jueves, 7 de febrero de 2008

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.


10 comentarios:

Gerardo Roa dijo...

El procesador es capaz de realizar a gran rapidez operaciones sobre los datos almacenados en la memoria la cual es volátil y tiene una capacidad de almacenamiento insuficiente para guardar todos los datos, con lo cual, los ordenadores necesitan disponer de alguna forma de almacenamiento permanente y masivo. Se conoce como almacenamiento secundario a los medios de almacenamiento que están fuera del almacenamiento primario. Las cintas magnéticas, los paquetes de discos, los discos flexibles y los discos de almacenamiento óptico son los ejemplos de medios de almacenamiento secundario. Son más económicos que la RAM y no requieren el suministro continuo de energía para conservar la información almacenada.

Sin embargo cabe recalcar que el acceso a la información del almacenamiento secundario es más lento que el acceso a la memoria RAM. Por ejemplo para ciertos equipos recuperar un solo carácter de la memoria de una PC toma alrededor de 150 ns., es decir 150 millonésimas de segundo mientras que para el tiempo medio para recuperar dicho carácter en el disco de la PC es un poco mayo a 75 ms., es decir 75 milésimas de segundo.

Los datos en el almacenamiento secundario se reúnen en archivos, los cuales se definen como colecciones de información relacionada. La existencia de los archivos se debe a la existencia del almacenamiento secundario, si la información se mantuviera en RAM no recibirían dicho nombre.

Dorian Vallenilla dijo...

En el año 2006 Samsung lanzo una nueva tecnologia en almacenamiento, con la creacion de los discos solidos(SSD).

Este nuevo dispositivo lee información 3 veces más rapido que un HDD y puede escribir 1.5 veces más rapido. Aparte, al ser de estado sólido no tiene piezas móviles que se pueden dañar con el movimiento, y consume un 95% menos de energía. Opera a 5 volts y usa un bus de 66 Mhz Ultra DMA parallel ATA.

Puedes revisar mas informacion en la siguiente pagina.
link

red dijo...

Dentro de los dispositivos de almacenamiento, nos encontramos en la actualidad en un momento importante, recientemente ha aparecido al mercado en un portatil de Apple, un disco duro de estado solido, no optico.

Que quiere decir esto? que no existen partes moviles en el mismo, con lo cual se permite movilidad y la capacidad de seguir funcionando en condiciones duras de trabajo, donde el computador este bajo mucho movimiento.

El disco duro trabaja como un pen drive, con una capacidad de 64 GB, que en la version del portatil de Apple "Mac Air" aumenta 1200$ el precio de la misma al agregar este disco duro, pero sin duda alguna en un tiempo los tendremos como algo normal en el mercado, y veremos la muerte del disco duro que conocemos hoy en día, tendremos mayor velocidad debido a mejores buses y a la no dependencia de giro del disco, mejor seguridad ya que no afectan los campos magneticos al mismo, como tampoco se vera afectado por el movimiento.

aqui pueden ver lo del disco:
www.apple.com

Elizabeth dijo...

En casi todas la computadoras se emplean dispositivos de almacenamiento secundario (o auxiliar) para completar la limitada capacidad de almacenamiento de la sección de almacenamiento primario. Los dispositivos de almacenamiento secundario están en línea con el procesador. Aceptan datos o instrucciones del programa del procesador cuando se necesitan para llevar a cabo tareas de procesamiento. Es muy común que se utilicen discos flexibles y discos rígidos de metal como almacenamiento secundario.

maribel roupa dijo...

El objetivo principal de los dispositivos de almacenaje es mantener archivos, aquellos que contienen la información de un personal o comercialmente confidencial debe ser almacenado bien es el objetivo principal de los dispositivos de almacenaje. No deben dejar oficinas o los gabinetes que contienen tales archivos abiertos y desatendidos. Los archivos que han sido borrados de su almacenaje habitual deben ser asegurados en su posición temporal a un estándar igual o mejor. Los Procedimientos de Sistemas de Cuidado de Registro Electrónicos deberían ser puestos en el lugar para asegurar que los archivos confidenciales son correctamente restringidos. Hay varias técnicas como el acceso primario a la unidad central de proceso. Las otras técnicas son el acceso aleatorio que está basado en la lectura de la memoria.

El almacenaje es usado para objetivos diferentes, y la mayor parte de ordenadores contienen varios tipos: ellos son primarios, secundarios, y volátiles. El almacenamiento secundario es usado en el ambiente de multiprogramación. El usuario tiene unos medios de almacenaje desmontables como naipes y cinta que puede hacerse muy indeseable. Si los usuarios son capaces de retener tanta información como ellos desean en la máquina el almacenamiento secundario accesible.

La información debería ser fácil para tener acceso cuando requerido, debe ser seguro de accidentes, y debería ser accesible a otros usuarios en una base fácilmente controlable. Finalmente, cualquier consideración que no es básica a la capacidad de un usuario de manipular esta información debería ser invisible a él a menos que él especifique por otra parte. La formulación básica de un sistema de archivo diseñó encontrarse estas necesidades es presentado aquí. Esta formulación provee al usuario de un medio simple de dirigirse a una cantidad esencialmente infinita del almacenamiento secundario en un independiente por la máquina y dispositivo manera independiente.

maribel roupa dijo...

El almacenaje es usado para objetivos diferentes, y la mayor parte de ordenadores contienen varios tipos: ellos son primarios, secundarios, y volátiles. El almacenamiento secundario es usado en el ambiente de multiprogramación. El usuario tiene unos medios de almacenaje desmontables como naipes y cinta que puede hacerse muy indeseable. Si los usuarios son capaces de retener tanta información como ellos desean en la máquina el almacenamiento secundario accesible.

La información debería ser fácil para tener acceso cuando requerido, debe ser seguro de accidentes, y debería ser accesible a otros usuarios en una base fácilmente controlable. Finalmente, cualquier consideración que no es básica a la capacidad de un usuario de manipular esta información debería ser invisible a él a menos que él especifique por otra parte. La formulación básica de un sistema de archivo diseñó encontrarse estas necesidades es presentado aquí. Esta formulación provee al usuario de un medio simple de dirigirse a una cantidad esencialmente infinita del almacenamiento secundario en un independiente por la máquina y dispositivo manera independiente.

Maria Gabriela Coello dijo...

Para entender que es un disco duro y cual es su mecánica de funcionamiento, veamos la siguiente descripción: varios platos de metal sujetos por un eje central. Entre cada plato, leyendo cada cara (cara superior = cara 0 y cara inferior = cara 1), existe un brazo con una bobina en su extremo que emite pulsos magnéticos. Los platos giran a 5600, 7200 o 10000 revoluciones por minuto, en el sentido contrario a las manecillas del reloj. Las cabezas de lectura o sea las bobinas en los extremos de los brazos, emiten pulsos eléctricos moviéndose desde el borde hacia el centro y viceversa.

El movimiento genera circunferencias con datos, llamadas pistas o tracks (cada pista a su vez se considera como un conjunto de segmentos llamados sectores o clusters). Cada cara de un plato tiene una pista 0,1,2,3 ..... n pistas. Cada pista está geométricamente encima de su homóloga, en la cara opuesta de cada plato. Si nos ubicamos encima de una pista, geométricamente lo estamos haciendo sobre todas las pistas que tienen el mismo número a través de todas las caras y platos. Esa forma de ver las pistas se llama cilindro. Por tanto un cilindro es el conjunto de pistas con la misma ubicación pero en una cara distinta (Ejemplo: cilindro 3 = pista 3 de la cara 0 + pista 3 de la cara 1 + pista 3 de la cara 2, etc.).

Normalmente un archivo se almacena diseminado en pistas, sectores y cilindros o sea se graba en las caras de los distintos platos simultáneamente, porque la estructura que sostiene los brazos con sus cabezas de lecto- escritura mueve todo el conjunto de cabezas al mismo tiempo.

El trabajo del disco empieza cuando el programa de aplicación en coordinación con el Sistema operativo comienza a escribir sobre las superficies de los platos. Por cada grupo de datos escrito se crea una nueva entrada de registro en un sector (para ser mas exactos en la cara 0, pista 0, sector 1, en el borde del disco), creando un índice maestro de ubicación de los datos, que se conoce con el nombre de FAT = File Allocation Table (registro similar al índice de un libro). La información de lectura escritura es dada a conocer a la CPU por la tarjeta electrónica propia del disco duro.

Mientras el disco funcione, conservará esta dinámica, a no ser que le ocurra uno de estos accidentes: que un virus borre la Fat, que un operador lo formatee por error, que la sustancia magnética de los platos falle por degradación, o que un día las cabezas de lecto-escritura aterricen sobre la superficie de los platos haciendo perder toda la información escrita.

jesus Alvarenga dijo...

La aparición de los dispositivos de almacenamiento óptico se desarrolló en dos ramas paralelas. Por un lado, en EEUU, David Paul Gregg, con la compañía MCA, desarrolló un disco óptico analógico para grabar vídeo y lo patentó en 1961 y 1969. Este fue el inicio de la era de los dispositivos ópticos. Por otro lado, un grupo de físicos de Philips lanzaron el primer disco óptico para grabar video en Eindhoven (Holanda) en 1969. En 1975, Philips y MCA comenzaron a trabajar juntos en el desarrollo de dispositivos ópticos para llegar a introducir el laserdisc en 1978. MCA se encargó del dispositivo y Philips de los reproductores. Pero este desarrollo no tuvo éxito y la unión entre Philips y MCA se disolvió.

Unknown dijo...

BLUE RAY Y HD DVD

El Blue-ray es un formato de disco óptico pensado para almacenar vídeo de alta calidad y datos. Para su desarrollo se creó la BDA, en la que se encuentran, entre otros, Sony o Phillips.

El modelo básico, de una cara y una capa, podrá almacenar unos 25 GB, mientras que uno de doble capa podría llegar a los 54 GB. Incluso TDK ha presentado un modelo de 4 capas, el cuál llega a los 100 GB.

Desde 2.003 ya se pueden encontrar en el mercado nipón grabadoras de este formato y en el 2.004 se introdujeron en Estados Unidos, aunque no con mucha aceptación.

El HD DVD es un modelo de alta definición. Recibe el apoyo de compañías de la talla de NEC, Toshiba, Sanyo y Microsoft, sin embargo, no parece que esto le valga de algo para imponerse.

El modelo básico tendrá una capacidad de almacenamiento de 15 GB, que se traducen a 30 GB en el caso de estar utilizando doble capa, y en 45 GB para el modelo de triple capa de Toshiba.

A pesar de ser estas cifras peores que las del Blue-ray, el HD DVD tiene una gran aceptación y ha recibido mucho más apoyo, especialmente porque adaptarse al formato del disco les va a resultar mucho más barato a las fábricas, lo que se va a traducir en un precio menor por unidad de disco.

Saturno dijo...

En el 2007 una compañía japonesa llamada DTS lanzo al mercado un prototipo de memoria principal que combina un disco duro clásico con memoria estándar DDR RAM y un chip de control, así la memoria DDR actúa como cache para obtener los beneficios de una memoria flash per a un precio razonable. Según la firma, la memoria adicional gestionada por el chip aumenta sustancialmente la velocidad de transferencia de datos.

Según sus cifras prácticamente los dobla cuando afirman que el dispositivo obtiene 110 Mbps en los test de lectura aleatoria de datos de tamaño entre 64 Kbytes y 512 Mbytes, frente a los 60 Mbps que obtiene de media un disco duro SATA estándar a 7200 rpm.

Los sistemas comercializados incluyen discos duros clásicos de 2,5” – aunque instalados en el estándar de 3,5” - con 5400 rpm de velocidad de giro y tamaños de 80, 120 y 160 Gbytes, más la RAM adicional que será 1 Gbyte DDR-2.

Una opción más a valorar a la espera del aumento de producción y recorte de precio de las NAND flash.