Dispositivos de almacenamiento

Tema:
Dispositivos de
almacenamiento
secundario

Tema: Dispositivos de almacenamiento secundario
Recordando …
¿Cuál es la unidad base en el sistema de
medición para almacenamiento de datos ?
El Byte.
¿Cuál es el factor multiplicador en el sistema
de medición para almacenamiento de datos?
1024 (210)

Recordando …
¿Cuáles son los prefijos en el sistema de
medición para almacenamiento de datos?
Kilo, Mega, Giga, Tera, etc.
¿Cuántos bytes hay en un KiloByte?
1024
¿Cuántos bytes hay en un MegaByte?
1024 x 1024 = 1.048.576

Recordando …
¿Las memorias RAM y ROM son dispositivos
de almacenamiento?
¡Claro que sí!
En ambos casos se trata de dispositivos físicos
en los que se almacena información

Recordando …
¿Qué se almacena en la memoria ROM?
Las instrucciones para iniciar las operaciones
del ordenador.
¿Qué se almacena en la memoria RAM?
Todos los datos y programas que se están
ejecutando en un momento dado.

Recordando …
Entre los dispositivos de almacenamiento
¿Bajo qué categoría se clasifican las
memorias RAM y ROM?
Memoria principal =
Almacenamiento principal =
Almacenamiento primario =
Memoria primaria

Recordando …
¿Por qué se incluyen en la categoría
“primaria” o “principal”?
Porque el ordenador no podría funcionar si
faltara una de ellas.
¿Qué otra categoría de dispositivos de
almacenamiento forma parte de la
Arquitectura Von Neumann?
Almacenamiento secundario.

Objetivos
Identificar los dispositivos de almacenamiento
secundario.
Clasificar estos dispositivos de acuerdo con la
tecnología que usan para la lectura y escritura de
los datos.
Explicar el funcionamiento general de estos
dispositivos.
Aplicar los criterios para la medición del
desempeño de estos dispositivos.

Contenido
Dispositivos magnéticos de almacenamiento.
Dispositivos ópticos de almacenamiento.
Organización de los datos en un dispositivo de
almacenamiento.
Medición del desempeño.

Dispositivos y medios
Medios de
almacenamiento
Componentes físicos o
materiales en los que
se almacenan los
datos.
Dispositivos (unidades)
de almacenamiento
Componentes físicos que
escriben y leen de los
medios de
almacenamiento.

Tipos de dispositivos
Magnéticos
• Disquetes
• Discos duros
• Discos duros removibles
• Cintas magnéticas
Ópticos
• CD-ROM
• CD-Recordable (WORM)
• CD-RWritable.
• DVD

Dispositivos magnéticos
Todos usan el mismo
medio (material)
Usan técnicas similares para
leer y escribir los datos
Las superficies de los disquetes, discos duros y cintas
magnéticas están recubiertas con partículas de un material
magnético sensible (por lo general óxido de hierro) que
reacciona a un campo magnético.
Cada partícula actúa como un imán, creando un campo
magnético cuando se somete a un electroimán.
Las cabezas de lectura/escritura de la unidad, contienen
electroimanes y graban cadenas de 1 y 0, alternando la
dirección de la corriente en esos electroimanes.

¿Cómo se organizan los datos en un disco?
Antes de poder usar un disco para almacenar datos, se
debe formatear o inicializar.
Procedimiento de formateo
Objetivo: Crear un mapa con el que la computadora pueda
llegar a cualquier punto del disco directamente.
Pasos:
 Creación de las pistas (círculos magnéticos concéntricos)
 Numeración de las pistas desde afuera (0) hacia dentro
 Creación de sectores (segmentos cortos en cada pista)
 Numeración de los sectores en forma secuencial y única
 Creación de registro de arranque, tabla de asignación de
archivos (FAT), directorio raíz y área de datos.

Pista (Track) Sector
Creación de pistas, sectores y cluster
Cluster

Creación de las cuatro áreas

MBR (Master Boot Record o registro de arranque)
Es un programa que se ejecuta cada vez que se enciende la
computadora, para determinar si el disco tiene los
componentes básicos necesarios para ejecutar el sistema
operativo.
Si los archivos están presentes, transfiere el control a uno
de los programas del sistema operativo, para que continúe
el proceso de inicio. Este proceso se conoce como:
secuencia de inicio o booting
El registro de arranque también describe otras
características del disco, que el sistema operativo necesita
para tener acceso al área de datos.

FAT (File Allocation Table): Es una tabla que guarda la ubicación
de cada archivo dentro del disco y el estado de cada sector.
Cuando se guarda un archivo en el disco, el sistema operativo
busca en la FAT un área disponible, almacena el archivo y,
finalmente, lo identifica con su ubicación en la FAT.
Archivo Cluster
Pepe.xls 3
Maria.txt 6
Jose.ppt 20
Cluster Pista Sector
3 1 5, 6, 7
15 10 1, 2, 3

¿Cómo funciona una unidad de disco?
La unidad tiene un motor que hace girar el disco en un eje.
Las cabezas de lectura/escritura
pueden moverse a cualquier punto
del disco.
Acceso
aleatorio
Disquete
 Un solo disco de mylar flexible, de diámetro 3,5 pulgadas.
 Dentro de una cubierta plástica.
 El medio y el dispositivo están separados.
 Portable y liviano.
 Almacenan hasta 1.44 MB (excepto unidades especiales de
2.88 MB).
 Giran a 300 rpm.

Disco duro
 Uno o más platillos de metal.
 Dentro de una cámara sellada al vacío.
 El medio y el dispositivo forman una sola pieza.
 Fijo y pesado.
 Almacenan desde 80 MB.
 Giran a velocidades de entre 3600 rpm y 7200 rpm.
Disco duro removible
 Combinan la velocidad y la capacidad de un disco duro,
con la portabilidad de un disquete.
 El conjunto formado por el disco y la caja a menudo
reciben el nombre de cartuchos de disco duro.

Unidad de disquete
El medio y el dispositivo están separados.
Medio: Disquete Dispositivo: Unidad de disquete

Unidad de disco duro
El medio y el dispositivo forman una sola pieza.

Unidad de disco duro removible
El medio y el dispositivo están separados.
Unidad SyQuest
Unidad JAZ
Unidad ZIP

Repaso
¿Cuál es el objetivo de formatear un disco?
Crear un mapa con el que el ordenador puede llegar a
cualquier punto del disco directamente
Nombre las cuatro áreas que se crean durante le
proceso de formateo
Registro de arranque (Master Boot Record)
Tabla de asignación de archivos (FAT: File allocation Table)
Directorio raíz
Área de datos

Repaso
¿Qué es el registro de arranque?
Es un programa que se ejecuta cada vez que se enciende el
ordenador, para determinar si el disco tiene los componentes
básicos necesarios para ejecutar el sistema operativo.
El registro de arranque también describe otras características
del disco, que el sistema operativo necesita para tener acceso
al área de datos.
¿Qué es la FAT?
Es una tabla que guarda la ubicación de cada archivo dentro
del disco y el estado de cada sector.

Repaso
Compare la unidad de disquete y la unidad de disco
duro, indicando 3 semejanzas y 3 diferencias.
Disquete Disco duro
Dispositivo de almacenamiento
secundario
Dispositivo de almacenamiento
secundario
Tipo de dispositivo: magnético Tipo de dispositivo: magnético
Acceso a los datos: aleatorio Acceso a los datos: aleatorio
El medio es un solo disco de
mylar flexible
El medio es uno o más platillos
metálicos
El medio y la unidad están
separados
El medio y la unidad forman una
sola pieza
Portable y liviano Fijo y pesado

¿Cómo funciona una unidad de cinta?
Como una cinta de audio. La diferencia es que la unidad de
cinta de ordenador lee y escribe datos digitales (0 y 1)
Debido a que la cinta es una tira
larga de material magnético, se
escribe y lee un byte detrás de otro
Acceso
secuencial
Cinta magnética
 Dentro de un cartucho de plástico rígido
 La cinta y la unidad están separados
 Portable y liviana
 Almacena hasta 8 GB
 Bajo costo relativo
 Por su lento acceso, se usan principalmente para respaldos.

Unidad de cinta

Dispositivos ópticos
Todos usan el mismo
medio (material)
Usan técnicas similares para
leer y escribir los datos
Las técnicas de almacenamiento óptico usan la precisión
exacta que sólo se obtiene con rayos láser.
La unidad enfoca un rayo láser sobre la superficie de un
disco giratorio.
Algunos puntos del disco reflejan la luz en un sensor
(plano = se interpreta como un 1) y otros dispersan la luz
(orificio = se interpreta como un 0).

La técnica de escritura perfora el disco, disponiendo
los datos en sectores, a lo largo de una espiral
contínua.

CD-ROM
 Sólo lectura (Al escribirlo, el disco es físicamente agujereado, por
lo que no se puede reescribir).
 El disco y la unidad están separados.
 Almacenan aproximadamente 650 MB.
 Alta precisión.
WORM (CD-R)
 Escribir una vez, leer muchas (Al escribirlo, el disco es
físicamente agujereado, por lo que no se puede reescribir).
 Almacenan aproximadamente 650 MB.

DVD (Digital Video Disc)
 Sólo lectura (Al escribirlo, el disco es físicamente agujereado,
por lo que no se puede reescribir).
 Almacenan entre 4,7 y 17 GB. (133 minutos de alta resolución
de video).
Unidades regrabables de cambio de fase
 Pueden escribirse más de una vez (El rayo láser altera la
estructura molecular del disco).
 No pueden ser leídos por una unidad de CD-ROM convencional.

¿Cuánta información puede almacenar un CD?
La cantidad de información que puede almacenar un CD se mide
en minutos:segundos:sectores.
Cada segundo contiene 75 sectores, cada sector puede
almacenar 2.048 Bytes (2 KBytes).
Los CD-Recordable vienen en 21, 63 y 74 minutos. La cantidad
de información que pueden contener, responde al siguiente
cálculo ejemplo:
74 min x (60 seg) x (75 sectores) x (2 kbytes) =
666,000 kilobytes = 650 megabytes

Medición del desempeño
Tiempo de acceso promedio
Cantidad de tiempo promedio que le toma a un dispositivo
colocar sus cabezas de lectura/escritura sobre cualquier
punto en el medio de almacenamiento.
Se mide en milisegundos (0,001 segundo)
Es la combinación de dos factores:
 La velocidad a la que gira un disco (rpm)
 El tiempo que toma mover las cabezas de una pista a otra

Tiempo de acceso promedio
Disquete: 0,2 segundos 200 milisegundos
Disco duro: 8 a 12 milisegundos

Velocidad de transferencia de datos
Cantidad de tiempo que le toma a un dispositivo leer o
escribir datos.
Se mide en KB, MB o GB por segundo (Ej: MBps)
NOTA: No confundir MBps con Mbps
Depende del tipo de controlador (intermediario entre la
unidad y el CPU):
 Norma ST-506
 IDE (Integrated Drive Electronics)
 SCSI (Small Computer System Interface)

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