¿De qué manera se almacena la información en los discos duros?
Escrito por Finn McCuhil ; última actualización: February 01, 2018
El disco duro es una maravilla de la ingeniería. Una unidad de 2 terabytes tiene una capacidad de 2000 millones de bytes, o el equivalente a 200.000 unidades de disco duro de 10 megabytes disponibles con la primera generación de computadoras personales de IBM. Estas unidades tienen la capacidad de almacenar toda una biblioteca de datos de audio, video e información impresa en un paquete de tamaño bolsillo.
Datos de codificación
Todos los datos almacenados en un disco duro se dividen en unos individuales y ceros llamados bits. Estos bits se agrupan en números octales de 8 bits que se utilizan para representar los caracteres. La capacidad de romper los datos en unos y ceros permite un almacenamiento magnético, a la manera de una carga positiva o negativa en un disco de metal con recubrimiento especial.
Propiedades de disco
Los discos duros modernos son en realidad una pila de platos de metal montados en un cubo. Los dos lados de cada disco están muy pulidos y recubiertos con una capa magnética capaz de recibir y mantener una carga. Mientras la unidad está encendida, los platos giran en torno a los 4000 rpm. Sus cabezas magnéticas, montadas en los extremos de los brazos controlados mecánicamente, se mueven rápidamente hacia atrás y hacia adelante a través de la superficie de los discos para llevar a cabo operaciones de lectura y escritura. Las cabezas nunca tocan la superficie de los discos: flotan sobre los discos a una distancia más pequeña que el grosor de un cabello humano. Estas finas tolerancias son una de las razones por las cuales es peligroso mover una computadora mientras está encendida.
Geometría de la unidad
La forma en la que las particiones de datos individuales están dispuestas en una unidad se conocen como "geometría de la unidad". Para visualizar cómo se divide una unidad, se puede pensar en un cruce entre un disco de vinilo y un pastel. Las rodajas radiales de un pastel se denominan sectores. Los anillos verticales que se extienden desde el centro hasta el borde exterior de la pila de bandejas, cilindros. La superficie individual de cada plato es referida mediante el número de su correspondiente cabezal de lectura/escritura. Cada una de estas direcciones comienza con cero, de modo que el primer sector del primer cilindro en la bandeja superior se conoce como 0,0,0, el segundo sería 0,0,1 y así sucesivamente.
Localización de la información
Puesto que una unidad no tiene manera de saber cómo será de grande o pequeño el siguiente archivo a ser almacenado, no contará de antemano con espacio de reserva. Cuando se emita una petición de escritura, la unidad comenzará a almacenar los datos en el primer sector disponible. Cuando ese sector se llene, los datos se escribirán en el siguiente sector disponible. Un archivo de gran tamaño puede estar disperso en varias fuentes y sectores del disco, y la ubicación de cada parte del archivo será escrita en una tabla de asignación de archivos ubicada en la pista cero del disco que se utiliza como tabla de contenidos y que registra la ubicación y el tamaño de cada fragmento de archivo de la unidad. Los daños en la pista cero en general causan fallos en la unidad, ya que es incapaz de determinar dónde están ubicados los archivos almacenados.
Desfragmentación
Cuanto mayor es el tiempo de uso de una unidad, las partes constituyentes quedan más espaciadas. La desfragmentación es un proceso que reorganiza los fragmentos de archivo en secciones contiguas o de acceso más eficiente en la unidad. Windows incluye un programa de desfragmentación en el sistema operativo base. La ejecución de este programa de forma periódica puede acelerar el acceso al disco y el rendimiento del sistema.
