República Bolivariana de Venezuela. Ministerio del Poder Popular para la Educación Superior. Colegio Universitario ̈Cecilio Acosta. ̈ Los Teques, Edo Miranda. PNF Informática Sección 30.

Particiones de un disco duro y Sistemas de Archivos.

ELABORADO POR: Herrera Abraham C.I. 10.284.794

Particiones de un disco duro. Considere los discos actuales como un gran almacen de una capacidad enorme. Imagine que levantamos tabiques para dividir ese gran almacen en almacenes más pequeños. Algo parecido son la particiones que se hacen en un disco duro. No es otra cosa que dividir el disco en partes aunque el asunto tiene sus peculiaridades. No hay que trocearlo como indica la imagen, no es eso. Se trata de que el ordenador, que sólo ve unidades lógicas, crea que hay varios discos diferentes. Físicamente puede ser una sóla unidad, pero el ordenador la ve como si hubiera varias. Nosotros vemos unidades físicas, el ordenador ve unidades lógicas, no entra en consideraciones de si hay un disco físico o más de uno. El ordenador no sabe si los platos del disco están metidos en una misma carcasa o en dos, es más, él no ve ni siquiera los platos. Nosotros si los vemos si quitamos los tornillos de la carcasa del disco. Si le decimos al ordenador: oye, desde esta pista hasta esta otra es una unidad, el ordenador considera ese trozo como una unidad. Sólo hay que decirle donde empieza y donde acaba. El ordenador ignora el resto de las pistas del disco, para él esto empieza y acaba donde le hemos dicho. Pero podemos decirle a continuación, desde tal pista hasta tal otra tienes otra unidad. El ordenador ya ve dos unidades. Para él e trata de dos discos independientes aunque estén metidos en la misma carcasa metálica. Eso son las particiones.

En la imagen vemos un esquema de unas particiones en un disco. Podemos ver sin entrar en más consideraciones que ese disco tiene tres partes de 48,83; 43,95 y 29,29 GB, que se marcan en azul. Parece que una de ellas se dedica a almacenar el sistema, otra se utiliza para datos y una tercera para clones o copias de seguridad. También observamos que hay tres espacios libres de 50,18; 14,79 y 32,69 GB.

El sector de arranque MBR. ¿Cómo sabe el ordenador cuantas particiones hay, donde se ubican y cuál es la de arranque?. El primer sector del disco duro se llama sector de arranque o MBR (Master Boot Record). En ese sector se guarda información del tamaño de las particiones y de cual es la partición activa, es decir, la de arranque. Cuando arranca el ordenador se dirige al MBR que identifica la partición activa y se inicia el proceso de arranque. Dicho de otra forma, el MBR apunta a la partición activa y la máquina comienza a cargar el sistema operativo almacenado en esa partición activa o a un menú que permite elegir. Algunos virus atacan a la información guardada en el MBR, de forma que no es posible arrancar el ordenador. Si tiene discos de restauración del sistema se puede recuperar esa información del sector de arranque del disco duro o MBR. En la imagen de abajo puede ver un ejemplo de particiones en forma esquemática. Observe el sector de arranque, hay además 5 particiones y un espacio libre sin particionar. No se preocupe por ahora de los tipos de partición.

Razones para hacer particiones

Hay poderosas razones para dividir un disco en trozos o particiones: Utilizar todo el disco físico para trabajar con un sistema es un mal asunto y si se quiere instalar varios sistemas es un asunto imposible en una sola partición ya que los sistemas usan diferentes modos de almacenamiento de archivos . Además, con una sola partición, la organización del disco se resiente y el acceso a los datos es menos eficiente. Los riesgos de degradación del sistema operativo con el tiempo, aumentan. Si hace particiones mejora la protección contra virus. Hacer particiones en el disco es una forma de decirle al sistema, que no hay un disco único sino varios independientes. El sistema piensa que son varios, los discos instalados. El ordenador ve cada partición como un disco independiente. Digamos que el sistema ve unidades lógicas y no discos físicos. Por ejemplo para Windows existe la unidad C:, la unidad D: etc. no importa si esas unidades están en el mismo disco o en discos diferentes. Ventajas de las particiones. Las ventajas de hacer particiones son evidentes: Podemos utilizar una partición exclusivamente para el sistema operativo y otra para los documentos o archivos de trabajo. El sistema queda así separado del lugar donde habitualmente grabamos o borramos nuestros archivos. La probabilidad de estropear, por accidente, algo del sistema disminuye. Además podemos hacer copias de seguridad separadas de cada unidad. Otra ventaja adicional es la posibilidad que tenemos de colocar otros sistemas operativos en una partición independiente. Podemos utilizar igualmente una partición en exclusiva para copias de seguridad. Linux utiliza como mínimo dos particiones, una raíz para el sistema y otra swap o de intercambio. Es frecuente utilizar una tercera home para los archivos de usuario.

Tipos de particiones. Hay dos clases de particiones: primarias y extendidas. Una partición primaria es una única unidad lógica para el ordenador. Además puede ser reconocida como una partición de arranque. En cambio la partición extendida puede tener más de una unidad lógica y tampoco es una unidad de arranque. La partición primaria puede contener un sistema operativo para arrancar. Una de las particiones primarias se llama la partición activa y es la de arranque. El ordenador busca en esa partición activa el arranque del sistema. Cuando hay varios sistemas operativos instalados, la partición activa tiene un pequeño programa llamado gestor de arranque, que presenta un pequeño menú que permite elegir qué sistema operativo se arranca. En un disco puede haber 4 particiones primarias o 3 primarias y 1 extendida. Cuando se crean las particiones, se graba en el sector de arranque del disco (MBR), una pequeña tabla que indica dónde empieza y dónde acaba cada partición, el tipo de partición que es y si es o no la partición activa.

Resumiendo, podemos considerar tres tipos de particiones: La primaria: La puede utilizar como arranque el MBR (sector de arranque) del disco. La extendida: no la puede utilizar el MBR como arranque. Se inventó para romper la limitación de 4 particiones primarias en un disco. Es como si se tratara de una primaria subdividida en lógicas más pequeñas. La partición lógica: ocupa parte de la extendida o su totalidad. Algunos sistemas operativos modernos se pueden instalar en cualquier tipo de partición, pero el sector de arranque del disco necesita una primaria. Por lo demás no hay diferencia entre ellas en cuanto a rendimiento. Si está instalando el sistema operativo por primera vez, puede aprovechar la instalación para establecer un mínimo de tres particiones (una primaria y una extendida con dos unidades lógicas), así deja dos primarias disponibles para el futuro. Deje espacio del disco sin asignar para definir con posterioridad, particiones nuevas.

Sistemas de archivos. (File System). En computación, un sistema de archivos es un método para el almacenamiento y organización de archivos de computadora y los datos que estos contienen, para hacer más fácil la tarea encontrarlos y accederlos. Los sistemas de archivos son usados en dispositivos de almacenamiento como discos duros y CD-ROM e involucran el mantenimiento de la localización física de los archivos. Más formalmente, un sistema de archivos es un conjunto de tipo de datos abstractos que son implementados para el almacenamiento, la organización jerárquica, la manipulación, el acceso, el direccionamiento y la recuperación de datos. Los sistemas de archivos comparten mucho en común con la tecnología de las bases de datos. En general, los sistemas operativos tienen su propio sistema de archivos. En ellos, los sistemas de archivos pueden ser representados de forma textual (ej.: el shell de DOS) o gráficamente (ej.:Explorador de archivos en Windows) utilizando un gestor de archivos. El software del sistema de archivos se encarga de organizar los archivos (que suelen estar segmentados físicamente en pequeños bloques de pocos bytes) y directorios, manteniendo un registro de qué bloques pertenecen a qué archivos,

qué bloques no se han utilizado y las direcciones físicas de cada bloque. Los sistemas de archivos pueden ser clasificados en tres categorías: sistemas de archivo de disco,sistemas de archivos de red y sistemas de archivos de propósito especial. Ejemplos de sistemas de archivos. son: FAT, UMSDOS, NTFS, UDF, ext2, ext3, ext4, ReiserFS, XFS, etc. ¿Qué son los sistemas de archivos? Un sistema de archivos son los métodos y estructuras de datos que un sistema operativo utiliza para seguir la pista de los archivos de un disco o partición; es decir, es la manera en la que se organizan los archivos en el disco. El término también es utilizado para referirse a una partición o disco que se está utilizando para almacenamiento, o el tipo del sistema de archivos que utiliza. Así uno puede decir “tengo dos sistemas de archivo” refiriéndose a que tiene dos particiones en las que almacenar archivos, o que uno utiliza el sistema de “archivos extendido”, refiriéndose al tipo del sistema de archivos. La diferencia entre un disco o partición y el sistema de archivos que contiene es importante. Unos pocos programas (incluyendo, razonablemente, aquellos que crean sistemas de archivos) trabajan directamente en los sectores crudos del disco o partición; si hay un archivo de sistema existente allí será destruido o corrompido severamente. La mayoría de programas trabajan sobre un sistema de archivos, y por lo tanto no utilizarán una partición que no contenga uno (o que contenga uno del tipo equivocado). Antes de que una partición o disco sea utilizada como un sistema de archivos, necesita ser iniciada, y las estructura de datos necesitan escribirse al disco. Este proceso se denomina construir un sistema de archivos. La mayoría de los sistema de archivos UNIX tienen una estructura general parecida, aunque los detalles exactos pueden variar un poco. Los conceptos centrales son superbloque, nodo-i, bloque de datos, bloque de directorio, y bloque de indirección. El superbloque tiene información del sistema de archivos en conjunto, como su tamaño (la información precisa aquí depende del sistema de archivos). Un nodo-i tiene toda la información de un archivo, salvo su nombre. El nombre se almacena en el directorio, junto con el número de nodo-i. Una entrada de directorio consiste en un nombre de archivo y el número de nodo-i que representa al archivo. El nodo-i contiene los números de varios bloques de datos, que se utilizan para almacenar los datos en el archivo. Sólo hay espacio para unos pocos números de bloques de datos en el nodo-i; en cualquier caso, si se necesitan más, más espacio para punteros a los bloques de datos son colocados de forma dinámica. Estos bloques colocados dinámicamente son bloques indirectos; el nombre indica que para encontrar el bloque de datos, primero hay que encontrar su número en un bloque indirecto.

Los sistemas de archivos UNIX generalmente nos permiten crear un agujero en un archivo (esto se realiza con la llamada al sistema lseek(); compruebe su página de manual), lo que significa que el sistema de archivos simplemente intenta que en un lugar determinado en el archivo haya justamente cero bytes, pero no existan sectores del disco reservados para ese lugar en el archivo (esto significa que el archivo utilizará un poco menos de espacio en disco). Esto ocurre frecuentemente en especial para pequeños binarios, librerías compartidas de Linux, algunas bases de datos, y algunos pocos casos especiales. (los agujeros se implementan almacenando un valor especial en la dirección del bloque de datos en el bloque indirecto o en el nodo-i. Esta dirección especial indica que ningún bloque de datos está localizado para esa parte del archivo, y por lo tanto, existe un agujero en el archivo). Sistemas de archivos soportados por Linux Linux soporta una gran cantidad de tipos diferentes de sistemas de archivos. Para nuestros propósitos los más importantes son: Minix. El más antiguo y supuestamente el más fiable, pero muy limitado en características (algunas marcas de tiempo se pierden, 30 caracteres de longitud máxima para los nombres de los archivos) y restringido en capacidad (como mucho 64 MB de tamaño por sistema de archivos). Xia. Una versión modificada del sistema de archivos minix que eleva los límites de nombres de archivos y tamaño del sistema de archivos, pero por otro lado no introduce características nuevas. No es muy popular, pero se ha verificado que funciona muy bien. ext3. El sistema de archivos ext3 posee todas las propiedades del sistema de archivos ext2. La diferencia es que se ha añadido una bitácora (journaling). Esto mejora el rendimiento y el tiempo de recuperación en el caso de una caída del sistema. Se ha vuelto más popular que el ext2. ext2. El más sistema de archivos nativo Linux que posee la mayor cantidad de características. Está diseñado para ser compatible con diseños futuros, así que las nuevas versiones del código del sistema de archivos no necesitará rehacer los sistemas de archivos existentes.

Ext. Una versión antigua de ext2 que no es compatible en el futuro. Casi nunca se utiliza en instalaciones nuevas, y la mayoría de la gente que lo utilizaba han migrado sus sistemas de archivos al tipo ext2. Reiserfs. Un sistema de archivos más robusto. Se utiliza una bitácora que provoca que la pérdida de datos sea menos frecuente. La bitácora es un mecanismo que lleva un registro por cada transacción que se va a realizar, o que ha sido realizada. Esto permite al sistema de archivos reconstruirse por sí sólo fácilmente tras un daño ocasionado, por ejemplo, por cierres del sistema inadecuados. Adicionalmente, existe soporte para sistemas de archivos adicionales ajenos, para facilitar el intercambio de archivos con otros sistemas operativos. Estos sistemas de archivos ajenos funcionan exactamente como los propios, excepto que pueden carecer de características usuales UNIX , o tienen curiosas limitaciones, u otros inconvenientes. Msdos. Compatibilidad con el sistema de archivos FAT de MS-DOS (y OS/2 y Windows NT). Umsdos. Extiende el dispositivo de sistema de archivos msdos en Linux para obtener nombres de archivo largos, propietarios, permisos, enlaces, y archivos de dispositivo. Esto permite que un sistema de archivos msdos normal pueda utilizarse como si fuera de Linux, eliminando por tanto la necesidad de una partición independiente para Linux. Vfat. Esta es una extensión del sistema de archivos FAT conocida como FAT32. Soporta tamaños de discos mayores que FAT. La mayoría de discos con MS Windows son vfat. iso9660. El sistema de archivos estándar del CD-ROM; la extensión popular Rock Ridge del estándar del CD-ROM que permite nombres de archivo más largos se soporta de forma automática.

Nfs. Un sistema de archivos de red que permite compartir un sistema de archivos entre varios ordenadores para permitir fácil acceso a los archivos de todos ellos. Smbfs. Un sistema de archivos que permite compartir un sistema de archivos con un ordenador MS Windows. Es compatible con los protocolos para compartir archivos de Windows. Hpfs. El sistema de archivos de OS/2. Sysv. EL sistema de archivos de Xenix, Coherent y SystemV/386.. La elección del sistema de archivos a utilizar depende de la situación. Si la compatibilidad o alguna otra razón hace necesario uno de los sistemas de archivos no nativos, entonces hay que utilizar ése. Si se puede elegir libremente, entonces lo más inteligente sería utilizar ext3, puesto que tiene todas las características de ext2, y es un sistema de archivos con bitácora.