Periféricos de almacenamiento secundario de datos
Dado que en numerosos sistemas informáticos se requiere un espacio de memoria que supera con mucho el disponible en la memoria principal del ordenador y que la ampliación de ésta resulta extraordinariamente cara, el empleo de discos o cintas para aumentar el espacio del almacenamiento es una práctica muy usual en las instalaciones de proceso de datos.
Los sistemas de disco magnético están compuestos por uno o varios discos superpuestos dotados de cada uno de ellos de una fina capa de material magnético que recubre por regla general ambas caras del disco. El conjunto formado por los discos esta montado en una unidad rotatoria, lo que permite que las superficies se muevan próximas a las cabezas de lectura/escritura para la inserción o extracción de la información.
Durante las operaciones de acceso, los discos giran a una velocidad uniforme y no se detienen. La cabeza de lectura escritura puede almacenar información o bien leerla, provocando en el primer caso cambios de la magnetización de la parte de la película que está en contacto con ella o interpretando dichos cambios de magnetización y haciendo que actúe como detector. Las cabezas de lectura/ escritura pueden ser tanto fijas como móviles.
En el primer caso existe una por cada pista, mientras que en el segundo dispone de una por cada superficie, aun cuando este sistema es más lento en tiempo de acceso a la información porque la cabeza requiere de un tiempo para situarse sobre la pista adecuada y proceder a la lectura/ escritura.
Las cabezas, montadas sobre un soporte que se intercala entre los discos, se mueven radialmente respecto de éstos para acceder a todas las pistas. Para sincronizar todo el proceso se necesita de un reloj que está incluido en pista separada o bien se combina con los datos.
En cuanto a la grabación de los datos, es de gran importancia minimizar la distancia que separa la superficie del disco de la cabeza de escritura/ lectura; ello permite lograr altas densidades de bits y una gran fiabilidad en las operaciones de lectura/ escritura.
Los datos contenidos en los discos se organizan de tal modo que cada superficie del disco está dividida en pistas concéntricas que a su vez están subdivididas en sectores. Los bits de datos se almacenan en serie en cada pista.
Por lo tanto, para direccionar los datos contenidos en el disco se recurre a indicar el número de la superficie en la que están, el número correspondiente a la pista y el del sector que ocupan.
El conjunto de pistas que corresponden a todos los lados de una cierta pila de discos recibe la designación de cilindro.
Existen diversos tipos de estructuración de las unidades de disco. El primero que consideramos es el sistema Winchester, en el que todo el dispositivo se encierra en un recipiente herméticamente cerrado.
Esto permite que la distancia que separa la superficie de la cabeza sea la más pequeña posible, al ser limpia la atmósfera interna no hay partículas de polvo, etc., que den lugar a perturbaciones, la densidad de empaquetado de los datos en la pista puede ser mucho más alta y las propias pistas mucho más estrechas.
Además de permitir una mayor densidad de escritura y aumentar la capacidad para un tamaño dado, la integridad de los datos es mayor que en las unidades que están expuestas al medio ambiente. Otro tipo de estructura de disco es la de los llamados discos flexibles o floppy disc.
En comparación con las unidades antes mencionadas, a las que se da el nombre de disco duro, éstas son mucho más baratas y sencillas y la información se almacena
sobre disquettes de plástico flexible recubiertos por una fina capa de material magnetizable. A fin de proteger el disco, éste está contenido en un sobre de cartón o plástico dotado de una ranura a través de la cual la cabeza de lectura/ escritura entra en contacto con la superficie magnética.
Asimismo, para poder hacer girar el disco flexible, éste dispone de un orificio central que coincide con uno un poco mayor del sobre que lo protege y que permite que el mecanismo de la unidad de discos los sitúe en la posición correcta.
En estos discos la información se combina con las señales de sincronización (densidad simple) o mediante un sistema algo más complicado (densidad doble) que, si bien duplica la densidad de almacenamiento, requiere también circuitos de control del disco más sofisticados.
Los discos flexibles tienen como principal ventaja su bajo costo y son los sistemas de almacenamiento secundario de datos más utilizados en los sistemas informáticos basados en los microprocesadores. Su capacidad de almacenamiento va desde 1 a 10 megabyte, suficientes para las capacidades requeridas por los microordenadores.
Además presentan múltiples ventajas en cuanto al transporte de la información fuera de línea y no representan problema alguno para su transporte. Otro de los sistemas de almacenamiento de datos es el denominado sistema de tambor magnético, que en principio es semejante en funcionamiento al disco rígido aunque en lugar de ser un disco es un tambor, siendo capacidad de almacenamiento semejante a la de los discos en las versiones pequeñas y muy superior a la de éstos en las mayores.
Generalmente están dotados de múltiples cabezas de lectura/ escritura que permiten el acceso en paralelo a los bits de un carácter concreto. Finalmente se encuentran las unidades que emplean la cinta magnética para el almacenamiento de la información.
Éstas se emplean para almacenar grandes cantidades de información tuera de línea o para trasladar información de una máquina a otra cuando ambas no están interconectadas. La cinta magnética tiene una anchura de media pulgada y los bits correspondientes a un carácter se graban perpendicularmente a la dirección de avance de la cinta, motivo por el cual, al disponer de cabezas de lectura/ escritura separadas para cada bit, la transferencia se realiza en paralelo para cada bit y en serie para cada carácter.
En este tipo de almacenamiento cada grupo de registros recibe el nombre de archivo y se caracteriza su inicio mediante una marca de archivo, empleándose el primer registro inmediatamente posterior a él como identificación o encabezamiento del archivo correspondiente.
Las unidades de cinta empleada en algunos microordenadores sencillos se basan en la grabación de los datos sobre cintas encerradas en casettes, con la ventaja de un bajo costo y de estar más protegidas contra la acción de las partículas atmosféricas.
Etas cintas, más estrechas que las estándares, no disponen de espacio transversal suficiente, motivo por el cual se graba sobre ellas longitudinalmente, tal como en los discos, combinándose la información de sincronización y los datos. También se emplean casettes de audio convencionales mediante una codificación concreta de la información binaria (1 y 0) por señales cuadradas. Sin embargo, salvo la gran ventaja de su bajo costo, presentan problemas de almacenamiento y de fiabilidad de información.
