Unidades de Almacenamiento en Sistemas Operativos
Todos los sistemas operativos se caracterizan por tener una estructura jerárquica de almacenamiento de la información. Esta información se ubica en las unidades de almacenamiento de forma arborescente. Todo sistema operativo es capaz de gestionar varias unidades de almacenamiento. Para realizar la comunicación entre las unidades físicas y el usuario se utiliza una relación:
- Directorio: es una zona de cualquier unidad de almacenamiento destinada a almacenar ficheros o archivos regulares y otros directorios o subdirectorios.
- Subdirectorio: es una zona del directorio destinada a almacenar ficheros o archivos regulares u otros subdirectorios.
- Fichero o archivo regular: es el propio elemento de almacenamiento de la información.
Gestión de la Memoria en un Sistema Operativo
La gestión que se hace de la memoria de un ordenador dependerá de la versión del sistema operativo que utilicemos. Versiones antiguas, como Windows 9x o ME, gestionan la memoria utilizando estas tres capas para funciones distintas. A esta gestión de memoria se la conoce como modo real. Por el contrario, cualquier versión de Windows NT, 2000 o UNIX gestionan la memoria de forma plana, es decir, como si se tratara de una única zona. Esto es lo que se denomina gestión de memoria en modo protegido.
Organización del Espacio de Almacenamiento en el Disco Duro
Podemos definir el disco duro como el soporte electromagnético que almacena permanentemente la información. Al ser un dispositivo de almacenamiento no volátil, no pierde la información si deja de suministrársele corriente eléctrica. De esta forma, el usuario puede recuperarlo todo en cualquier momento. Estas operaciones pueden ser realizadas bien con herramientas de particionado propias de cada sistema:
- MS-DOS y las versiones de Windows hasta ME.
- Windows NT (4.0, 2000).
- UNIX/Linux.
- Otras utilidades: diseñadas para este fin como Partition Magic, Paragon.
Estructura Física de un Disco Duro
- Caras: cada disco puede tener una o dos caras. En la actualidad, todos tienen como mínimo dos caras, quedando determinado el número total por los platos que tenga el propio disco. El número de caras oscila entre 4 y 30. La numeración de las caras empieza desde la cara 0 hasta la que corresponda.
- Pistas: son los círculos concéntricos en los que se divide cada cara. El número de pistas que tiene cada cara de un disco es lo que le confiere el tamaño. Los discos duros tienen gran cantidad de pistas por cara, ya que normalmente están formados físicamente por más de un disco. En general, en discos duros no se habla de caras sino de cilindros.
- Sectores: es la cantidad de información que se lee o se escribe de una vez en una sola operación de lectura. También recibe el nombre de unidad de asignación. No tienen un tamaño determinado, oscilando entre los 512 bytes de los disquetes y los más de 2048 bytes de los discos duros.
Estructura Lógica del Disco Duro
Un sistema operativo almacena información teniendo en cuenta la estructura del disco:
a) Sector de arranque: se localiza siempre en el primer sector del disco (sector 0) y ocupa un sector entero. Este sector de arranque realiza dos funciones:
- Contiene un pequeño programa que se ejecuta cuando se enciende el ordenador y que permite cargar el sistema operativo en memoria.
- Contiene una tabla con información relativa al disco: número de caras, de pistas por cara, de sectores por pista, tamaño del sector, etiqueta del disco, número de serie, etc. Esta tabla es conocida como BPB (Bloque de Parámetros del BIOS).
b) Tabla de asignación de archivos (FAT): se encarga de organizar la información en forma de ficheros dentro de la zona de datos. La FAT es como el índice del disco duro. En ella se almacena la información correspondiente a los sectores del disco que están libres. También indica dónde comienza un archivo o fichero, dónde termina, cuántos sectores ocupa, etc. La tabla de asignación de ficheros permite ubicar ficheros en la zona de datos, ocupando los sectores libres secuencialmente. Cuando borramos un archivo del disco, el espacio que queda ha de poder ser utilizado nuevamente. Para ello, la FAT almacenará un nuevo archivo en la parte liberada por el archivo eliminado y, si no fuera suficiente, utilizará otros sectores que no tienen por qué estar físicamente contiguos. Pues bien, la FAT es la encargada de indicar al sistema operativo en qué clúster está grabado un archivo concreto. Esta tabla está formada por elementos que se corresponden con cada uno de los clústeres del disco.
c) Directorio raíz: es la tercera zona que se crea en el disco cuando se le aplica formato. Es de tamaño fijo y se sitúa físicamente después de la FAT.