Ploughing the metal Tira de cabecera, una tierra de cultivo arada con los titulares de la web y una imagen de un disco duro sobreescritos sobre ella.

1. Sobre memorias y discos duros  2. Estructura de un disco duro  3. Características de un disco duro  4. Particiones  5. Sistemas de ficheros 


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Tira vertical de detalles de vegetación

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1. Sobre memorias y discos duros.

   Prácticamente todo el mundo, a poco que se haya acercado (o usado) alguna vez un ordenador, sabe -o intuye- que la información que en esos momentos se está generando (p.ej. tecleando algún contenido con un simple editor de texto), puede ser grabada (guardada) permanentemente, y acceder a ella en cualquier otra ocasión posterior. ¡Faltaría más!, ¡de eso se trata...! Y evidentemente, de eso se trata...

   También percibirá inmediatamente, cuando simplemente se mueva a golpe de ratón por entre ficheros que se abren a su paso, cuando lanza una aplicación, etc. que todo eso, de algún modo, está alojado en el propio ordenador, ...lo estaba antes de que lo encendiese, y lo seguirá estando (si no hace nada extraño...) aún cuando lo apague.

    En la actualidad nos rodea una multitud de aparatos electrónicos a los que se les supone con naturalidad esa capacidad, la de almacenar información en su interior. Detengámonos un instante y pensemos en cualquier entorno habitual, como el doméstico, el del trabajo, los lugares de ocio que frecuentamos, etc... caeremos en la cuenta de que realmente eso es así. Seríamos capaces de elaborar un larga lista, pues enseguida nos iban a venir a la cabeza muchos de estos pequeños trastos. En ellos delegamos la misión de guardar información,  más o menos valiosa. Situándonos p.ej. en un entorno casero, a veces se tratará de apreciaciones personales, pero seamos objetivos... un listín de cientos de contactos en un teléfono celular probablemente va a ser considerado siempre una información vital, y perderla sería una tremenda catástrofe capaz de amargarnos el día, mientras que, por el contrario, si se pierde la configuración de canales y emisoras de un aparato de televisión o de un receptor digital de radio, nos va a parecer, simplemente, un leve contratiempo por el que no merece la pena preocuparse... (dicho aquí de una manera algo más rebuscada y cortés).

    ¿De qué se está hablando pues? En el caso que nos ocupa, las computadoras, hablamos del disco duro. Se trata de un dispositivo que permite almacenar información indefinidamente, al que el usuario puede acceder para grabar en él datos, modificar o borrrar otros, en esa o en futuras sesiones. El propio Sistema Operativo estará instalado, por lo general, en dicho dispositivo de manera permanente, a la vez que él mismo es el que se encarga de posibilitarnos un acceso, como usuarios, a ese medio. 

    Esto no quiere decir que todos los aparatos electrónicos vayan a tener un disco duro como dispositivo de almacenamiento de la información que, en principio, ha de perdurar (tras el apagado). De hecho, la mayoría no lo tienen. 

   Supongo que la propia arquitectura y en especial la mecánica de un disco duro hace que sea muy difícil conseguir dispositivos de ese tipo con un tamaño diminuto; aunque ya se sabe cómo son los japoneses (con esto de la innovación tecnológica, los retos y la progresiva tendencia a la miniaturización) y hace ya algunos años, Toshiba, una marca de las grandes en el ramo, presentó mundialmente un disco duro de menos de una pulgada de largo. Vaya monada, ¿verdad?. Se dijo que su finalidad iba a ser la de formar parte de teléfonos móviles, PDAs (agendas electrónicas) y aparatos similares, a la vez que se habían propuesto aumentar la capacidad de almacenamiento de éstos. No sé en qué estado está actualmente eso, pero no parece muy plausible que vaya a haber más presentaciones espectaculares en esa línea. 

   Tradicionalmente eso ha sido función de las denominadas memorias ROM y derivadas de ésta (EPROM, EEPROM, etc). Estos dispositivos electrónicos no cuentan con apenas capacidad de almacenamiento, pero sí la suficiente para ser capaces de memorizar los programas que harán funcionar a nuestro gusto el aparato en sí. Estas memorias suelen tener una pila de botón como fuente de alimentación.

   Cualquier computadora PC también lleva, soldada en su placa madre, una memoria de este tipo (ROM) que forma parte de la CMOS, más conocida por la BIOS, pues suelen usarse ambos términos como sinónimos, si bien la CMOS es el complejo físico en en el cual reside el software de la BIOS, en concreto en la memoria ROM de ese complejo. 

   A continuación se le dedica un espacio a la BIOS, realmente por su implicación en el mecanismo de arranque y carga de un Sistema Operativo, lo cual sí que tiene que ver con particiones de disco (como se verá más adelante). 

    La BIOS es el programa que se carga nada más iniciar el ordenador y que tras unas rutinas de detección y comprobación de hardware, pasará a ceder el control a algún Sistema Operativo, instalado o no, según sean las preferencias (las nuestras o las que ya vienen fijadas por defecto) en la propia BIOS en lo que se refiere al orden a seguir en la secuencia de búsqueda de dispositivos de arranque

   Para acceder a la configuración de la BIOS y poder modificarla estableciendo otras preferencias, basta con mantener pulsada la tecla Supr (o Del) durante el arranque (ánimo si no lo conseguimos a la primera, ...normalmente no suele ser ya demasiado tarde mientras aún se está comprobando la memoria RAM ). Después se tendría que recurrir al teclado, en particular:

  • a las teclas de los 4 cursores (las flechas) para movernos por los menús que aparezcan.
  • la tecla Intro (o Enter) para descender de nivel, inversamente la tecla Esc para subir de nivel.
  • y algunas de las teclas de las denominadas Funciones especiales (suelen ir desde F1 hasta F12) situadas en la parte superior de nuestro teclado, para acciones decisorias. La propia BIOS muestra en pantalla en el margen inferior del área visible, una leyenda con los posibles valores.
    Por ej. suele asignarse F10 al valor denominado Guardar y Salir, o alguna acepción similar (Grabar y Salir, Save and Quit en inglés, etc.) aunque esto dependerá del tipo de BIOS.   

    En esta dirección de la Wikipedia se puede apreciar una imagen que muestra el aspecto general de lo que es el menú principal de la BIOS, por si necesita hacerse una idea.     

    Suele ser la segunda entrada del menú general de la BIOS la que nos lleve a un nuevo menú en el que debe de aparecer, al menos, una nueva entrada que haga referencia a lo que comentamos antes. Será algo del estilo a Boot Sequence, First Boot Device, Second Boot Device, etc. dado que normalmente se nos presentará en inglés. Algunas BIOS de placas modernas incluyen como una de sus opciones el idioma en que queremos que se nos presente su propio menú, en ese caso podremos seleccionar Spanish, es posible que muchos se sientan más cómodos. 

   Un dispositivo de arranque (Boot Device que citaba antes) no es más que un dispositivo al que la BIOS puede acceder para ver si encuentra en él un Sistema Operativo al que ceder el control de la máquina. Por tanto, será un dispositivo que tendrá que tener cierta capacidad de almacenamiento (para poder contener un Sistema Operativo), si no ya el dispositivo en sí, sí el medio contenido en él; es muy sencillo, me explico: un disco duro por ej. sería un dispositivo válido en principio, pero también un lector de medios ópticos, como es un CD-ROM o un DVD-ROM si metemos en ellos dicho medio (un disco CD o uno DVD con un Sistema Operativo arrancable); por supuesto, cualquier grabadora de medios CD-RCD-RW, DVD-R, o DVD-RW en todas sus variantes, podrá también servir, pues por la denominada compatibilidad hacia atrás (expresión muy usual en la jerga informática y de la Electrónica en general), todos estos dispositivos que van apareciendo en el mercado, digamos que hacen todo lo que hacían los anteriores, lo hacen mejor, y además algo más. Por tanto, leerán CDs..., ¡faltaría más!

   En cuanto a la cantidad de dispositivos de arranque que una BIOS es capaz de manejar, es variable. Dependerá, principalmente, de la antigüedad de la placa base, y también de la calidad de ésta en segundo término. Una placa de hace tan sólo 8 o 10 años, ya mismamente el aspecto nos parecerá prehistórico, pero contará con al menos tres posibles dispositivos de arranque: el disco duro, la disquetera, y el CD-ROM1.

1  Entendiendo por CD-ROM cualquier unidad óptica de las comentadas antes. El único requisito será, para poder funcionar como dispositivo de arranque, el que esté colocada como unidad maestra del canal (se comentará más adelante este concepto). 

   Si se trata de una buena placa actual2 las opciones pueden pasar, además de las anteriores, por diversos dispositivos USB como discos duros externos, unidades ópticas externas, unidades ZIP externas, disqueteras externas, ...así como por una segunda o tercera unidad de disco duro interno, discos duros de interfaz SCSI (más adelante veremos qué es) o incluso cosas que nos pueden sonar casi a exóticas como es el arranque desde un sistema ubicado en otra máquina conectada a la primera por medio de una red LAN (en cuyo caso el dispositivo requerido, uno por máquina, será una tarjeta de red).

2  Y para esto hoy en día no hay que rebuscar nada, la mayoría de las actuales lo son pues pertenecen a marcas de fabricantes supervivientes de tiempos de en que el mercado del PC estaba más revuelto; están muy afianzadas y con un savoir-faire de bastantes años.

    Ya hemos usado términos como memoria, capacidad de almacenamiento, disco duro ,...  Alguien no familiarizado con esta jerga podría preguntarse, confusamente, si el disco duro no es memoria también y hay que aclarar que se trata de cosas bastante distintas. La memoria a la que suele hacer referencia cuando se trata de un computador, no es la ROM comentada arriba (cuyo cometido es absolutamente vital, pero sólo es necesaria en cada arranque de la máquina), sino la memoria RAM, también citada. Ésta viene en módulos que se conectan en placa a través de unos bancos (sockets) con patillas (o pines), todo especialmente diseñado para que el módulo encaje y entre a presión. El formato de la RAM ha ido evolucionando con el tiempo, de manera que no todos los módulos (especialmente si se trata de memoria muy antigua) valen para todas las placas; por ej. aún hoy en día no resultaría extraño ver módulos de memoria de 168 pines montada en equipos de hace unos pocos años, cuando el formato que se fabrica actualmente es de 184-pin. 

   En cualquier caso, no sería eso lo destacable en la memoria RAM, sino básicamente dos o tres características:

  • Capacidad de almacenamiento. Solían bastar los megas (MB), pero desde hace años no resulta raro hablar de 1 o 2 gigas (GB). 
  • Velocidad de transferencia de datos. Pensemos en un canal (bus) bidireccional entre la placa madre (y por tanto los componentes conectados a ella, como el procesador p.ej.). Aquí también se han producido cambios fuertes. No vamos a entrar en esto, pero hoy en día se habla de memorias Dual DDR, DDR-2, etc.
  • Y lo último, pero no menos importante, los precios. Bajaron, ...y mucho. 

    En cuanto a su funcionalidad en la computadora, es vital. De hecho se la considera componente (lo cual significa, para entendernos, parte indispensable de la máquina), mientras que un disco duro p.ej. puede ser externo (USB) por lo que se trataría de un periférico, o simplemente estar ausente. ¡Sí, sí...! ausente (aunque no sea lo habitual).

   Otra característica definitoria de la memoria RAM es que es volátil, lo cual viene a significar que se borra con cada apagado o reinicio de la máquina. No es, por tanto, un medio destinado al almacenamiento permanente de datos. 

   En cuanto a la duración de la memoria, a pesar de su intensivo uso, y a diferencia de los discos duros, suele venir garantizada de por vida (caso de algunas marcas de fabricantes), no es así cuando se trata de memoria genérica, y aunque el factor de riesgo aumenta algo en estos casos, lo cierto es que lo habitual es que un módulo de memoria dure de por vida

   Sin embargo, hay casos en que un módulo puede dar problemas: si es así, los síntomas muchas veces son errores inesperados del sistema (que pueden implicar cuelgues o peticiones de reinicio), se percibe como desagradable porque suele ser algo muy molesto para quien hace uso de esa máquina. Ojo, no estoy diciendo que siempre que se den síntomas de este tipo tenga que tratarse necesariamente de un problema de memoria, ni mucho menos. Fallos en otros componentes (mismamente el procesador) puede provocar efectos similares. 

   Para salir de dudas, si nos ha tocado la china, se puede retirar el módulo del que sospechamos, sustituirlo por otro, etc. Si no tenemos ni idea de cuál puede ser, pues habrá que ir probando... Aún con todo, se saque algo en claro o no, también deberíamos tener presente la existencia de programas de testeo de memoria, el más potente y conocido creo que es (sigue siendo) memtest86+, válido para cualquier PC independientemente del S.O. utilizado, ya que se trata de una utilidad que arranca desde un CD, un disquete o un llavero USB, dependiendo del medio que elijamos para grabar la imagen3 descargada. Con este tipo de utilidades, a veces se puede reparar el módulo (aislando los bloques defectuosos y dejando aprovechable el resto).

3   Un fichero de imagen (¿o debería de decirse una imagen de un fichero?)se genera cuando en el proceso de grabación se copian los contenidos como un bloque único, como si fuese una única pieza, en la que están incluidos (grabados) tanto ficheros (con la información) como espacios en blanco, es decir, el propio sistema de ficheros sobre el que estaban grabados también está presente en el bloque. Posteriormente se tendrá que volcar esa imagen a un medio equivalente del que se extrajo, como por ej. un disquete, un CD, etc. obteniéndose como resultando una copia idéntica (como la de una imagen especular, de ahí la acepción).
   En el sistema operativo Linux es muy sencillo hacer una imagen de un medio (como un disquete, un CD, un DVD, ...), de una partición de disco,.. ¡incluso un disco entero!,  con herramientas como dd, ya que ésta utilidad de línea de comandos accede directamente al dispositivo y copia el contenido íntegro que encuentre (tal y como intentaba explicar arriba) hacia la posición (y con el nombre) que le indiquemos. Recíprocamente, y usando el mismo comando, se puede cambiar la ruta de entrada y la de salida para volcar dicho fichero imagen al punto o dispositivo (medio) que nos interese.
     Por supuesto, existen otras opciones: aplicaciones de entorno gráfico que pueden crear una imagen de un grupo de directorios, de un medio óptico como un CD, etc. pero he querido citar expresamente dd, primero porque con su modo particular de actuar es como se logra entender casi sin esfuerzo alguno qué es eso de un fichero imagen, y segundo porque me parece que es un comando de una potencia extraordinaria.
   En Linux la aplicación con GUI de más reputacion es K3b (particularmente enfocada a la grabación en medios ópticos), mientras que en Windows se suele recurrir a software comercial para conseguir hacer imágenes de un medio (óptico por lo general), el más popular creo que sigue siendo el Nero (Ahead Nero Burning Rom); cualquier software de grabación de CDs (y DVDs), cuando queremos hacer una copia de un medio de estos, primero copiará el contenido al disco duro (creará fichero que será una imagen del original), para luego en una segunda etapa grabar (volcar) esa imagen en un medio de grabación (un CD-R por ej.); finalizado el proceso la imagen será eliminada del disco duro; puede que la primera etapa se haga, como suele decirse, de modo transparente para el usuario... (lo cual significa que usted no tendrá que preocuparse por ella).
   Por tanto, si oye hablar en adelante de una imagen iso ya puede irse haciendo una idea de qué va el tema: se trata de un fichero de imagen(entendida ésta en el contexto en que estamos aquí, jerga informática), tendrá un nombre de fichero que terminará con una extensión del tipo .iso, esto significa que es apta para volcar, precisamente, a un medio óptico (prepare un CD-R p.ej...). Hay que advertir que los programas de software comercial destinados a trabajar para este cometido (como sucede en los sistemas Windows o Mac) van a nombrar este tipo de ficheros de imagen con su propia extensión, característica de cada marca comercial.
   En cualquier caso, en la plataforma Windows no existe ni de lejos software de la potencia de los comandos UNIX: por más que intento recordar, yo no vi nada parecido a dd, o a cat, netcat, scp, ...  Todos estos comandos son capaces, por sí solos -en unos casos- o combinados -en otros-, de copiar con una seguridad extraordinaria... ¡particiones enteras, discos! Me sirvió dd como ejemplo porque de todos ellos es el único (que yo sepa) que copia todo bit a bit, no distingue entre contenido y vacío; en resumidas cuentas, decir dd es casi como decir fichero de imagen.

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http://www.wikipedia.org/  como referencia en numerosas ocasiones | http://www.zator.com/Hardware/H6_2.htm como referencia para la elaboración de las secciones finales del título 3 que hacen referencia a los tipos direccionamiento en los discos duros |  http://www.pcguide.com/ref/hdd/index.htm , como referencia técnica importante, en especial cuando quería expresar con rigor contenidos concernientes a los tipos de direccionamiento; en inglés | http://buscon.rae.es/diccionario/drae.htm , el diccionario de la Real Academia Española de la Lengua en Internet, ha evitado que pusiera términos en español ¡que no existen! (mi principal temor) |

* Advertencia y otras consideraciones del autor *

Nota de advertencia:  A pesar del rigor con el que he procurado realizar este tutorial, por favor tenga presente que yo no soy ningún experto en esta materia, y que carezco de formación académica universitaria en el terreno de la Informática en particular; de hecho, ni siquiera soy, ni he sido, ni pretendo ser... un estudiante de Informática o alguna de las Ingenierías relacionadas. Si va a servirse de información contenida aquí por cualquier motivo,  espero que le resulte útil, pero por favor revísela y contrástela suficientemente con otras fuentes.  
He de adelantar que se ha pretendido elaborar un documento que, de base, fuera riguroso e inequívoco,  pero que se entremezclase con un tono (al menos pretendidamente) humorístico, de manera que quedase atenuada -en cierto modo- la aspereza del contenido.  Por otra parte, he procurado además no despegarme demasiado de un nivel promedio tirando a bajo, considerando que el posible lector de este tutorial será previsiblemente aquel que quiera o necesite aprender algo del mismo (quizás simples usuarios corrientes con un poco de interés por estas cosas en particular), ya que para otros niveles están precisamente los manuales, tratados, etc... elaborados por autores con formación superior en esta materia, y no por ello menos amenos en muchas ocasiones. En definitiva, se ha intentado dar un enfoque didáctico -que espero haber conseguido- en previsión de una posible audiencia de amplio espectro (dentro de lo popular que puede ser el tema, obviamente...)
Para concluir, confieso que me divertí mucho con esta experiencia. Fue gratificante per sé mientras me las veía con el código HTML por primera vez, y también lo sigue siendo en la actualidad cada vez que simplemente alguien visita esta web y le sirve de ayuda.



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