Dentro
de un disco duro hay uno o varios platos (entre 2 y 4 normalmente, aunque hay
hasta de 6 ó 7 platos), que son discos (de
aluminio o cristal) concéntricos
y que giran todos a la vez. El cabezal (dispositivo de lectura y
escritura) es un conjunto de
brazos alineados verticalmente que se mueven hacia dentro o fuera según
convenga, todos a la vez. En la punta de dichos brazos están las cabezas de
lectura/escritura, que gracias al movimiento del cabezal pueden leer tanto
zonas interiores como exteriores del disco.
Cada
plato posee dos caras, y
es necesaria una cabeza de lectura/escritura para
cada cara. Si se observa el esquema Cilindro-Cabeza-Sector de más abajo, a primera vista se ven 4
brazos, uno para cada plato. En realidad, cada uno de los brazos es doble, y
contiene 2 cabezas: una para leer la cara superior del plato, y otra para leer
la cara inferior. Por tanto, hay 8 cabezas para leer 4 platos, aunque por
cuestiones comerciales, no siempre se usan todas las caras de los discos y existen
discos duros con un número impar de cabezas, o con cabezas deshabilitadas. Las
cabezas de lectura/escritura nunca tocan el disco, sino que pasan muy cerca
(hasta a 3 nanómetros), debido
a una finísima película de aire que se forma entre éstas y los platos cuando
éstos giran (algunos discos incluyen un sistema que impide que los cabezales
pasen por encima de los platos hasta que alcancen una velocidad de giro que
garantice la formación de esta película). Si alguna de las cabezas llega a
tocar una superficie de un plato, causaría muchos daños en él, rayándolo
gravemente, debido a lo rápido que giran los platos (uno de 7.200 revoluciones
por minuto se mueve a
129 km/h en el borde de un disco de 3,5 pulgadas ).
COMO FUNCIONA UN DISCO DURO.
1. Una caja metálica hermética protege los
componentes internos de las partículas de polvo; que podrían obstruir la
estrecha separación entre las cabezas de lectura/escritura y los discos, además
de provocar el fallo de la unidad a causa de la apertura de un surco en el
revestimiento magnético de un disco. 2. En la parte inferior de la unidad, una placa de circuito impreso, conocida también
como placa lógica, recibe comandos del controlador de la unidad, que a su vez
es controlado por el sistema
operativo. La placa lógica convierte estos comandos en fluctuaciones
de tensión que obligan al actuador de las cabezas a mover estas a lo largo de
las superficies de los discos. La placa también se asegura de que el eje
giratorio que mueve los discos de vueltas a una velocidad constante y de que la
placa le indique a las cabezas de la unidad en que momento deben leer y
escribir en el disco. En un disco IDE (Electrónica de Unidades Integradas), el controlador de disco
forma parte de la placa lógica. 3. Un eje giratorio o rotor conectado a un
motor eléctrico hacen que los discos revestidos magnéticamente giren a varios
miles de vueltas por minuto. El número de discos y la composición del material
magnético que lo s recubre determinan la capacidad de la unidad. Generalmente
los discos actuales están recubiertos de una aleación de aproximadamente la
trimillonésima parte del grosor de una pulgada. 4. Un actuador de las cabezas
empuja y tira del grupo de brazos
de las cabezas de lectura/escritura a lo largo de las superficies de los platos
con suma precisión. Alinea las cabezas con las pistas que forman círculos
concéntricos sobre la superficie de los discos. 5. Las cabezas de
lectura/escritura unidas a los extremos de los brazos móviles se deslizan a la vez a lo largo de las
superficies de los discos giratorios del HD. Las cabezas escriben en los discos
los datos procedentes del controlador de disco alineando las partículas
magnéticas sobre las superficies de los discos; las cabezas leen los datos
mediante la detección de las polaridades de las partículas
ya alineadas. 6. Cuando el usuario o su software le indican al sistema operativo que lea o escriba un archivo,
el sistema operativo ordena al controlador del HD
que mueva las cabezas de lectura y escritura a la tabla de asignación de archivos de la unidad, o FAT en DOS (VFAT en Windows 95). El
sistema operativo lee la FAT para determinar en que
Cluster del disco comienza un archivo preexistente, o que zonas del disco están
disponibles para albergar un nuevo archivo. 7. Un único archivo
puede diseminarse entre cientos de Cluster independientes dispersos a lo largo de varios discos.
El sistema operativo almacena el comienzo de un archivo en los primeros Cluster
que encuentra enumerados como libres en
la FAT. Esta
mantiene un registro encadenado de los Cluster utilizados
por un archivo y cada enlace de la cadena conduce al siguiente Cluster que
contiene otra parte mas del archivo. Una vez que los datos de la FAT han pasado de nuevo al
sistema operativo a través del sistema electrónico de la unidad y del
controlador del HD, el sistema operativo da instrucciones a la unidad para que
omita la operación de las cabezas de lectura/escritura a lo largo de la
superficie de los discos, leyendo o escribiendo los Cluster sobre los discos
que giran después de las cabezas. Después de escribir un nuevo archivo en el
disco, el sistema operativo vuelve a enviar las cabezas de lectura/escritura a la FAT , donde elabora una lista de
todos los Cluster del archivo.
