Manejo del disco duro

1.CONCEPTO DISCO DURO :

En informática, la unidad de disco duro o unidad de disco rígido (en inglés: hard disk drive, HDD) es un dispositivo de almacenamiento de datos que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar y recuperar archivos digitales.

Podemos entender la memoria principal como un inmenso casillero, que almacena programas y datos. Cada una de las casillas está numerada (con una dirección).

Para que un programa pueda ejecutarse, sus instrucciones y sus datos tendrán que estar presentes en la memoria principal del sistema, lo que conocemos como memoria RAM. Como hemos visto más arriba, planificando el uso del procesador, mejoraremos el rendimiento general del sistema, pero esto implicará la necesidad de compartir la memoria principal entre varios procesos de forma simultánea. Por lo tanto, una buena administración de la memoria, repercutirá de forma inmediata en el comportamiento de todo el sistema informático.

El gestor de memoria deberá asignar la porción necesaria de memoria principal a cada proceso que lo necesite.

2.PARTICIONES

En los primeros ordenadores, la memoria principal se dividía en dos partes: una para la parte del sistema operativo que debía estar siempre en memoria y otra para un único proceso de usuario. Un ejemplo de este esquema lo representan las primeras versiones del sistema operativo MS-DOS, aunque, en su caso, la parte superior del espacio de direcciones lo ocupaba el software de la BIOS.

El espacio particionado de un disco es aquel que ha sido asignado a alguna partición, mientras que el espacio no particionado, es el espacio no accesible del disco ya que todavía no ha sido asignado a ninguna partición. Un disco duro, por ejemplo, podría tener dos particiones (dos unidades lógicas dentro de una misma unidad física) y trabajar de la misma manera que si tuviésemos dos discos duros. Como mínimo, un disco duro debe tener una partición que sea la que albergue el sistema operativo.

Las razones que nos pueden llevar a crear más de una partición en un disco son:

• Organizativas. Por ejemplo, cuando hay dos usuarios que utilizan un mismo ordenador y, con objeto de lograr una mejor organización y seguridad de sus datos, deciden utilizar particiones separadas.

• Instalación de más de un sistema operativo. Cada sistema operativo requiere una partición por lo que si queremos usar varios será necesario particionar el disco.

• Razones de eficiencia. Por ejemplo, suele ser preferible tener varias particiones FAT pequeñas antes que una gran partición FAT. Esto es debido a que cuanto mayor es el tamaño de una partición, mayor es el tamaño del clúster (conjunto de sectores). y, por consiguiente, se desaprovecha más espacio de la partición.

Clúster: Es un conjunto de sectores que depende de la capacidad del disco duro

3.Estructura Lógica del Disco Duro.

a.-Sector de arranque (BOOT): En el sector de arranque se encuentra la información hacerca de la estructura de volumen y sobre todo del BOOTSTRAP-LOADER, mediante el cual se puede arrancar el PC desde el DOS. Al formatear un volumen el BOOT se crea siempre como primer sector del volumen para que sea fácil su localización por el DOS.

b.-Tabla de asignación de ficheros (FAT): La FAT se encarga de informar al DOS que sectores del volumen quedan libres, esto es por si el DOS quiere crear nuevos archivos o ampliar archivos que ya existen. Cada entrada a la tabla se corresponde con un número determinado de sectores que son adyacentes lógicamente en el volumen.

c.-Uno o más copias de la FAT: El DOS permite a los programas que hacen el formateo crear una o varias copias idénticas de la FAT, esto va a ofrecer la ventaja de que se pueda sustituir la FAT primaria en caso de que una de sus copias este defectuosa y así poder evitar la perdida de datos.

d.-Directorio Raíz: El directorio raíz representa una estructura de datos estática, es decir, no crece aún si se guardan más archivos o subdirectorios. El tamaño del directorio raíz esta en relación al volumen, es por eso que la cantidad máxima de entradas se limita por el tamaño del directorio raíz que se fija en el sector de arranque.

e.-Zona de datos para archivos y subdirectorios: Es la parte del disco duro donde se almacenan los datos de un archivo. Esta zona depende casi en su totalidad de las interrelaciones entre las estructuras de datos que forman el sistema de archivos del DOS y del camino que se lleva desde la FAT hacia los diferentes sectores de un archivo.

4.TIPOS DE PARTICIONES

El formato o sistema de archivos de las particiones (p. ej. NTFS) no debe ser confundido con el tipo de partición (p. ej. partición primaria). Independientemente del sistema de archivos de una partición (FAT, ext3, NTFS, etc.), existen 3 tipos diferentes de particiones:

• Partición primaria: Son las divisiones crudas o primarias del disco, solo puede haber 4 de éstas o 3 primarias y una extendida. Depende de una tabla de particiones. Un disco físico completamente formateado consiste, en realidad, de una partición primaria que ocupa todo el espacio del disco y posee un sistema de archivos. A este tipo de particiones, prácticamente cualquier sistema operativo puede detectarlas y asignarles una unidad, siempre y cuando el sistema operativo reconozca su formato (sistema de archivos).

• Partición extendida: También conocida como partición secundaria es otro tipo de partición que actúa como una partición primaria; sirve para contener infinidad de unidades lógicas en su interior. Fue ideada para romper la limitación de 4 particiones primarias en un solo disco físico. Solo puede existir una partición de este tipo por disco, y solo sirve para contener particiones lógicas. Por lo tanto, es el único tipo de partición que no soporta un sistema de archivos directamente.

• Partición lógica: Ocupa una porción de la partición extendida o la totalidad de la misma, la cual se ha formateado con un tipo específico de sistema de archivos (FAT32, NTFS, ext2,...) y se le ha asignado una unidad, así el sistema operativo reconoce las particiones lógicas o su sistema de archivos. Puede haber un máximo de 23 particiones lógicas en una partición extendida.

5.Manejo de particiones

.Crear particiones

Para crear una partición, lo primero que necesitamos es tener espacio no particionado dentro de nuestro dispositivo. El tamaño de la partición, será el que se desee, teniendo en cuenta que es posible modificar ese tamaño una vez creada.

Cuando una partición primaria contenga un sistema operativo, habrá que tener en cuenta que no se puede colocar en cualquier parte del disco. De hecho, su inicio no puede sobrepasar los primeros 2GB del disco. Ese límite se conoce como límite de arranque.

El proceso de creación de particiones lógicas sigue los mismos pasos que la creación de particiones primarias.

.Eliminar particiones

A la hora de eliminar una partición también se destruyen los datos que contiene. La mayoría del software utilizado para el manejo de particiones, permite utilizar dos tipos de eliminación. Por un lado, la eliminación segura a través de la cual, la partición eliminada no podrá ser recuperada; y por otro, la eliminación con posibilidad de recuperación. No obstante, a la hora de recuperar una partición existen bastantes inconvenientes y sólo es contadas ocasiones se puede recuperar una partición correctamente.

6.SISTEMA DE ARCHIVOS

El sistema de archivos FAT tiene diferentes implementaciones, las cuales tienen algunas desventajas. Cuando se borran y se escriben nuevos ficheros tiende a dejar fragmentos dispersos por todo el soporte. Con el tiempo, esto hace que el proceso de lectura o escritura sea cada vez más lento ya que las cabezas lectores tardarán más tiempo en posicionarse sobre las posiciones que ocupa el fichero. La denominada desfragmentación es la solución a esto, pero es un proceso largo que debe repetirse frecuentemente para mantener el sistema de ficheros en perfectas condiciones. Inicialmente FAT sólo soportaba nombres cortos de ficheros (ocho caracteres para el nombre y tres para la extensión). Además, es un sistema de archivos que carece de permisos de seguridad.

FAT16 sólo soporta discos con un volumen no superior a 2GB, por lo que fue necesario el desarrollo de otros sistemas de archivos como fue FAT32.

FAT32 fue la respuesta para superar las limitaciones de FAT16, al mismo tiempo que se mantenía la compatibilidad con MS-DOS. Entre las limitaciones que superaba se encontraba la de superar el límite de 2Gb en las particiones, si bien se mantiene el tamaño máximo de archivo, que es de 4Gb.Microsoft debido a compatibilidades de software incluyó un nuevo límite de partición en unos 124Gb, fijándolo posteriormente en un máximo de 32Gb.

Tanto FAT32 como FAT, a pesar de sus inconvenientes, tienen una gran ventaja y es que son accesibles por una gran cantidad de sistemas operativos, entre los que se encuentran Unix, Linux, Mac OS...

2.1.2 NTFS

El sistema de archivos NTFS (New Technology File System) fue introducido en 1.993 en Windows NT 3.1, aunque no fue hasta la salida de Windows XP cuando se incorporó en los PC's. Este sistema de archivos permite:

• compresión nativa de ficheros y cifrado.

• gestionar archivos de más de 4Gb, fijándose el tamaño máximo en unos 16Tb.

• Permite particiones de hasta 256Tb.

• Realizar un mejor aprovechamiento de disco

Sin embargo, también presenta una serie de inconvenientes, como puede ser la necesidad de un espacio del disco bastante grande para guardar la información del formato. Además, las particiones formateadas en NTFS no son accesibles desde cualquier otro sistema operativo que use cualquier versión de FAT. Linux tiene soporte parcial de escritura y total de lectura para particiones NTFS.

2.2 Sistemas de archivos utilizados por Linux

2.2.1 ext: Linux cuenta con controladores que permiten la utilización de varios tipos de sistemas de archivos específicos para Linux, así como controladores para tipos de sistemas de archivos creados para otros sistemas operativos. Los tipos que pueden emplearse con Linux están incluidos en el kernel del sistema operativo.

ext2: (second extended filesystem, en español, segundo sistema de archivos extendido) es un sistema de archivos para Linux. El sistema de ficheros ext2 tiene un tipo de tabla FAT de tamaño fijo, donde se almacenan los i-nodos. Los i-nodos son una versión muy mejorada de FAT, que básicamente lo que hace es apuntar a dónde se encuentran las partes o bloques físicos de un fichero. Estos bloques son de tamaño fijo, desde los 512 bytes hasta los 4 kB, lo cual asegura un buen aprovechamiento del espacio libre con archivos pequeños. Los límites son un máximo de 2 TB de archivo, y de 4 TB de partición.

ext3: (third extended filesystem, en español, tercer sistema de archivos extendido) es un sistema de archivos que mejora algunos defectos de ext2. Sa gran ventaja es la utilización de un registro por diario, aunque incluye otras ventajas como:

• velocidad y escalabilidad frente a otros sistemas de archivos

• Permite actualizar el sistema de archivos de ext2 a ext3 sin necesidad de formatear.

• Tiene un menor consumo de CPU

• Es más seguro que otros sistemas de ficheros en Linux.

Por contra también presenta una serie de desventajas como son:

• Al crearse para ser compatible con la arquitectura de archivos ext2, no se ha podido incorporar mejoras que traen los nuevos sistemas de archivos.

• No hay una comprobación del diario.

Aunque Windows no tiene un soporte nativo para ext2 ni ext3, pueden instalarse drivers para poder acceder a ese tipo de sistemas de archivos. Este driver hace que se puedan montar las particiones sin tener que usar programas aparte. Otra opción es usar el programa Explore2fs que nos permite ver y copiar los archivos que hay en una partición ext3 o ext2 sin necesidad de montar la partición.

ext4: (fourth extended filesystem, en español, cuarto sistema de archivos extendido) es un sistema de archivos con registro por diario que incluye mejoras sobre el sistema de archivos ext3. ext4 aporta las siguientes mejoras con respecto a ext3:

• Soporta discos de hasta 1024 PiB.

• Soporte añadido de extent para reducir la fragmentación. Esto también implica un aumento en el rendimiento del ordenador al trabajar con ficheros de gran tamaño.

• Menor uso del CPU.

• Mejoras en la velocidad de lectura y escritura.

Linux utiliza un espacio en el disco para guardar información que no se mantiene en memoria. Este sistema se llama swap.

• path absoluto / relativo

Uno de los conceptos más básicos que debemos conocer cuando hacemos uso de un sistema operativo son las llamadas rutas. Con las rutas podemos indicar la localización exacta de un archivo o carpeta. Existen diferentes tipos de rutas, rutas relativas y absolutas, al mismo tiempo que señalaremos sus diferencias y características.