06 Oct

Estructura y Componentes Clave de un Disco Duro

Zonas Fundamentales del Disco

  • Sector de Arranque (Boot o MBR): Se localiza siempre en el primer sector del disco (cabeza 0, cilindro 0, sector 1) y ocupa un sector entero.
  • Tabla de Localización de Ficheros (FAT): Es el índice del disco duro, y permite ubicar los ficheros en la zona de datos. Almacena información de las zonas libres, y dónde comienzan y terminan los ficheros. Su unidad de trabajo es el clúster.
  • Directorio Raíz: Es la tercera zona de tamaño fijo que se crea en el disco cuando se le aplica el formato, a continuación de la FAT. Contiene entradas con información de la zona de datos: nombre del fichero, extensión, tamaño, fecha-hora y atributos.
  • Zona de Datos: Es la zona de mayor tamaño del disco. Se ubica a partir del directorio raíz y está dividida por sectores que el Sistema Operativo (S.O.) gestiona por clústeres.

Particiones y Proceso de Arranque

Tipos de Particiones de Disco

Existen 3 tipos principales de particiones:

  • Partición Primaria: Espacio de disco imprescindible para empezar a usar el almacenamiento, y donde se suele instalar el S.O. Solo puede haber un máximo de 3 particiones primarias por disco (dependiendo del S.O.).
  • Partición Extendida: Actúa como una partición primaria sin serlo. Se utiliza con el objetivo de tener infinidad de unidades o particiones lógicas en su interior, ideada para romper la limitación máxima de 3 particiones primarias. Solo puede existir una partición extendida por disco.
  • Unidad o Partición Lógica: Ocupa un trozo de la partición extendida o la totalidad de la misma. Debe ser formateada con un tipo específico de sistemas de archivos, y se le ha asignado una unidad lógica.

Importante: Un disco duro solo podrá tener una partición activa.

Componentes de Arranque

  • MBR (Master Boot Record) o Registro Maestro de Arranque: Apunta a la partición donde se ha instalado el S.O. La BIOS irá al primer dispositivo de arranque y leerá el MBR para determinar qué partición es la activa en ese momento. Es el que carga el S.O.
  • Gestor de Arranque (Boot Manager): Aplicación que mostrará las diferentes opciones disponibles de particiones antes de que arranque el S.O., para que elijamos cuál queremos arrancar. Se puede configurar una por defecto, para que al cabo de un tiempo sin que hayamos elegido una de ellas, arranque dicha partición por defecto.

Sistemas de Ficheros Comunes (File Systems)

NTFS (New Technology File System)

  • Tiene un tamaño máximo de fichero de 16 Exabytes (EB), equivalente a 1600 TB (1018 bytes).
  • Se le añadió una opción especial para evitar la corrupción del disco denominada JFS (Journaling File System) para organizar los bloques vacíos, estructurándolos en un árbol, usando una técnica especial para agrupar bloques lógicos vacíos. Es de 64 bits.
  • Admite permisos de fichero y encriptación.
  • Es el sistema de ficheros actual de Windows.
  • Presenta limitaciones de compatibilidad con otros S.O.: por ejemplo, los ficheros son de solo lectura en MacOS y distribuciones antiguas de Linux.

ext (Extended File System)

  • Lanzado por Linux en 1992.
  • En 1993 salió la versión ext2.
  • En 2001, la versión ext3 ya incluyó JFS.
  • En 2008, ext4 se convirtió en el sistema de ficheros por defecto de Linux.
  • El tamaño de los ficheros puede llegar a los 16 GB y el tamaño máximo de volumen hasta 1 EB.
  • No es soportado nativamente por Windows ni MacOS.

exFAT (Extended FAT)

  • Optimizado para alta capacidad de memorias USB y tarjetas de memoria.
  • Tiene un límite de tamaño de fichero de 16 EB.
  • Es el sistema de ficheros por defecto de las tarjetas SDXC.
  • Presenta mejor compatibilidad que NTFS para el resto de S.O. que no son Windows, ya que permite lectura y escritura en MacOS.

HFS, HFS+ y APFS (Hierarchical File System)

  • Es el sistema estándar para MacOS.
  • En 1998, la evolución extendida HFS+ incorporó JFS.
  • El tamaño máximo de ficheros y volumen puede llegar hasta 8 EB (MacOS 10.4).
  • En 2017, la evolución pasó a denominarse APFS (Apple File System).
  • No es soportado nativamente por Windows ni Linux.

Máquinas Virtuales (MV)

Definición y Tipos

Una máquina virtual es un software capaz de cargar en su interior otro sistema operativo, haciéndole creer que es un PC real. Consiste en crear una máquina (PC, consola, móvil o lo que sea) que, en vez de ser física, es emulada.

Hay 2 tipos: de sistema y de proceso.

MV de Sistema

  • Aquella que emula un sistema completo, es decir, como si fuera otro dispositivo (equipo) que tiene un S.O.

Recomendaciones de Sistemas de Ficheros por Uso

  • Para Discos Duros destinados a instalar un S.O.

    • Windows: NTFS
    • Linux: ext4
    • MacOS: HFS+ o APFS

  • Para Memorias USB y Tarjetas de Memoria

    • FAT32: Para capacidades por debajo de 32 GB.
    • exFAT: Cuando se superen los 32 GB de almacenamiento.

  • Para Otros Usos Generales

    • NTFS: Cuando el uso esté relacionado o basado en Windows.
    • exFAT: Para el resto de casos.

Conceptos Adicionales de Sistemas Operativos

Características de S.O. de Escritorio

Los Sistemas Operativos más extendidos en la actualidad en ordenadores personales suelen contar con interfaz gráfica, y pueden ser monotarea, pseudomultitarea o multitarea.

Elementos de la Interfaz de Usuario (Ejemplo)

  1. Botón de Inicio
  2. Elementos de acceso rápido
  3. Zona de tareas
  4. Área de notificación
  5. Regreso a escritorio

Acceso a Opciones de Arranque en Windows 10

Windows 10 tiene 3 maneras de poder acceder a las opciones de arranque:

  1. Si tenemos una sesión arrancada de Windows: (Instrucción faltante, pero se mantiene el punto).
  2. Si no podemos entrar a Windows: Reiniciar de 2 a 4 veces y, antes del login, volver a reiniciar.
  3. Si disponemos de un CD/USB de arranque: Insertarlo, forzar el arranque desde el dispositivo externo, y en lugar de Instalar el sistema operativo, usar la opción de Reparar.

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