Cuando el computador está funcionando la información que recibe y que procesa se carga en memoria RAM, esta se borra cuando se apaga. Debido a esto se requiere de otros medios llamados memoria secundaria donde se pueda guardar la información para después utilizarla. Los dispositivos que se utilizan o que se han utilizado para este fin son:
Tarjetas perforadas: fueron los primeros medios utilizados para almacenar información. Eran tarjetas rectangulares con perforaciones.
Cintas magnéticas: es una cinta similar la que se utiliza en los cassettes de audio pero de mayor tamaño. Las cintas permiten almacenar grandes cantidades de información pero requieren de bastante tiempo para leer algún dato ya que su lectura es secuencial. En la actualidad se utilizan para realizar copias de seguridad y tienen capacidades que van desde 80Mb hasta más de 1GB.
Algunas unidades de lectura de cintas de respaldo se conectan al controlador de unidades de discos flexible (FDC) para lo cual traen un cable de datos adicional para conectar también el drive de diskettes. También existen unidades externas que se conectan al puerto paralelo y otras internas o externas que se conectan a una tarjeta SCSI. Estas últimas son generalmente de mayor capacidad de almacenamiento y más rápidas.
Disco flexible o disquette: Está fabricado de un material ferromagnético, similar al de las cintas. Como es un disco permite la lectura y escritura de forma aleatoria por cuanto el acceso a los datos e hace más rápido.
Desde que se inventó se han utilizado varios modelos de disquetes de distintos tamaños físicos y lógicos. Estos son:
Actualmente se utiliza el de 1.44 MB. El de 2.88 Mb no se ha llegado a utilizar ampliamente y lo más posible es que ya no se haga, pues últimamente están teniendo gran acogida los discos de 100, 120 MB y de hasta más de 1GB (Giga Byte)..
Lógicamente un disquete está dividido en: dos caras o cabezas, que corresponde a los dos lados por donde una cabeza magnética lee o escribe; en pistas o cilindros y sectores. El número de pistas y sectores dependen de la capacidad del disco. El tamaño estándar de los sectores es de 512K. Cuando se formatea un disquete bajo el DOS se crean grupos de sectores (clusters), llamados unidades de asignación de archivos; se crea un directorio raíz y un registro con la información de la ubicación de los archivos y el tamaño de éstos, este registro se conoce con el nombre de FAT (File Allocation Table).
La unidad de lectura y escritura de disquetes se identifica en el sistema con las letras A y B y se conectan a un circuito controlador de disquetes (FDC) por medio de un cable en forma de correa de 34 alambres.
Disco duro: es el dispositivo principal para almacenar grandes cantidades
de datos en el computador. A diferencia del disquete estar compuesto por
dos más platos metálicos recubiertos de una película
fina fácilmente magnetizable, los cuales está fijos en un
eje central que los hace girar. Debido a que para cada plato existen dos
cabezas de lectura/escritura y que todas están fijas al mismo mecanismo
que las desplaza simultáneamente sobre la superficie de las cuatro
o más caras de los discos, todas ellas se colocan en un instante
dado sobre pistas que tienen el mismo diámetro.
Cada cabeza de lectura/escritura es un pequeñísimo electroimán con núcleo de ferrita en forma de anillo abierto. Los extremos polares de este anillo están separados a una distancia (gap) que puede ir de 3 a 7 millonésima de pulgada.
Para que el disco se comunique con el sistema se debe tener un controlador de disco el cual se encarga de:
Codificar y decodificar los datos, esto es, debe convertirlos en formato
que se pueda grabar y recuperar por medios electromagnéticos.
? Debe hacer la transferencia de los datos desde y hacia el bus del
sistema.
? Generar la señal de entrada de acceso directo a memoria (DMA).
La controladora de discos debe ser del mismo tipo del disco duro, éstos
se definen según el método de codificación de datos
en medios magnéticos. Cada bit uno (1) equivale en la pista del
disco a una pequeña porción magnetizada llamada “dominio
magnético” y cada bit cero (0) a una porción sin magnetismo.
Para que la controladora del disco pueda reconocer que parte del disco
está pasando debajo de la cabeza de grabación debe colocarlas
inicialmente en el comienzo del sector respectivo, orientándose
por una información especial que fue escrita cuando el disco se
formateó a bajo nivel. Cuando las cabezas están sobre los
datos, la controladora debe seguir la pista de cientos de dominios magnéticos,
antes de encontrar nuevamente la información del formato que señala
los límites del sector.
Con este método se desperdiciaba la mitad del espacio en el disco (la suma de los tiempos en que las cabezas no hacer lectura).
- MFM (Modulaciones de frecuencia modificadas): se clasificó como norma ST-506. Es un método de codificación de datos en medios magnéticos, que duplica la densidad de grabación con respecto a lo que sería posible con FM. Se basa en una forma compleja de detectar los cambios del flujo magnético de los bits según el bit precedente. Formatea a los discos 17 sectores cada pista..
El tamaño de los discos era de 5¼´´, eran muy delicados, cada que se iba a pagar el equipo se debía ejecutar una rutina de parqueo de las cabezas para evitar que sufriera daños. Se conectaba a la controladora por medio de dos correas de 34 y 20 hilos.
- RLL (Run Lenght Limited): Ejecución de Longitud Limitada. Traslada los datos a una serie de códigos especiales, escogidos para ciertos propiedades numéricas, particularmente el número de ceros consecutivos que se presentan. Se pueden almacenar mayor cantidad de datos y a una mayor velocidad de transferencia. Básicamente aumenta el número de sectores por pista, haciendo también que las cabezas se tengan que desplazar por un número menor de cilindros para leer la información de un archivo.
En el esquema RLL 2.7 por ejemplo los códigos son escogidos de tal forma que las secuencias de ceros (0) siempre están en un rango de 2 a 7 (la longitud de recorrido de ceros “Run Lenhgt” está limitada a 7), con lo que se logra aumentar en un 50% la capacidad de almacenamiento de un disco comparado con MFM. En el sistema RLL se incrementa el número de sectores por pista.
- ESDI: (Enhanced Small Device Interface): Interfaz Mejorada para Dispositivos Pequeños. Este sistema superaba a la ST-506 en confiabilidad y rapidez, formateaba los discos a 26 o 35 sectores por pista. Fue diseñada originalmente para los computadores de tipo PC y XT Emplea un código llamado “2.7 RLL” de recorrido de longitud fija que permite mayor cantidad de datos por pista y duplica hasta 10Mbits la velocidad de transferencia. La interfaz ESDI también incluye una rutina para detección y corrección de errores por Redundancia Cíclica CRC. Por su alta velocidad el interleave para el formateo es 1, por lo tanto el orden de los sectores lógicos coincide con el de los sectores físicos.
- SCSI: (Small Computer System Interface): Es una interfaz paralela estándar para conectar dispositivos periféricos tales como discos duros, discos ópticos, CD-ROMs, scanners. Es una arquitectura de acople que permite conectar hasta siete (7) dispositivos en una misma tarjeta adaptadora (adapter). Las tarjetas SCSI se encuentran en viarias clases de buses (ISA, EISA, PCI, etc). Los discos duros o las unidades de CD-ROM SCSI son considerados como los mejores en rendimiento desde su inicio hasta la fecha, pero su implementación resulta costosa, ya que el adaptador SCSI cuesta casi el mismo valor que el Drive.
La arquitectura SCSI, ha sido mejorada y actualmente se encuentran SCSI-II y Fast SCSI con transferencia mayores que 32 bits y velocidades que superan los 40 Mbits por segundo. Como a una tarjeta SCSI se le pueden conectar varios dispositivos cada uno debe estar configurado por un indentificador diferente de 0 a 7 (SCSI ID). Una tarjeta SCSI es “inteligente”, pues detecta y configura automáticamente los dispositivos que tenga conectados. Los discos duros y las unidades de CD-ROM SCSI se conectan por medio de un cable de 52 pines.
IDE (Integrated Disk Electronics, Intelligent Drive Electronics, Imbedded Drive Electronics): Electrónica de Disco Integrada. Es la arquitectura que más se utiliza, porque es económica y fácil de manejar. Consiste básicamente en que la mayoría de la circuitería de manejo del disco está incluida en éste, razón por la cual para utilizarlo no se requiere de formato de bajo nivel con programas especiales o rutinas ejecutadas con el Debug del DOS como se hacía con las anteriores clases de discos.. Se comunica al sistema principal por un circuito de interfaz y un cable de 40 pines. El tamaño más común es de 3 ½ ” pulgadas, a excepción de los que utilizan los portátiles y PDAs y algunos que son de 5 ¼ ” pulgadas. A diferencia del SCSI el disco IDE debe ser configurado en el CMOS-Setup del computador especificando las características geométricas (Cabezas, Cilindros, Sectores por pista), manualmente o por una rutina de autodetección incluida en el CMOS.
Los BIOS fabricados antes de 1.991 permitían especificar en el CMOS sólo hasta 1.024 cilindros, 16 cabezas y 63 sectores por pista, ya que esté es lo máximo que puede direccionar el DOS, por lo tanto para formatear un disco de mayor capacidad se debía recurrir a un programa proporcionado por el fabricante del disco (Disk Manager). Para remediar este inconveniente se incorporaron en el BIOS los siguientes modos que permiten reducir el número cilindros y aumentar el número de cabezas.
Large Mode: maneja hasta un Gigabyte (1.024 cilindros, 32 cabezas y 63 sectores por pista).
LBA mode: Es un direccionamiento de Bloque Lógicos que permite hasta 8.4 Gigabytes (1024 cilindros, 255 cabezas, 63 sectores por pista).
Actualmente la tarjeta principal incorpora los controladores IDE principal y secundario, a cada uno se le pueden conectar dos dispositivos (Discos duros, unidades de CD, etc), configurados como master y esclavo.
La tecnología IDE ha sido mejorada y existen hoy el EIDE (Enhanced IDE) y el Fast ATA de grandes capacidades y velocidades, lo mismo que incorporan ultra DMA (UDMA.), permitiendo mayor rendimiento.
El disco compacto de solo lectura CD-ROM: es un disco en donde la información se graba y se lee con un haz de LASER. La capacidad de éste es de 650 MB. Cuando se comenzaron a fabricar cada empresa utilizaba su propio método de interfaz, por lo tanto cada marca requería de su propia controladora. Debido a que este dispositivo se hizo popular, se adoptaron los estándares más comunes de discos duros (IDE y SCSI), por lo tanto actualmente no es complicado adicionar una unidad de estas al equipo ya que se coloca en el mismo cable del disco duro y se puede configurar como master o esclavo.
La primera unidad de CD-ROM transfería datos a razón de 150 Kb/Seg luego ésta fue duplicada y se conoció como 2X o doble velocidad, hoy día existen unidades de más de 4.800 Kb/Seg (32X) de escritura y lectura. Para que el sistema operativo pueda reconocer y utilizar la unidad de CD-ROM se requiere de un manejador (Driver), en el caso del DOS se debe adicionar en el config.sys una línea que cargue el manejador, en el siguiente formato device = n:\ruta\driver /d:xxxxxx, donde n es la unidad, driver el manejador y /d:xxxxxx especifica un nombre para el driver en memoria que puede ser cualquiera, dependiendo del manejador puede llevar más parámetros. En el archivo autoexec.bat se debe incluir el comando MSCDEX.EXE así n:\ruta\mscdex.exe /d:xxxxxx, parámetro /d:xxxxxx debe ser igual al que tiene en el config.sys, también puede llevar otros parámetros. Aquí se le asigna una letra al driver para que pueda utilizarse como si fuera otra unidad de disco duro. La letra que el MSCDEX.EXE le asigna es la que le siga a la última unidad de disco por ejemplo sin hay unidad C, se asigna la E para el CD-ROM y si hay C y D se asigna la letra E y así sucesivamente.
En el caso de Windows® 95, NT y Windows® 98 esto no es necesario ya que estos lo instalan automáticamente.
Otros dispositivos para almacenar datos son:
- Discos para Video Digital DVD de una cara de 4.7 GB y de doble cara
doble capa de hasta 17 GB. Se cree que será el
sucesor de CD-ROM.
- Disco Optico de lectura por LASER
- Mini Disk.
