Taller de informatica
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  • 1. Institución educativa GABO<br />Integrantes:<br />Cristian David Navarrete <br />Alexander rada duque<br />Grado: 10-2<br />Asignatura: informática<br />13- De julio- 2010<br />Cartago <br />Valle del cauca<br />Dispositivos de almacenamientos.<br />DISCO DURO<br />1. DEFINICIÓN:<br />El termino duro se usa para distinguirlo de los discos blancos o también llamados floppies. Se denomina disco duro al dispositivo encargado de almacenar y recuperar grandes gran cantidad de información en el computador. Los discos duros son el principal elemento de la memoriasecundaria de un ordenador. Es un disco magnético, que contiene varios discos o platos donde cada plato requiere de dos cabezas de lectura/escritura una para cada lado. Todas las cabezas de lectura/escritura se conectan a un solo brazo de acceso para que no puedan moverse independientemente. <br />-419103962403034665310515Los discos duros están protegidos por una caja sellada y no suelen extraerse de los receptáculos de la unidad.<br />2. ¿Cómo funciona un disco duro?<br />Desde el punto de vista del ordenador, todos los periféricos son iguales. Básicamente disponen de tres canales de comunicación:<br />Dirección a la que se quiere acceder<br />Datos a leer y escribir<br />Control de la operación que se desea realizar (por ejemplo, leer o escribir)<br />Con esta interfaz da lo mismo que se acceda a la memoria, pantalla, disco duro, impresora o cámara de fotos: se indica la dirección y la operación a realizar y se ponen los datos o se leen. Esta interfaz es la que proporciona la controladora obteniendo independencia de acceso desde el punto de vista hardware.<br />Pero cada dispositivo es un mundo y no es lo mismo acceder a un disco duro que a una impresora. Por ejemplo, al escribir un 0 en cierta dirección del disco duro puede que se escriba el final de cierto fichero mientras que al escribirlo en la impresora le indicamos que se prepare para empezar a imprimir. Para lograr la misma independencia desde el punto de vista de las aplicaciones, los sistemas operativos incorporan fragmentos de código especial que “se entiende” con el dispositivo particular: el driver.<br />Uno de los dispositivos más interesantes por su utilidad son las controladoras de discos duros y disquetes (esas cosas más o menos cuadradas de colorines que están almacenando polvo en algún cajón).<br />Desde el punto de vista hardware, un disco duro es un conjunto de platos que giran sobre el mismo eje. Cada uno de los platos dispone de una cabeza lectora/escritora (una por cada cara) unidos a un único brazo que es capaz de moverse a lo largo de su radio. Todo este mecanismo queda oculto detrás de la controladora apropiada.<br />Para acceder al disco es necesario saber en qué parte de qué disco es de interés. La controladora es capaz de descomponer la dirección indicada para determinar:<br />La cabeza lectora/escritora, que determina el disco y la cara que debe leerse.<br />Cada cara está dividida en círculos concéntricos que se denominan pistas. El conjunto de pistas de todos los platos, independientemente de la cabeza que acceda a ellas, se denomina cilindro.<br />Cada pista a su vez se divide en sectores (cada sector es capaz de almacenar 512 bytes de información).<br />El mecanismo por tanto consiste en posicionar las cabezas (el brazo es único por lo que se mueven todas juntas) hasta la pista apropiada y esperar a que el giro del disco haga que los sectores deseados lleguen hasta la cabezas obteniendo sólo los datos de aquella/s que interesa. Para mejorar el tiempo de acceso suelen leerse varios sectores consecutivos o el mismo conjunto de sectores pero de distintas cabezas (cilindro). De esa forma se puede obtener simultáneamente con un único posicionamiento al menos 512 bytes de cada una de las caras (habitualmente 4-8, lo que significa 2-4 Kb de información en un movimiento).<br />Para finalizar una pequeña demostración de cómo funciona un disco duro real. Se puede ver el movimiento de las cabezas para realizar distintos tipos de lecturas y escrituras. A destacar la velocidad de giro y posicionamiento de las cabezas junto con el característico sonido de cualquier ordenador.<br />3. ¿Que es y que hace la interfaz IDE/ATA?<br />Recordemos que el IBM PC nació en Agosto de 1981; que a principios de 1983 nació el PC XT, y que el IBM AT nació en en verano (boreal) de 1984.  Precisamente este año tiene su origen el estándar IDE, con un encargo de Compaq a Western Digital.  Compaq necesitaba una controladora compatible con el estándar ST506, pero debido a la falta de espacio en el interior de un nuevo modelo de PC, la interfaz debía estar integrada en el propio disco, de ahí el nombre: IDE (" Integrated Drive Electronics" ).  Toda la electrónica de control se concentra en el dispositivo a controlar (el disco duro), con lo que puede conectarse directamente el disco con el bus del sistema.  Las primeras unidades IDE son de 1986.<br />La realización práctica estaba acompañada de una serie de normas denominadas AT Attachment (ATA) que establecían las condiciones que deben seguir los fabricantes de este tipo de unidades.  El sistema fue adoptado rápidamente por otros fabricantes, y en 1994 fue aprobada la primera versión del estándar ATA. Aunque se la conoce con los dos nombres, IDE y ATA, en realidad su verdadero nombre es este último, ya que " AT Attachment" indica la intención original de conectar directamente una unidad de disco (y su controladora incrustada), en el bus del IBM PC AT de 1984.<br /> <br />Este interfaz es popularmente conocido como IDE pero su nombre oficial es ATA (AT Attachment, Conexión AT). Los dispositivos que utilizan este interfaz se llaman IDE (siglas de " Integrated Drive Electronics" , Dispositivo con Electrónica Integrada) como los discos duros IDE, grabadoras de CD y DVD IDE, lectores de CD y DVD IDE, etc. Pero, como te he comentado, lo normal hoy en día es referirnos tanto al interfaz como a las unidades que lo utilizan bajo la denominación IDE, en lugar de llamar al interfaz ATA y a los dispositivos que lo utilizan unidades IDE. La confusión no queda solo aquí, mas adelante te aclararé otros términos para que cuando te hablen de este interfaz con mil denominaciones diferentes sepas en cada caso a que se refieren exactamente. La interfaz Serial-ATA<br />la interfaz SAS los esfuerzos en el desarrollo de nuevas interfaces serie tienden a converger en una arquitectura única que englobe los dos estándares serie que venían utilizándose; SAS y SATA (" Serial ATA/ATAPI" ).  En ese año, la STA (" SCSI Trade Association" ) y el Grupo de Trabajo SAS (" Serial Attached SCSI Working Group" ) anuncian un acuerdo de colaboración.  En Enero del año siguiente, el STA y el Grupo de Trabajo SATA II (" Serial ATA Working Group" ) acuerdan aunar esfuerzos para armonizar sus respectivas especificaciones.  <br />En Noviembre del 2001, un grupo de fabricantes de hardware, entre los que se encontraban Intel, Dell, Maxtor, APT Technologies y Seagate, crearon el Seria ATA Working Group  para hacer frente a las necesidades de la próxima generación interfaces.  Posteriormente, en el 2004, cambiaron el nombre por el de Serial ATA International Organization (SATA-IO).<br />Por estas fechas, tras las mejoras de la especificación ATA-7, con la que se habían conseguido transferencias de 133 MB/s, el modelo tradicional de interfaz PATA (" Parallel ATA" ) empezaba a mostrar síntomas de agotamiento, después de haber prestado eficientes servicios desde su concepción inicial a mediados de los 80.  La idea entre los especialistas era que había que mirar en otra dirección.  Paralelamente, la tecnología de enlaces con  fibra óptica e inalámbrica, habían propiciado grandes avances en el campo de las comunicaciones serie.  En este ambiente, los esfuerzos se dirigieron a conseguir una nueva especificación de arquitectura serie para la interfaz ATA.<br />Como se muestra en la figura 1 y es costumbre en los diseños informáticos, la nueva arquitectura, conocida como Serial ATA (SATA), adopta una estructura de capas.  La capa de órdenes es un superconjunto de la arquitectura ATA anterior;  de forma que los nuevos dispositivos son compatibles con los protocolos ATA tradicionales, y son por tanto compatibles respecto a las aplicaciones existentes.  Sin embargo la capa física es distinta, lo que representa un punto de ruptura en el sentido de que los nuevos dispositivos SATA no son compatibles con los anteriores.  No obstante, la nueva arquitectura ofrece mejoras suficientes para justificar el cambio.<br />La idea es que los dispositivos ATA de cualquier tipo (serie o paralelo) compartan un juego común de órdenes, y organizar la conexión de estos dispositivos en una estructura donde existen direcciones, dominios y dispositivos concretos.  Una organización que recuerda vagamente la de Internet en la que está inspirada  (un dominio ATA contiene un controlador host SATA y un dispostivos)<br />Entre las características más evidentes de esta interfaz destaca la simplicidad de los cables de conexión; mucho más estrechos que los tradicionales cables paralelo.  Comparado con el cable " P" SCSI de 68 conductores, el SATA es mucho más manejable y fácil de instalar.  Esto tiene la ventaja de simplificar las conexiones, además de facilitar la aireación del interior del chasis.<br />Los dispositivos SATA tienen dos tipos de cables de conexión, de señal y de fuerza.  La forma concreta depende de la posición relativa del dispositivo respecto al controlador host.  A este respecto caben tres posibilidades:<br />Dispositivo interno conectado directamente al controlador host mediante conectores como el de la figura 2.<br />Dispositivo interno conectado a una salida del controlador host mediante cables de alimentación y señal (figura 2a).<br />Dispositivo externo conectado al controlador host mediante un cable de señal. En estos casos, el dispositivo suele disponer de su propia fuente de alimentación. <br />4. Características:<br />El sistema IDE/ATA dispone de varios métodos para efectuar el movimiento de datos, incluyendo la emulación de cualquier formato anterior, e incorpora un nuevo formato de grabación, denominado de zona múltiple MZR (" Múltiple Zone Recording" ) que consigue mayor densidad de grabación y por tanto mayor capacidad en los discos.  Además, se implementaron dos sistemas de traducción de los parámetros físicos de la unidad. Estos sistemas se denominan CHS (" Cylinder Head Sector" ) y LBA (" Logical Block Addressing" ), y permitían solventar algunas limitaciones derivadas del diseño inicial de los servicios BIOS de disco.<br />La especificación inicial permitía una tasa de transferencia de 4 MB/s, y supuso una simplificación en la instalación y configuración de los discos duros. Sin embargo, pronto se manifestaron sus carencias, de forma que desde su aparición ha sufrido constantes actualizaciones y mejoras, apareciendo versiones de los diversos fabricantes bajo diversos nombres. Enhanced IDE (EIDE), Ultra-ATA, ATA-2, ATAPI, Fast-ATA, ATA-2, ATA-3, Etc.<br />Sus principales defectos se concretaban en la capacidad de almacenamiento, que debido a limitaciones de la BIOS, no podía exceder de 528 MB.  También a la capacidad de conexión, ya que solo podían coexistir dos dispositivos IDE en el sistema (denominados unidad maestra y esclava), y la ya mentada velocidad de transferencia (4 MB/s) que pronto se mostró insuficiente.<br />Estándar Comentario IDE 1986 Pre-estándar.  ATA-1 ANSI X3.221-1994.  Define los modos PIO 0-2 y multi-word DMA modo 0. ATA-2 <br />ANSI X3.279-1996.  En 1996, como solución a los problemas planteados anteriormente, surgió la interfaz EIDE (" Extended IDE" ) o IDE mejorada, logrando un significativo aumento en flexibilidad y prestaciones. Su estándar fue definido en la norma  norma ATA-2, que definía los modos PIO 3-4 y multi-word DMA modo 1-2 ( 2.3), que permiten alcanzar un máximo de 16,6 MB/s.Otra mejora en la interfaz EIDE se reflejó en el número de unidades que podían ser instaladas al mismo tiempo, que se aumentó a cuatro .  Más aún, se habilitó la posibilidad de que coexistieran unidades de CD-ROM y de cinta en el sistema.  Para ello se ideó la norma ATAPI (AT Attachment Packet Interface), una extensión del protocolo ATA creada con el fin de aportar un único conjunto de registros y mandatos, y de esta forma facilitar la coexistencia de estas unidades.  Por extensión se denominan así aquellos dispositivos que cumplen esta norma.<br />El interfaz EIDE posee dos canales relativamente independientes: primario y secundario, a cada uno de los cuales se pueden conectar dos dispositivos (maestro y esclavo), lo que da un total de cuatro conexiones. Dichos dispositivos pueden ser discos duros, lectores y grabadores de CD-Rom, unidades de cinta y de disquetes de alta capacidad.En un canal EIDE los dos dispositivos conectados deben de turnarse en el uso del bus. Si hay un disco duro conectado con un CD-Rom en el mismo canal, aquel deberá esperar a que éste acabe su comunicación, lo que produce una pérdida de prestaciones. Por eso es buena idea conectar el CD-Rom como master del segundo canal, ya que los dos canales son más o menos independientes entre sí, dependiendo del chipset.<br />ATA-3 ANSI X3.298-1997.  Introducida en 1997, esta tecnología incluyó mejoras en la fiabilidad;  especialmente del PIO modo 4; esquema de seguridad basado en contraseña; posibilidad de gestionar una alimentación eléctrica mas sofisticada y tecnología SMART (" Self Monitoring Analysis and Reporting Technology" ), capaz de análisis y auto observación del dispositivo, que permite prevenir fallos antes de que ocurran.<br />Esta norma incluye además comandos que pueden interrogar al disco sobre sus parámetros.  Fabricante, modelos, versión del firmaware, geometría, Etc. Estándar Comentario IDE 1986 Pre-estándar.  ATA-1 ANSI X3.221-1994.  Define los modos PIO 0-2 y multi-word DMA modo 0. ATA-2 <br />ANSI X3.279-1996.  En 1996, como solución a los problemas planteados anteriormente, surgió la interfaz EIDE (" Extended IDE" ) o IDE mejorada, logrando un significativo aumento en flexibilidad y prestaciones. Su estándar fue definido en la norma  norma ATA-2, que definía los modos PIO 3-4 y multi-word DMA modo 1-2, que permiten alcanzar un máximo de 16,6 MB/s.Otra mejora en la interfaz EIDE se reflejó en el número de unidades que podían ser instaladas al mismo tiempo, que se aumentó a cuatro .  Más aún, se habilitó la posibilidad de que coexistieran unidades de CD-ROM y de cinta en el sistema.  Para ello se ideó la norma ATAPI (AT Attachment Packet Interface), una extensión del protocolo ATA creada con el fin de aportar un único conjunto de registros y mandatos, y de esta forma facilitar la coexistencia de estas unidades.  Por extensión se denominan así aquellos dispositivos que cumplen esta norma.<br />El interfaz EIDE posee dos canales relativamente independientes: primario y secundario, a cada uno de los cuales se pueden conectar dos dispositivos (maestro y esclavo), lo que da un total de cuatro conexiones. Dichos dispositivos pueden ser discos duros, lectores y grabadores de CD-Rom, unidades de cinta y de disquetes de alta capacidad.En un canal EIDE los dos dispositivos conectados deben de turnarse en el uso del bus. Si hay un disco duro conectado con un CD-Rom en el mismo canal, aquel deberá esperar a que éste acabe su comunicación, lo que produce una pérdida de prestaciones. Por eso es buena idea conectar el CD-Rom como master del segundo canal, ya que los dos canales son más o menos independientes entre sí, dependiendo del chipset.<br />ATA-3 ANSI X3.298-1997.  Introducida en 1997, esta tecnología incluyó mejoras en la fiabilidad;  especialmente del PIO modo 4; esquema de seguridad basado en contraseña; posibilidad de gestionar una alimentación eléctrica mas sofisticada y tecnología SMART (" Self Monitoring Analysis and Reporting Technology" ), capaz de análisis y auto observación del dispositivo, que permite prevenir fallos antes de que ocurran <br />Esta norma incluye además comandos que pueden interrogar al disco sobre sus parámetros.  Fabricante, modelos, versión del firmaware, geometría, Etc. (ver programas de ejercicios).  Los equipos de Western Digital  disponen de sectores especiales ocultos (denominados ficheros WDC) que contienen información muy interesante sobre los propios discos y su firmware.  Estos sectores pueden verse utilizando funciones específicas (no documentadas) de este fabricante.<br />La norma ATA-3 fue un paso intermedio que incluía la función SMART en busca de una mayor fiabilidad de los discos, pero sin añadir ninguna mejora a los 16 MB/s de la norma anterior.<br />ATA-4 Como era de esperar, en 1998 llegó la norma ATA/ATAPI-4, más conocida por Ultra DMA/33, DMA-33 y Ultra ATA.  Incorpora un nuevo modo de alto rendimiento, Ultra DMA modo 0-2, que permite transferencias de 33 MB/s, el doble que el DMA modo 2, siendo este estándar el que actualmente impera en la mayoría de los ordenadores de consumo (2001). <br />La norma ATA-4 introdujo el estándar CRC (" Cyclical Redundancy Check" ), un sistema que proporciona verificación y protección de los datos en la fase de transmisión, contando para ello con un algoritmo de comprobación de 32 bits.  El algoritmo CRC puede detectar errores de hasta 32 bits, e informa sobre ellos sin necesidad de introducir ningún tipo de modificación en el software.  La función CRC ofrece un elevado nivel de fiabilidad en la transmisión de datos al asegurar la integridad de la información transferida.<br />ATA-5 El estándar ATA/ATAPI-5, denominado también Ultra ATA/66 y Ultra DMA/66, apareció en el año 2000 y añade nuevos modos de transferencia a los anteriores estándares PIO, el modo 3 a 44,4 MBps y el modo 4 a 66,6 MBps, así como Ultra DMA modos 3-4.  El nuevo estándar es compatible hacia atrás con los anteriores, heredando la verificación CRC para los datos transferidos.  ATA-6 Aparecido en 2002, el estándar ATA/ATAPI-6 es conocido también como Ultra DMA/100, en atención a su velocidad de 100 MB/s.  Incorpora Ultra DMA modo 5 y direccionamiento LBA de 48 bits. ATA-7 Del 2003 y conocido también como Ultra DMA/133, el estándar ATA/ATAPI-7 es, por el momento, el más reciente. Alcanza 133 MB/s y utiliza Ultra DMA modo 6. (ver programas de ejercicios). El estándar Serial ATA brinda una velocidad de 187,5 MB/s (1,5 Gb/s) y cada octeto se transmite con un bit de arranque y un bit de parada, con una velocidad efectiva teórica de 150 MB/s (1,2 Gb/s). El estándar Serial ATA II debe contribuir a alcanzar 375 MB/s (3 Gb/s), es decir, una velocidad efectiva teórica de 300 MB/s, y finalmente 750 MB/s (6 Gb/s), es decir, una velocidad efectiva teórica de 600 MB/s. <br />Los cables del estándar Serial ATA pueden medir hasta 1 metro de longitud (en comparación con los 45 cm que miden los cables IDE). Además, la baja cantidad de hilos en una envoltura redonda permite una mayor flexibilidad y una mejor circulación del aire dentro de la carcasa que la de los cables IDE (incluso si existieran los cables IDE redondeados). A diferencia de los periféricos del estándar ATA, los del Serial ATA se encuentran solos en cada cable y ya no es necesario diferenciar los " periféricos maestros" de los " periféricos esclavos" . <br />5. ¿Qué es UDMA 33?<br />(Ultra DMA). Protocolo desarrollado por Quantum Corporation e Intel que soporta ratios de transferencia de 33.3 MBps. Esto es dos veces más rápido que los anteriores estándares de discos duros para PC y permite tomar las ventajas de nuevos dispositivos como los rápidos discos duros Ultra ATA.El nombre oficial para el protocolo es Ultra DMA/33. También es llamado UDMA, UDMA/33 y modo DMA 33.<br />6. ATA Advanced Technology Attachment (el término general para los tiempos modernos disco duro IDE. Todos los modernos discos duros IDE son ATA (con exclusión de las unidades de disco SCSI y de serie nuevo). <br />IDE Intelligent Drive Electronics or Integrated Drive Electronics one or the other! IDE Inteligente Drive Electronics o Integrated Drive Electronics uno o lo otro! <br />The 33, 66, 100, 133 refers to the speed the hard drive can communicate at. El 33, 66, 100, 133 se refiere a la velocidad del disco duro se puede comunicar a. Your board needs to support the relevant 33, 66, 100, or 133 for it to talk at that speed. La junta tiene que apoyar las correspondientes 33, 66, 100, o 133 para que hable a esa velocidad. If you put an ATA133 on an ATA100 board, it will theoretically talk at ATA100 speed as that is the fastest the board supports. Si pones un ATA133 en un tablero de ATA100, en teoría, a hablar a una velocidad ATA100 como que es el más rápido de la placa es compatible. <br />7. interfaz SCSI de hoy se considera un nivel de sistema (línea de transmisión) de interfaz con una considerable libertad en el diseño, mientras que sigue las directrices SCSI. The SCSI architecture supports up to 8 devices, including the controller, on a narrow (8 bits) bus and up to 16 devices, including the controller, on a wide (16 bits) bus, using a multitude of connector and cable configurations. La arquitectura SCSI soporta hasta 8 dispositivos, incluido el controlador, en una limitada (8 bits) de autobuses y hasta 16 dispositivos, incluido el tratamiento, en un amplio (16 bits) de autobuses, con una multitud de configuraciones del conector y cable. Narrow and Wide Devices can be intermixed on the same bus. Estrecha y dispositivos Wide se pueden mezclar en el mismo bus. Connecting to an internal or external daisy chain SCSI bus is as simple as using only one cable between system, host adapter, or device. Conexión a un interno o externo de conexión en cadena bus SCSI es tan simple como usar un solo cable entre el sistema, adaptador de host o dispositivo. With the potential of a daisy chain connection being up to 16 devices, including the controller, on a single bus. Con la posibilidad de una conexión en cadena que hasta 16 dispositivos, incluyendo el controlador, en un mismo bus. Internal devices are connected with an internal flat cable to the controller. dispositivos internos están conectados con un cable interno plana al controlador. The external devices are connected with a shielded round cable to the controller. Los dispositivos externos se conectan con un cable blindado a la ronda de controlador.<br />8. CDR SiPHY y PHY ICs <br />Silicon Labs offers a complete family of transceiver and clock and data recovery (CDR) ICs targeted at OC-192/STM-64, 10GbE, OC-48/STM-16, OC-12/STM-4 and OC-3/STM-1 physical layer applications. Silicon Labs, ofrece una familia completa de transmisor-receptor y el reloj y recuperación de datos (CDR) ICs dirigidas a OC-192/STM-64, 10GbE, OC-48/STM-16, OC-12/STM-4 y OC-3/STM -1 aplicaciones de la capa física. These highly-integrated devices lead the industry in jitter performance, small package size and low power. Estos dispositivos altamente integrados liderando la industria en rendimiento de la inquietud, el tamaño de paquete pequeño y de baja potencia. <br />Un CD-RW (disco compacto regrabable) es una regrabadora de discos ópticos de formato. Known as CD-Erasable (CD-E) during its development, CD-RW was introduced in 1997, and was preceded by the CD-MO , which was never officially released, in 1988. Conocido como el CD-borrable (CD-E) durante su desarrollo, CD-RW se introdujo en 1997, y fue precedido por el CD-MO , que nunca fue lanzado oficialmente, en 1988. <br />CD-RW discs require a more sensitive laser optics . Los discos CD-RW requieren un láser más sensibles óptica . Also, CD-RWs cannot be read in some CD-ROM drives built prior to 1997. También, CD-RW no se puede leer en algunas unidades de CD-ROM construidas antes de 1997. This is why CD-ROM drives of the age must bear a " MultiRead " certification to show compatibility. <br />Una unidad de DVD-R: es una unidad de disco para su equipo que se ve, actúa y funciona igual que una unidad de CD-R, sólo con la capacidad añadida de reproducción y grabación de DVDs. In the vast majority of cases people are likely to come across, a DVD-R drive, or even a simple DVD drive, will also be able to play and/or burn standard music or data CDs as well. En la gran mayoría de los casos la gente tiende a venir a través, una unidad de DVD-R, o incluso una unidad de DVD sencillo, también será capaz de reproducir y / o grabar música estándar o CD de datos también.<br />Unidad dvd-rw:<br />Corto para el DVD-R e ritable W, una re-grabables DVD formato similar al CD-RW o DVD + RW . The data on a DVD-RW disc can be erased and recorded over numerous times without damaging the medium. Los datos de un disco DVD-RW se pueden borrar y registró numerosas veces sin dañar el medio. DVD-R, DVD-RW and DVD-RAM are supported by Panasonic, Toshiba, Apple Computer, Hitachi, NEC, Pioneer, Samsung and Sharp.<br />