organizar y almacenar físicamente los datos en los discos.

Método de sectores:

Este método consiste en dividir la superficie del disco en segmentos invisibles cuya forma es similar a las rebanadas de un pastel, generalmente existen al menos 8 de estos segmentos en un disco.
Antes de que una unidad de disco pueda tener acceso aun registro en un sector, el programa de la computadora debe proporcionar la dirección en disco del registro, esta dirección específica el número de pistas y sector.
La lectura de datos en un disco flexible se realiza de la siguiente manera:
El brazo de acceso mueve la cabeza de lect./esc a la pista que se específica en la dirección del disco.
El controlador de disco busca el agujero índice que marca el punto donde comienza el primer sector de una pista, la luz atraviesa el agujero una vez cada revolución para indicar su ubicación.
Cuando se detecta el agujero índice, el controlador de disco comienza a leer los datos de la pista específica.
Cuando el sector específico comienza a pasar bajo la cabeza de lect/esc el controlador empieza a transmitir datos a la unidad de proceso.

Método de cilindros:

Este método para organizar los datos en el disco se usa con los paquetes de discos removibles. Los brazos de accesos se mueven al unísono en dirección radial con respecto al paquete de discos. Antes de accesar a un registro, un programa de computadora debe proporcionar la dirección del registro, esta dirección consta del número de cilindros, el número de superficie y el número de registro.

¿Qué es el controlador de Disco Flexible (FDC)?

Es el código encargado de controlar el dispositivo Floppy, su trabajo consiste en aceptar solicitudes (en alto nivel) del software independientes del dispositivo y observar que se cumplan dichas solicitudes.

Un ejemplo es la lectura de un byte en este dispositivo que es de bloque.

Controlador de discos flexibles:

• Controlador de disco flexible de Philips/Sony
• Controlador de disco flexible de National
• Controlador de disco flexible de SVI
• Controlador de disco flexible de Microsol
• Interfaz IDE/CF de Sunrise

Almacenamientos Secundarios

INTRODUCCIÓN:

Los discos magnéticos, ya sean discos duros o flexibles, son utilizados, junto a las unidades de CD-ROM y unidades de DVD, entre otras, como dispositivos de almacenamiento secundario. A diferencia de la memoria principal, cuyos datos permanecen en ella un tiempo limitado (hasta que dejamos de suministrar energía eléctrica), son capaces de conservar la información de manera permanente, o al menos mientras su estado físico sea óptimo, puesto que un mal uso o mantenimiento de los mismos, así como la acción de condiciones externas, pueden alterar y perjudicar su funcionalidad.

Podemos realizar, por tanto, una clasificación de los tipos de periféricos, distinguiendo de esta forma: periféricos de entrada, como el teclado, el ratón o el escáner, con los que introducimos datos que queremos procesar y que posiblemente queramos guardar, ya sea para una modificación posterior o no necesariamente con este fin; periféricos de salida, tales como el monitor o la impresora, que muestran información procedente de la memoria (datos o programas); de entrada y salida, como los módems; y por último los dispositivos de almacenamiento, encargados de guardar y recuperar la información a la que nos referimos.

Disco Duros Magnéticos:

Los discos magnéticos son la base de las memorias externas en casi todos los computadores. Es un plato circular de metal o plástico cubierto por un material magnetizable. Los datos se graban en él y posteriormente se recuperan a través de una bobina llamada cabeza. Durante una operación de lectura o escritura, la cabeza permanece quieta mientras el plato rota bajo ella.

El mecanismo de escritura se basa en el campo magnético producido por el flujo eléctrico que atraviesa la bobina. Se envían pulsos a la cabeza, y se graban patrones magnéticos en la superficie bajo ella, con patrones diferentes para corrientes positivas y negativas. El mecanismo de lectura se basa en la corriente eléctrica que atraviesa la bobina, producida por un campo magnético que se mueve respecto a la bobina. Cuando la superficie del disco pasa bajo la cabeza, se genera en ésta una corriente de la misma polaridad que la que produjo la grabación magnética.

Organización de los datos y formato:

Los datos se organizan en anillos concéntricos sobre el plato llamados pistas. Cada pista es del mismo ancho que la cabeza.

Las bandas vacías minimizan los errores por desalineamiento de la cabeza o interferencias Entre pistas. Para simplificar el disco se almacena el mismo número de bytes en todas las pistas, por lo que la densidad de bits por unidad de longitud aumenta Hacia pistas mas internas. Los datos se transfieren hacia y desde el disco en Bloques.

Las pistas se dividen en zonas llamadas Sectores del tamaño de un bloque. En el disco se guarda información adicional para Identificar el comienzo de una pista, el principio y el fin de cada sector, etc. El disco se graba con un formato que contiene algunos datos extra no accesibles por el usuario.

En el siguiente ejemplo se muestra un formato de grabación de un disco. Este formato define 30 Sectores por pista de 600 bytes cada uno, de los cuales 512 son de datos. El campo ID identifica a cada sector. El byte synch es un patrón de bits especial que idéntica el comienzo de los campos de ID y de datos. Ambos campos tienen un código detector de errores.

(Fuente: Sttalings)

Características:

En un disco de cabeza fija, hay una cabeza de lectura-escritura por pista. Las cabezas se montan sobre un brazo rígido que se extiende a todas las pistas. En un disco de cabeza móvil, hay una sola cabeza montada sobre un brazo móvil.

(a) Cabeza fija (b) Cabeza movil

En la mayoría de los discos la cubierta magnetizable se aplica a ambas caras del plato, denominándose disco de doble superficie. Otras unidades de disco poseen varios platos apilados.

Las cabezas pueden estar a una distancia fija sobre la superficie del disco o directamente sobre el (en los disquetes existe contacto físico entre la cabeza y el plato flexible).

Si disminuye el tamaño de la cabeza, mas pequeño es el ancho de una pista, y por lo tanto un mayor numero de pistas podrá tener nuestro disco (mayor capacidad). Pero cuanto mas pequeña sea la cabeza, mas cerca debe estar del disco para poder detectar el campo magnético grabado sobre el plato, y mayor será el error debido a impurezas o imperfecciones. Para superar estas limitaciones se desarrollaron los discos Winchester. El plato se encuentra cerrado herméticamente, y así casi libre de contaminación. La cabeza esta en el contorno de una hoja de metal aerodinámica que reposa suavemente sobre la superficie del plato cuando este no gira. La presión del aire generada por el giro del disco es suficiente para hacer subir la hoja por encima de la superficie.