Download Cómo funciona un disco duro

Cómo funcionan ?
Disco Duro
Como funciona un disco duro, también llamado disco rígido o HD (hard disk), de una
manera clara y sencilla.
- El disco duro está formado por una carcasa herméticamente cerrada que protege las
partes móviles del disco. Por la cara opuesta se encuentra la placa electrónica. En el
interior también se suele montar un mecanismo antivibración. En la carcasa llevan una
etiqueta con las características del disco y la configuración del los puentes (jumpers).
- El disco duro está compuesto por un plato giratorio, impulsado por un motor, aunque
para aumentar la capacidad de información que pueden almacenar se colocan varios
platos de mayor o menor densidad. Los platos suelen girar entre rangos de 3600 rmp y
hasta 15.000 rpm cuando el disco se encuentra funcionando.
- El mecanismo de escritura/lectura, esta formado por las cabezas de lectura/escritura
sobre un brazo móvil, que es capaz de mover las cabezas desde el centro del plato hasta
el extremo. Este proceso se realiza mediante una bobina y un electroimán al cual se le
aplica un campo mágnetico.
- Los cabezales se conectan a la electrónica mediante un bus.
Un sensor controla la velocidad de giro, generando una señal que sirve para controlar la
velocidad de giro a la velocidad óptima según las necesidades de escritura/lectura de las
cabezas.
- La electrónica del disco duro transforma los impulsos magnéticos en bits de escritura o
lectura. La parte más importante es el chip de entrada / salida, y el buffer que almacena
los datos temporalmente.
La Cabeza Magnética
El proceso de escritura y lectura de datos se realizan por medio de la cabeza magnética,
las cuales se basan en las propiedades mágneticas y electromagnéticas, que se producen
al pasar una corriente eléctrica a través de una bobina, esto se denomina
electromagnetismo.
Al variar el campo magnético que atraviesa una bobina se genera corrientes inducidas,
este proceso se llama inducción.
Aprovechando estas dos propiedades, a grandes rasgos el proceso que se sigue es el
siguiente:
- Los datos se organizan según la técnica, que se va emplear posteriormente para su
identificación.
- Se hace pasar una corriente positiva o negativa (según se quiera grabar ceros o unos)
por la cabeza magnética de grabación a la vez que gira el soporte magnético a una
determinada velocidad, con lo que se polariza el plato magnético, de manera que
corresponda una variación del sentido de flujo a cada conmutación de la corriente
introducida en la cabeza magnética.
- Para leer lo grabado, se realiza el procedimiento inverso. Las variaciones
anteriormente grabadas en el plato inducen una corriente en los extremos de la cabeza.
- Esta corriente inducida varía de sentido siguiendo la misma forma de onda que en su
momento generó el campo magnético, con un nivel de tensión muy bajo.
- La electrónica del disco amplifica esta tensión y recompone la información.
Elementos de una cabeza magnética
La cabeza magnética está compuesta de los siguientes elementos:
- Núcleo Magnético.
- Bobinas grabación / lectura.
- Gap separador de núcleo.
- Bobina, núcleo y gap de
borrado.
-
Envoltura del conjunto
Núcleo magnético.
El núcleo magnético está formado por un anillo de material magnético por el que
circularán las líneas de fuerza generadas bien por la bobina de grabación, bien por
el soporte.
Este circuito magnético debe tener una seie de carcterísticas tales que le permta
trabajar a una alta frecuencia de variación de campos con unas mínimas pérdidas.
Bobinas de grabación / lectura.
Las bobinas de gración / lectura son pequeños devandos colocados a los lados del
anillo de material magnético, que originan (para la grabación) el campo magnético
que ha de generar en el soporte la polarización de pequeñas zonas en distinto
sentido, según el sentido de la corriente que existe en ese momento en la bobina.
Por su parte, en la bobina de lectura, se inducen las tensiones según la polarización
del flujo que en ese momento origina el campo magnético del soporte.
Gap separador del núcleo.
El gap separador del núcleo es una parte abierta existente en el anillo de material
manético, suficiente para que salgan al exterior las líneas de fuerza, pués de lo
contrario estas circulariían por el interior en anillo cerrado sin que salieran al
exterior.
Bobina, núcleo y gap de borrado.
La bobina, núcleo y gap de borrado, tenen la finalidad de generar un túnel a los
lados de la pista grabada, barrando parte de ésta por sus bordes, con el fin de que en
el momento de la reproducción no sea captado por la cabeza de lectura ninguna
interferencia ocasionada por grabaciones anteriores con diferentes posicionamiento
de la cabeza magnética.
Este borrado lateral se consigue aplicando una tensión continúa en la bobina de
borrado, siempre que se efectúe con un pequeño retraso respecto a esta, debido a la
distancia física que existe entre ambos gaps (grabación / lectura - borrado).
Pistas y Clusters
La información se almacena en el disco duro en sectores y pistas. Las pistas son círculos
concéntricos divididas en sectores, cada sector contiene un número fijo de bytes, y se
agrupan en clusters.
Los sectores no son físicos sino lógicos y no son iguales en todos los discos, varía en
función del tamaño del disco y sistema operativo instalado, que se encarga de dividir los
sectores.
El principal sector del disco duro es el denominado sector de arranque, suele ser el
primer sector del primer disco. En este sector el sistema operativo guarda la información
que debe cargarse al arrancar el equipo. Sin este sector el sistema operativo no puede
arrancar. (antes llamado sector 0)
La preparación del disco se puede hacer de dos formas. El formateo a bajo nivel, que
establece las pistas y los sectores en el disco, los puntos de comienzo y terminación de
cada sector están escrito sobre el disco, este sistema prepara bloques de bytes. Este tipo
de formateo se suele hacer en fábrica.
El formateo a alto nivel graba las estructuras de almacenamiento de ficheros y la FAT
(tabla de localización de ficheros). Este sistema prepara la unidad y es particular de cada
sistema operativo.
Las Particiones
Las particiones son las divisiones lógicas de un disco duro. Un disco nuevo viene con
una partición que ocupa toda la superficie del disco. A veces es interesante disponer de
más de una partición, al generar una partición el sistema operativo simula otro disco,
aunque físicamente solo haya uno, y son tratados como unidades de discos
independientes.
Existen dos tipos de particiones.
Partición Primaria. Es en la cual se instala el sistema operativo, desde la cual permite
arrancar el ordenador. Para que el sistema la reconozca como primaria ésta debe estar
activada.
Partición Extendida. Es la partición en la cual se crean las unidades lógicas y cada
unidad es tratada como unidad independiente, se pueden guardar todo tipo de ficheros,
pero el ordenador no la reconoce como arrancable
By: Naú