Unidades de almacenamiento
Autores: Raquel Cobas Mata, Juan Manuel Verdeal Garcia y Jose Manuel Parafita Lamas alumnos del curso Montaje y Reparación de Sistemas Microinformaticos IFCT 0309
Enunciado
En esta actividad vamos a trabajar con un tipo de unidades de
almacenamiento permanente de información basados en la tecnología magnética,
como son los discos flexibles (FD) y los discos duros (HD).
Secuencia de realización
● INSTALACIÓN
DE UN DISCO DURO (USB):
1.
Encender el
ordenador, si todavía no lo está.
2.
Sacar todos
los componentes de la caja.
3.
Localizar el
disco duro externo, el cable de datos USB y el cable de alimentación eléctrica.
4.
Enchufar el
cable de alimentación eléctrica al disco duro y a la toma de corriente.
5.
Conectar el
cable USB al disco duro y al ordenador.
6.
Esperar a que
el sistema operativo lo reconozca e instale los drivers necesarios para su
correcta operación.
● CREAR
UNA PARTICIÓN EN UN DISCO DURO (USB):
1.
Bajo Windows
XP, entrar en Administración de discos. Ésto se puede lograr accediendo
al menú de inicio, haciendo clic con el botón derecho sobre Mi PC y
seleccionando del menú Administrar. Dentro del Administrador de
equipos, en el árbol de la izquierda, bajo la rama Almacenamiento se
encuentra Administración de discos. Otra forma más rápida de acceder es
pulsar las teclas Inicio+R (diálogo ejecutar), escribir diskmgmt.msc,
y pulsar Intro.
2.
Una vez
encontrado el disco duro en la lista de abajo a la derecha, seleccionamos un
espacio del disco no particionado y procedemos a crear la partición: botón
derecho sobre él y se selecciona Partición nueva....
3.
Se siguen
todos los pasos del asistente, proporcionando todos los datos que va pidiendo,
como tipo de partición (primaria, extendida o lógica), tamaño, si
se desea formatear (y qué formato darle), la letra de unidad que se le
desea asignar, …
4.
Una vez
terminado el asistente, se procederá a la creación y formateo (si se ha
elegido) de la partición. Cuando termine pondrá Correcto en el hueco
seleccionado para la partición y estará lista para usarla (o formatearla).
● FORMATEO
DE UN DISCO DURO (USB):
1.
Se parte de
la ventana Administración de discos del punto anterior.
2.
Una vez
escogida la partición a formatear, se pulsa sobre ella con el botón derecho del
ratón y se hace clic sobre Formatear….
3.
En la
ventanita que aparece, se proporciona la etiqueta del volumen
(opcional), el sistema de archivos y el tamaño de cluster.
También se le puede indicar que haga un formateo rápido.
4.
Al pulsar
sobre Aceptar aparecerá un mensaje advirtiendo que se perderán todos los
datos de la partición. Tras contestar afirmativamente se iniciará el proceso de
formateado del disco,durante el cual aparecerá la palabra “Formateando…”
en el gráfico de la partición.
5.
Cuando
termine, la palabra “Formateando…” se sustituirá por “Correcto“.
Cuestionario
Abrir una disquetera, a ser posible en desuso, sacar una fotografía e
identificar cada uno de los elementos internos básicos: motor, cabezas
lectoras/grabadoras, circuitería electrónica, …
Circuitería
electrónica, tras quitarle la tapa inferior. También se ve el motor que gira el
eje central del disquete.
Desde aquí se puede ver todo lo demás de la disquetera. A la izquierda
el puerto de datos, en el centro un cabezal lector/grabador, un poco más a la
derecha el servomotor de los cabezales y finalmente el conector de
electricidad.
Un primer plano de “espaldas” del cabezal de la parte de arriba. Éste actúa en la cara superior del disquete.
 |
Aquí se puede ver el LED que se enciende cuando está trabajando, y los
sensores que detectan si el disco es de sólo lectura.
Ésta
es una vista trasera de la disquetera, donde se aprecian los conectores (tanto
el de datos como el de alimentación) y el servomotor de los cabezales.
● Insertar
un disquete y hacer un SCANDISK
para comprender la estructura lógica del disco (clusters, FAT, integridad del
disco, …).
Al no disponer de disquetera
en el PC, he hecho el ejercicio con una tarjeta de memoria de 128 MiB bajo
GNU/Linux. Resultado de “scandisk”:
# fsck.vfat -vVat
/dev/sdb1
dosfsck 2.11 (12 Mar 2005)
dosfsck 2.11, 12 Mar 2005, FAT32,
LFN
Checking
we can access the last sector of the filesystem
Boot sector contents:
System
ID "mkdosfs"
Media
byte 0xf8 (hard disk)
512 bytes
per
logical
sector (bytes por sector lógico)
2048 bytes
per cluster (bytes por cluster)
1 reserved sector
First
FAT starts at byte 512 (sector 1)
2 FATs, 16 bit entries
120320 bytes per
FAT (= 235 sectors)
Root
directory starts at byte 241152 (sector 471)
512 root
directory entries
Data area
starts at
byte 257536 (sector 503)
60102 data clusters (123088896 bytes)
63
sectors/track, 255 heads (sectores por pista, cabezales)
0 hidden sectors
240912 sectors total (sectores totales ne la unidad)
Starting check/repair pass.
Checking for
bad clusters.
Reclaiming
unconnected clusters.
Starting
verification pass.
Checking
for unused
clusters.
/dev/sdb1: 8 files, 4483/60102
clusters
● En
el disco duro representado explicar la función de cada uno de los conectores:
1.
IDE: Conexión para transferencia de datos.
2.
Jumpers: Cambiar el estado de la unidad de maestro a esclavo y
viceversa.
3.
Molex: Conexión para la alimentación de la unidad
● Determinar
el número de sectores que tiene un cluster en un disco duro de 8 GB y
FAT32.
FAT32 puede manejar, más o
menos, hasta 4,17 millones de clusters, y éstos pueden ser de 512 bytes,
1 KB, 2 KB, 4 KB, 8 KB, 16 KB ó 32 KB.
Para saber de qué tamaño tendrían que ser los 4,17 millones de clusters
máximos para llenar los 8 GB se hace la siguiente división:
Ahora cogemos la unidad menor que podamos usar: 2 KiB. Entonces, se divide el tamaño de un sector (512 bytes) por el tamaño de cluster que hemos escogido:
Y ya está: el número de
sectores que hay en un cluster es cuatro.
● Interfaces
EIDE, Serial ATA y SCSI.
○ EIDE: Evolución
del IDE
○ Serial ATA: Lo
último en conexiones para unidad de almacenamiento
○ SCSI: Conexiones
antiguas de unidades de almacenamientos
● En
un disco duro el fabricante nos indica las siguientes características:
CYL: 1496
|
HD: 9
|
SEC: 63
|
4,32 GB
|
Averiguar si la capacidad indicada corresponde con el
valor verdadero. En caso contrario indicar el valor real de dicha capacidad.
La capacidad se calcula de la
siguiente manera:
Capacidad = pistas por disco x caras por disco x discos x sectores por pista x 512 bytes por sector
Entre los datos que nos da el fabricante nos faltan las pistas y
las caras. Las pistas se pueden sacar de los cilindros, ya que un
cilindro es unir virtualmente todas las pistas de todos los discos que están a
la misma distancia del eje; entonces el número de pistas por cara es el número
de cilindros. Las caras se obtienen del número de cabezales que tiene cada
disco, ya que cada cara tiene un cabezal. El dato que se proporciona de
cabezales es el total de todos los discos, así que nos ahorramos multiplicar el
número de discos. Al final la fórmula queda así:
Capacidad = cilindros x cabezales x sectores por pista x 512 bytes por sector Y sustituyendo los datos nos da una capacidad de:
Capacidad = 1496 x 9x 63 x 512 = 434.294.784 bytes = 414,176 MB Así que no coincide con la
capacidad informada (4,32 GB).
Relaciona los interfaces de disco duro utilizados en placas base
actuales y comenta sus características.
● Sistema
de archivos FAT32 y NTFS.
○ FAT32: cluster de
32 bits (aunque sólo 28 de esos bits se utilizaban realmente).
En
teoría, esto debería permitir aproximadamente 268.435.538 clusters,
arrojando tamaños de almacenamiento cercanos a los 8 TB. Sin
embargo, debido a limitaciones en la utilidad ScanDisk de
Microsoft, no se permite que FAT32 crezca más allá de 4.177.920 clusters por
partición
El
tamaño máximo de los archivos es de 3.99 GB
○ NTFS: permite
definir el tamaño del clúster a partir de 512 bytes (tamaño
mínimo de un sector) de forma independiente al tamaño de la partición.Es un sistema adecuado para las
particiones de gran tamaño requeridas en estaciones de trabajo de alto
rendimiento y servidores. Puede manejar volúmenes de, teóricamente, hasta 264–1
clústeres. En la práctica, el máximo volumen NTFS soportado es de 232–1
clústeres (aproximadamente 16 TB usando clústeres de 4 KB).
● Memoria
caché de un disco duro.
Una caché es un conjunto de
datos duplicados de otros originales, con la propiedad de que los datos
originales son costosos de acceder, normalmente en tiempo, respecto a la copia
en la caché. Cuando se accede por primera vez a un dato, se hace una copia en
la caché; los accesos siguientes se realizan a dicha copia, haciendo que el
tiempo de acceso medio al dato sea menor.
La caché de disco es una
porción de memoria RAM añadida a un disco con la utilidad de almacenar los
datos recientemente leídos y por lo tanto agilizar la carga de los mismos en
caso de que estos vuelvan a ser solicitados.
Es relevante tener presente
que actualmente el tiempo de acceso medio a un dato de un disco es del orden de
milisegundos, mientras que en una memoria RAM es del orden de nanosegundos.
● Nombre, función y
características de los conectores 3, 6 y 10.
3.
Conexión ATX.
Dar corriente a la unidad. De 20 o 24 contactos y 12 V.
6.
Conexiones
SATA. Consta de 7 contactos dispuestos en línea sobre un bloque plástico con forma de “L” que sirve de
orientación en la conexión. Establece una
conexión directa entre el dispositivo y el controlador, por lo que puede
utilizar todo el ancho del bus.
10.
Conexión IDE.
conector IDC hembra de 39 o 40 pines (el pin número 20 puede no existir)
distribuidos en dos filas y recubiertos con una carcasa de plástico,
generalmente de color azul o negro. Transferencia de datos de unidades de
almacenamiento
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