Sistema de Archivos HFS

HFS

Sistema de Archivos Jerárquicos o Hierarquical File System (HFS), es un sistema de archivos desarrollado por Apple Inc. para su uso en computadores que corren Mac OS. Originalmente diseñado para ser usado en disquetes y discos duros, también es posible encontrarlo en dispositivos de solo-lectura como los CD-ROMs. HFS es el nombre usado por desarrolladores, pero en la documentación de usuarios el formato es referido como estándar Mac Os

Historia

HFS fue introducido por Apple en septiembre de 1985 para reemplazar el Macintosh File System (Sistema de Archivos Macintosh o MFS), el sistema de archivos original el cual fue introducido un año antes que los Computadores Macintoshcompartió un número de características del diseño con MFS que no estaban disponibles en otros sistemas de ficheros de aquellos tiempos (tales como FAT de DOS). Los archivos podrían tener bifurcaciones múltiples (normalmente datos y una bifurcación del recurso), lo cuál permitió que el código del programa fuese almacenado por separado de recursos tales como iconos que pudiesen necesitar ser localizados. Los archivos fueron referidos con IDs únicas y los nombres del archivo podían tener 255 caracteres de largo.

Diseño

El sistema de ficheros jerárquico divide un volumen en bloques lógicos de 512 bytes. Estos bloques lógicos están agrupados juntos en bloques de asignación (allocation blocks) que pueden contener uno o más bloques lógicos dependiendo del tamaño total del volumen. HFS usa un valor de dirección de 16 bits para los bloques de asignación, limitando el número de bloques de asignación a 65.536.

Hay cinco estructuras que conforman un volumen HFS:

1. Bloques lógicos 0 y 1 del volumen son los bloques de arranque, que contienen la información de inicio del sistema.

2. Bloque lógico 2 contiene el directorio MDB (Master Directory Block). Este define una amplia variedad de datos sobre el volumen en sí, por ejemplo la fecha y timestamp de cuando se creó el volumen, la localización de las otras estructuras de volumen, como el volumen del mapa de bits o el tamaño de las estructuras lógicas como los bloques de asignación.

3. Bloque lógico 3 es el bloque de inicio del volumen del mapa de bits (Volume Bitmap), que mantiene un registro de los bloques de asignación que están en uso y de los que están libres. Cada bloque de asignación en el volumen es representado por un bit en el mapa: si el bit está activado el bloque está en uso; si esta desactivado el bloque está libre para ser utilizado.

4. El Extent Overflow File (Archivo de desbordamiento) es un árbol B* que contiene extensiones que registran que bloques de asignación están asignados a que archivos, una vez que las tres extensiones iniciales del Catalog File están usadas.

5. El Catalog File es otro árbol B* que contiene registros para todos los archivos y directorios almacenados en el volumen. Almacena cuatro tipos de registros.

· A Un File Thread Record almacena solo el nombre del fichero y el CNID de su directorio padre.

· A Un File Record almacena diversidad de metadatos sobre el fichero incluyendo su CNID.

· A Un Directory Record almacena datos como el número de ficheros almacenados en el directorio, el CNID del directorio, tres marcas de tiempo (momento de creación, última modificación y último back up)

Problemas

El Catalog File, que almacena todos los registros de archivos y directorios en una estructura de datos sencilla, resulta un problema de rendimiento cuando el sistema permite multitarea, solo un programa puede escribir en esta estructura a la vez, esto significa que muchos programas deben estar esperando en cola hasta que el primer programa libera el sistema. También es un problema serio de fiabilidad dañar este archivo ya que puede destruir el sistema de ficheros entero. Además, el límite de 65.535 bloques de asignación da lugar a archivos que tienen un tamaño “mínimo” equivalente a 1/65.535 del tamaño del disco. Por lo tanto, cualquier volumen, no importa su tamaño, solo puede almacenar un máximo de 65.535 archivos. Sin embargo, a cualquier archivo se le podría asignar más espacio del que necesita realmente, hasta el tamaño del bloque de asignación.

Sistema Operativo Distribuido "SPRITE"

Sistema operativo Sprite

Sprite es el nombre de un sistema operativo distribuido con un núcleo monolítico desarrollado por la University of California, Berkeley.

Este sistema operativo tiene la apariencia para los programadores de un sistema único, ya que la distribución se produce dentro del propio núcleo y de este modo, Sprite nos da la impresión de estar trabajando sobre un típico sistema UNIX.

Trabajo inicial

Las ideas al comienzo del trabajo con Sprite, eran las de crear un sistema que trabajara de forma "consciente" en red, y que al mismo tiempo lo hiciera de forma transparente para el usuario. El área primaria de trabajo fue la construcción de un nuevo sistema de archivos en red el cual hiciera uso de caché local del lado del cliente para mejorar el funcionamiento. Después de abrir el archivo y realizar algunas lecturas iniciales, la red solo sería usada bajo demanda, y la mayoría de las acciones del usuario ocurrirían en la caché. Utilidades similares permitían a dispositivos remotos ser mapeados en el espacio de la computadora local, permitiendo impresiones en red y otras tareas similares.

Muchos de los archivos Unix clave estaban basados en la red, incluidas cosas como el archivo de contraseñas. Así mismo, todas las máquinas en la red compartían el directorio root. Otras utilidades Unix comunes, tales como finger, fueron reescritas para hacerlas trabajar en red, escuchando a toda la gente conectada a través de la red. Esto hizo que una red Sprite trabajara como si fuera un gran sistema simple de tiempo compartido o una imagen de un sistema simple.

Otra adición clave en Sprite fue la migración de procesos, los cuales permitían a los programas ser movidos entre ordenadores en cualquier instante. El sistema mantenía una lista de ordenadores y de su estado y movía procesos automáticamente a ordenadores ociosos para mejorar el funcionamiento local.

Desarrollo posterior

El trabajo en los inicios de Sprite arriba detallados, terminó alrededor de 1987, pero fue mejorado durante el siguiente año. A principios de 1990, Sprite era usado como la base para el desarrollo del primer sistema de archivos log-estructurado (LFS), desarrollo que continuó hasta 1992. LFS incrementa de forma dramática el funcionamiento de la escritura de archivos, a costa de un decremento en el funcionamiento de la lectura. Dentro de Sprite, este intercambio es particularmente útil, porque la mayoría de los accesos de lectura son efectuadas en la caché -- Eso es por lo cual los sistemas Sprites, tipícamente realizarían menos lecturas que un sistema Unix normal. Los sistemas LFS también permiten una mucho más simple recuperación de errores, lo cual se convirtió en el principal enfoque del proyecto durante este período. Experimentación adicional continúo hasta cerca de 1994.

Descontinuación

Sprite no era un sistema microkernel, y sufrió el mismo abánico de problemas que otros sistemas Unix en términos de complejidad de desarrollo, convirtiéndose cada vez más difícil de desarrollar mientras más funcionalidad era añadida. En los 1990s, estaba sufriendo, y el pequeño equipo que respaldaba el proyecto, simplemente no fue capaz de mantenerse al día con los cambios rápidos en Unix que estaban sucediendo en ese tiempo. El proyecto fue cerrado lentamente en 1994

OTROS DISPOSITIVOS DE HARDWARE

Dispositivos de entrada

Scanner: Se utiliza para traducir imágenes al lenguaje del ordenador. Transforma un dibujo o fotografía en un código para que un programa de gráficos o autoedición pueda mostrar la imagen en el monitor y reproducirlo en una impresora.
Existen dos tipos de escáner:
Escáner de sobremesa: Ponemos una hoja con la imagen a escanear sobre la superficie de lectura óptica, obteniéndose mediante una técnica de barrido luminoso
Escáner de mano: Somos nosotros quienes desplazamos el dispositivo sobre la superficie que deseamos escanear. Un escáner permite también digitalizar texto.

Lector de marcas: Las lectoras, analizan los datos carácter a carácter y detectan si cada zona de identificación está impresa o no. A cada carácter, se le hace corresponder una secuencia ordenada de ceros y unos. El dispositivo de entrada compara esta secuencia con la de los patrones (que tienen grabados internamente).Los lectores ópticos suelen contener una fuente de luz que ilumina intensamente el dato a leer, un sistema óptico de ampliación de imagen y los elementos necesarios para identificar el carácter.

Lector de caracteres manuscritos: Los lectores ópticos de caracteres pueden detectar caracteres (alfabéticos y/o numéricos), o bien impresos o mecanografiados, o bien manuscritos. Los lectores de caracteres impresos suelen utilizar patrones normalizados. El reconocimiento óptico de caracteres (OCR) está basado en el uso de un dispositivo de exploración óptica que puede reconocer la letra impresa.

Tableta digitalizadora : es un periférico que permite al usuario introducir gráficos o dibujos a mano, tal como lo haría con lápiz y papel. También permite apuntar y señalar los objetos que se encuentran en la pantalla. Consiste en una superficie plana sobre la que el usuario puede dibujar una imagen utilizando el estilete (lapicero) que viene junto a la tableta. La imagen no aparece en la tableta sino que se muestra en la pantalla del ordenador.

Lápiz óptico: es un periférico informático muy parecido a una pluma ordinaria que se utiliza sobre la pantalla de un ordenador o en otras superficies para leer éstas o servir de dispositivo apuntador. Está conectado a un cable eléctrico y requiere de un software especial para su funcionamiento. Haciendo que el lápiz toque el monitor el usuario puede elegir los comandos de los programas (el equivalente a un clic del mouse), bien presionando un botón en un lado del lápiz óptico o presionando éste contra la superficie de la pantalla. El lápiz óptico no requiere una pantalla ni un recubrimiento especiales como puede ser el caso de una pantalla táctil, pero tiene la desventaja de que sostener el lápiz contra la pantalla durante periodos largos de tiempo llega a cansar al usuario.

Reconocedor de voz: Usualmente los dispositivos de reconocimiento de la voz o de la palabra tratan de identificar fonemas o palabras dentro de un repertorio o vocabulario muy limitado. Existen dos tipos de unidades de reconocimiento de la voz:
• Dependientes del usuario: En estos sistemas es necesario someter al dispositivo a un período de aprendizaje o programación, al cabo del cual puede reconocer ciertas palabras del usuario.
• Independientes del usuario: Estos sistemas están más difundidos, pero el vocabulario que reconocen suele ser muy limitado. Los parámetros de las palabras que identifican vienen ya memorizados al adquirir la unidad.

Lector de código de barras: los códigos de barra son un conjunto de líneas verticales de color negro que tiene distintos grosores. Este es un dispositivo capaz de leer e interpretar secuencias de barra permitiendo al ordenador identificar el producto y obtener datos acerca de este. Se presentan en una gran variedad de modelos: operación manual, automática, portátiles, fijos, integrados a otros dispositivos, con conexión por cable inalámbricos.
Terminales Portátiles. Es el componente tecnológico que permite la captura de información vital de un negocio en el lugar mismo donde se genera y descargando posteriormente la información capturada a una computadora.
Terminales de Radiofrecuencia. A diferencia de las anteriores, estas utilizan la tecnología de Radiofrecuencia (RF, comunicación de información vía ondas de radio) para comunicarse con una computadora que forma parte de un sistema integrado.

Palancas de Mando (Joystick): Dispositivo señalador muy conocido, utilizado mayoritariamente para juegos de ordenador o computadora, pero que también se emplea para otras tareas. Un joystick o palanca de juegos tiene normalmente una base de plástico redonda o rectangular, a la que está acoplada una palanca vertical. Es normalmente un dispositivo señalador relativo, que mueve un objeto en la pantalla cuando la palanca se mueve con respecto al centro y que detiene el movimiento cuando se suelta.

El lector de tarjeta magnética: En la actualidad son utilizados en casi todas las tiendas para cobrar con las tarjetas de crédito o en industrias para abrir puertas etc. Utiliza un componente específico para leer datos de una tarjeta magnética que se conoce como leer la cabeza. El lector de tarjetas magnéticas es un microcontrolador basado en el dispositivo. Las cabezas lectoras de contener los amplificadores de señal y excitadores de línea. Todos los modernos cabezas lectoras magnéticas contienen integrado F/2F poco y recuperación de circuitos de interfaz con el controlador host.

Dispositivos de salida

Plotters (Trazador de Gráficos): Es una unidad de salida de información que permite obtener documentos en forma de dibujo.
Existen plotters para diferentes tamaños máximos de hojas (A0, A1, A2, A3 y A4); para diferentes calidades de hojas de salida (bond, calco, acetato); para distintos espesores de línea de dibujo (diferentes espesores de rapidógrafos), y para distintos colores de dibujo (distintos colores de tinta en los rapidógrafos).

El microfilm: Es un sistema de archivo, gestión y difusión documental. Su objetivo es obtener una reproducción exacta del documento original, representada a un grado de reducción determinado y conocido, sobre un soporte fotográfico normalizado y cuya posición dentro de una serie documental puede ser establecida.

Visualizador: Se llama visualizador, display en inglés, a un dispositivo de ciertos aparatos electrónicos que permite mostrar información al usuario, creado a partir de la aparición de calculadoras, cajas registradoras e instrumentos de medida electrónicos en los que era necesario hacerlo. Hay diferentes tipos:
* Visualizador de segmentos
* Visualizador de matriz
* Visualizador electromecánico
* Visualizador de proyección
* Visualizador fluorescente de vacío (VFD)

Dispositivos de entrada-salida

Pantalla táctil: es una pantalla que mediante un contacto directo sobre su superficie permite la entrada de datos y órdenes al dispositivo. A su vez, actúa como periférico de salida, mostrando los resultados introducidos previamente. Este contacto también se puede realizar con lápiz u otras herramientas similares. Actualmente hay pantallas táctiles que pueden instalarse sobre una pantalla normal. Así pues, la pantalla táctil puede actuar como periférico de entrada y periférico de salida de datos.

Fax: Se denomina fax a un sistema que permite transmitir a distancia por la línea telefónica escritos o gráficos (telecopia). Un fax es esencialmente un escaner de imágenes, un modem y una impresora combinados en un aparato especializado. El escáner convierte el documento original en una imagen digital, el modem envía la imagen por la línea telefónica, al otro lado el modem lo recibe y lo envía a la impresora que hace una copia del documento original

PARAMETROS PARA LA COMPRA DE UN DISCO MAGNETICO.

Los discos magnéticos son un grupo de dispositivos de almacenamiento que permiten guardar grandes cantidades de datos.

Poseen discos circulares magnéticos de una o dos caras que rotan rápidamente cuando está encendido; en esos discos se almacenan los datos.

La capacidad de almacenamiento varía de 700 KB y 1,5 MB para los discos flexibles y de más de 1000 GB en los discos duros.

Cada círculo se llama pista. Todas las pistas de igual diámetro constituyen un cilindro.

Las pistas se dividen en bloques (Ver clúster) cuando se formatea un disco.

Para leer o escribir un dato en estos discos se usa un cabezal de lectura/escritura, que está unido a un brazo mecánico (por lo general hay varios brazos mecánicos en las unidades de discos magnéticos). Este brazo mecánico se mueve para acceder a la pista correspondiente.

Los discos en funcionamiento están en continua revolución de 3600 a 7200 rpm (en la actualidad muchas más revoluciones por minuto).

Básicamente existen 4 tipos de unidades de discos:

• Discos de cabezas fijas.
• Paquetes de discos.
• Discos Duros
• Disquetes.

A continuación describiremos brevemente cada uno de ellos.

Discos de cabezas fijas.

Son discos que tienen una cabeza individual de lectura/escritura para cada pista, con ello se consigue un tiempo de acceso relativamente bajo, ya que este tiempo viene fijado únicamente por la velocidad de giro del disco. Existen unidades con un sólo plato o con varios platos.

Paquetes de discos.

Son unidades compuestas por varios platos que giran solidariamente alrededor de un eje común. Las cabezas le lectura/escritura son móviles, existiendo una por superficie. Estas se desplazan simultáneamente a gran velocidad radialmente buscando la pista en que se encuentra el sector que se debe escribir o leer. Todas las cabezas se mueven al unísono, y cada cabeza lee/graba en el sector correspondiente a su superficie, trasfiriéndose la información en paralelo.

En un instante dado, por tanto, se leen/graban las mismas pistas de las distintas superficies. Cada grupo de estas pistas se denomina cilindro de pistas, existiendo tantos cilindros como pistas.

Usualmente las superficies externas no se utilizan para grabar, así una unidad con 6 platos puede utilizar sólo 10 superficies. Existen unidades de paquetes de discos en que éstos son intercambiables.

Disquetes.

Los disquetes son pequeños discos cuyos platos son flexibles, ya que están constituidos por un material de plástico y son intercambiables.

Hasta hace poco tiempo los disquetes más utilizados eran los de 5 ¼ “, también denominados minidisquetes y actualmente los más empleados son los de 3 ½ “, también denominados microdisquetes.
La superficie se encuentra protegida por una funda recubierta internamente de un material que facilita el deslizamiento rotacional del plato. En la funda hay una abertura radial que abarca a todas las pistas; a través de esta ventana las cabezas de la unidad de disquetes acceden a la información.
También en el sobre y en el plato hay otro orificio que sirve para que la unidad por medios ópticos tenga una referencia de alineamiento para localizar pistas y sectores.

Las cabezas actúan en contacto con la superficie del disquete.

La grabación, dependiendo del tipo de unidad, puede efectuarse en una única superficie, es decir, en una sola de la caras, o en doble cara.

También la grabación se puede efectuar en densidad normal (o simple densidad) o doble densidad.

Los disquetes constituyen un elemento excelente para actuar como memoria masiva auxiliar de microordenadores personales. Esto se debe a su relativo bajo precio, a ser un dispositivo de acceso directo y a su gran velocidad.

DISCOS DUROS

Discos duros de sobremesa: aquellos que se utilizarán en equipos de sobremesa o PC.

Portátiles: son los discos duros portátiles, donde prima un reducido tamaño.

Sistemas RAID: disposición de dos o más discos para el almacenamiento de grandes cantidades de información y acceso a gran velocidad.

Microdrive: pequeño dispositivo utilizado en cámaras de fotos agendas electrónicas y otros dispositivos electrónicos, basado en el estándar CompactFlash. Disponen de capacidades entre 340 MB y 8 GB.

Hay que tener en cuenta:

* Capacidad: Aconsejable que sea a partir de 6 Gbytes en adelante (o depende para que lo quieras).

* Tiempo de acceso: Importante. Este parámetro nos indica la capacidad para acceder de manera aleatoria a cualquier sector del disco.

* Velocidad de Transferencia: Directamente relacionada con el interfase.

En un dispositivo Ultra-2 SCSI es de 80 MBytes/seg. Mientras que en el Ultra DMA/33 (IDE) es de 33.3 MBytes/seg. en el modo DMA-2. Esta velocidad es la máxima que admite la interfase, y no quiere decir que el disco sea capaz de alcanzarla.

* Velocidad de Rotación: Tal vez el más importante. Suele oscilar entre las 4500 y las 7200 r.p.m. (revoluciones por minuto) o incluso más .

* Caché de disco: La memoria caché implementada en el disco es importante, pero más que la cantidad es importante la manera en que ésta se organiza. Por ello este dato normalmente no nos da por si solo demasiadas pistas. Son normales valores entre 64 y 256 Kb.

También habría que fijarnos en los diferentes tipos de conexión:

Entre los conectores internos encontramos el IDE, EIDE, SATA, SCSI, unidad de disco flexible, paralelo y serial.

Conector ATA/IDE Se le conoce como un un conector interno de Unidad Electrónica Integrada ("Integrated Drive Electronics" o "IDE"). Es la interfáz estándar para el enlace a periferales internos, tales como disco duro, CD-ROM, dispositivos ZIP para almacenamiento, unidades de cinta, CD-RW, DVD-ROM, DVD-RW, entre otros. IDE también se conoce como Tecnología de Conexión Avanzada ("Advanced Technology Attachment" o "ATA").

Ultra ATA (Ultra ATA/133) Representa una interfaz ATA mejorada. Puede pasar 16 bits de datos paralelos entre un disco duro y una microcomputadora a velocidades hasta de 133MBps

EIDE Las siglas significan "Enhanced Integrated Drive Electronics" ("Unidad Electrónica Integrada Mejorada" ó "EIDE"). También se conoce cono ATA rápida ("Fast ATA" o "Fast Advanced Technology Attacment"). Representa una versión mejorada (actualizada) del estándar de interfaz para dispositivos internos tipo IDE.

Conector Serial ATA (SATA) Representa una nueva tecnología de interfaz serial interna, la cual transfiere información a una velocidad mucho más elevada y con mayor eficacia al compararse con la interfaz paralela ATA. Comunmente, SATA maneja transferencias de datos hasta 150MBps. Se espera que próximamente supere los 300MBps.

SCSI: Representa un conector interno de Interfaz Pequeña para Sistema de Computación ("Small Computer System Interface" o "SCSI"). Es un conector macho de 50 clavijas

Ultra SCSI Es una extensión del estándar SCSI-2 que duplica la velocidad de transferencia del SCSI-Rápido ("Fast SCSI"),

Unidad de Disco Flexible Es un conector macho de 34 clavijas, comunmente localizado al lado del coenctor IDE o EIDE en la tarjeta del sistema. Este conector emple un cable cinta torsido para enlazar una unidad de disco flexible a la computadora.

Parámetros para comprar un microprocesador

Microprocesadores

A la hora de comprar un microprocesador, los procesadores se pueden diferenciar por sus características físicas y lógicas:

- Características lógicas:

1-. Longitud de la palabra procesada, esto es, número de bits procesados en el mismo ciclo de reloj.
2.- Capacidad de acceso a la memoria o la cantidad de memoria que puede manejar.
3-. Velocidad de ejecución de instrucciones, su velocidad de proceso.
4.- Repertorio de instrucciones a nivel máquina que puede procesar.


- Características físicas:

1. Retraso de propagación de la señal eléctrica: representa el tiempo que tarda la señal en tomar uno u otro valor dentro del circuito.
2.- Disipación de potencia: Este valor indica el calor que genera el procesador al permanecer operativo.
3.- Abanico de salida: es la cantidad de señales eléctricas que el microprocesador es capaz de manejar entre su circuitería interna y el sistema informático exterior al que se conecta.
4.- Márgenes de ruido: indican la fiabilidad de que la señal eléctrica que contiene la información generada por el microprocesador al realizar sus operaciones se propague correctamente a través de sus circuitos, o esté corrompida por una señal proveniente del exterior.
5.- Si tiene un solo núcleo o más de un núcleo.
Un procesador de doble núcleo (Dual Core) es un microprocesador en el cual hay dos procesadores (físicos) independientes en el mismo encapsulado, además estos procesadores de doble núcleo poseen para cada procesador interno una memoria caché de segundo nivel (L2) de 1 o 2 Mb de capacidad, también comparten la memoria principal del sistema para la carga de sus propios procesos.

En este caso los “Cuellos de botella” no podrían producirse, ya que existe un mecanismo de arbitraje que hace que cada núcleo tenga un ancho de banda óptimo.

Nota: En este tipo de procesadores la memoria caché de primer nivel (L1) puede variar dependiendo de las necesidades de procesamiento o multiprocesamiento. Suele ser más pequeña que la L2.

Una de las principales limitaciones de los actuales microprocesadores es el abanico de salida de señales debido al limitado número de patillas de conexión con la placa principal que aquéllos pueden tener. El número de patillas del microprocesador limita o permite el manejo de mayor o menor cantidad de señales desde y hacia el microprocesador, lo que facilita o perjudica su capacidad en el manejo de la información necesaria para realizar los diferentes procesos.