Los discos son de varios tipos. Los más comunes son los
discos magnéticos (discos duros y flexibles). Se caracterizan por el hecho de
que las operaciones de lectura y escritura son igual de rápidas, lo que los
hace ideales como memoria secundaria (como paginación o sistemas de archivos,
por ejemplo). Algunas veces se utilizan arreglos de estos discos para ofrecer
un almacenamiento altamen
te confiable. Para la distribución de programas, datos
y películas, son también importantes varios tipos de discos ópticos (CD-ROMs,
CD-grabable y DVD). En las siguientes secciones describiremos primero el
hardware y luego el software para estos dispositivos.
Discos magnéticos
Los discos magnéticos se organizan en cilindros, cada uno de los cuales
contiene tantas pistas como cabezas apiladas en forma vertical. Las pistas se
dividen en sectores.
El número de sectores alrededor de la circunferencia es
por lo general de 8 a 32 en los discos flexibles, y hasta varios cientos en los
discos duros. El número de cabezas varía entre 1 y 16.
Los discos antiguos
tienen pocos componentes electrónicos y sólo producen un flujo de bits serial
simple. En estos discos el controlador realiza la mayor parte del trabajo. En
otros discos, en especial los discos IDE (Electrónica de Unidad Integrada) y
SATA (ATA Serial), la unidad de disco contiene un microcontrolador que realiza
un trabajo considerable y permite al controlador real emitir un conjunto de
comandos de nivel superior. A menudo el controlador coloca las pistas en caché,
reasigna los bloques defectuosos y mucho más.
Una característica de dispositivo
que tiene implicaciones importantes para el software controlador del disco es
la posibilidad de que un controlador realice búsquedas en dos o más unidades al
mismo tiempo. Éstas se conocen como búsquedas traslapadas. Mientras el
controlador y el software esperan a que se complete una búsqueda en una unidad,
el controlador puede iniciar una búsqueda en otra unidad.
Muchos controladores
también pueden leer o escribir en una unidad mientras buscan en otra u otras
unidades, pero un controlador de disco flexible no puede leer o escribir en dos
unidades al mismo tiempo (para leer o escribir, el controlador tiene que
desplazar bits en una escala de tiempo en microsegundos, por lo que una
transferencia ocupa la mayor parte de su poder de cómputo). Esta situación es
distinta para los discos duros con controladores integrados, y en un sistema
con más de una de estas unidades de disco duro pueden operar de manera
simultánea, al menos en cuanto a la transferencia de datos entre el disco y la
memoria de búfer del controlador. Sin embargo, sólo es posible una
transferencia entre el controlador y la memoria principal. La capacidad de
realizar dos o más operaciones al mismo tiempo puede reducir el tiempo de
acceso promedio de manera considerable. En la figura 5-18 se comparan los
parámetros del medio de almacenamiento estándar para la IBM PC original con los
parámetros de un disco fabricado 20 años después, para mostrar cuánto han
cambiado los discos en 20 años. Es interesante observar que no todos los
parámetros han mejorado tanto. El tiempo de búsqueda promedio es siete veces mejor
de lo que era antes, la velocidad de transferencia es 1300 veces mejor,
mientras que la capacidad aumentó por un factor de
50,000. Este patrón está relacionado con las mejoras relativamente graduales en
las piezas móviles, y densidades de bits mucho mayores en las superficies de
grabación.
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