Qué es la memoria RAM y cómo funcionan los discos duros

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Recursos

Un disco duro (del inglés hard drive) es una pieza de hardware que almacena datos en un disco. El usuario puede acceder a estos datos para leer y escribir archivos.

¿Cómo funciona un disco duro?

En generaciones anteriores, un disco duro contenía un brazo mecánico, que se utilizaba para leer y escribir los datos en un disco de metal mientras este se encuentra girando, algo similar a los antiguos discos de vinilo. Cuando el brazo lee o escribe información, necesita moverse para acceder a las diferentes partes del disco.

Actualmente, existe una serie de nuevos discos, llamados de estado sólido (Solid State Drive) que ya no utilizan ningún tipo de brazo o disco giratorio y cuyo funcionamiento se asimila más al de la memoria RAM, sin que la información se pierda al apagar el equipo. Esto permite que la velocidad de lectura y escritura sea extremadamente rápida y el tiempo de vida útil del disco se extienda por no tener piezas móviles que puedan dañarse.

Discos duros y memoria RAM

Los discos duros tradicionales son relativamente lentos porque deben posicionarse donde está el archivo almacenado y esto puede implicar que el brazo mecánico que mueve el cabezal se tome mucho tiempo en encontrar todos los pedazos del archivo.

La memoria RAM es más rápida, ya que puede acceder a los datos almacenados de manera instantánea. La diferencia está en que los discos duros no son volátiles: guardan la información de manera persistente aunque se les quite el suministro de energía. La información de la memoria RAM, en cambio, se elimina en el momento en el que el computador se apaga.

Además, almacenan los archivos de manera secuencial: para almacenar un archivo, este se parte en varios pedacitos y se guarda la posición de cada uno de ellos, además de su ubicación, en el disco para poder leerlos secuencialmente.

Sistemas de archivos de un disco

Para poder almacenar los archivos de forma adecuada, un disco duro necesita un sistema de archivos. Los sistemas de archivos son convenciones internas de los sistemas operativos para poder acceder a los archivos almacenados.

  • En Linux existe ext3 o ext4.
  • En Windows existía FAT16 o FAT32 (File Allocation Table), que fue reemplazado por NTFS (New Technology File System).
  • En Mac OSX el sistema de archivos se llamaba HFS (Hierarchical File System) pero ahora se llama AFS (Apple File System) en macOS Sierra.

Cuando abrimos un archivo, la CPU (Unidad Central de Procesamiento) se lo pide al disco duro y luego lo lleva a la memoria RAM para leerlo.

Cómo funciona la memoria RAM

En la RAM están almacenados, de manera temporal, todos los programas y archivos que están en ejecución al momento de usar el computador. Si abrimos un archivo con el Bloc de Notas, por ejemplo, ambos deben estar cargados en la RAM. El CPU puede acceder a la memoria RAM a través de un índice compartido, es decir, un índice que indica en qué posiciones de memoria se encuentran qué partes de un archivo o proceso.

Los datos viajan a través de un conjunto de cables paralelos llamado bus de datos, que comunica la CPU con el disco duro y la RAM para permitir la transferencia de datos.

Contribución creada con los aportes de: Mayra López.

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Así luce un Disco Duro por dentro.

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Notas de la Clase

Forma en que se Organizan los Datos en el Disco Duro:

  • Persistente
    Conserva su contenido incluso cuando se interrumpe la alimentación del sistema.
  • Secuencial
    Para acceder a un registro en particular se tiene que leer registro x registro desde el inicio hasta alcanzar el registro particular que contiene el dato requerido
  • Estructurada
    Tiene una forma especial de guardarse dentro de sí misma, a la misma se le llama Sistema de Archivos

Sistema de Archivo

  • Son convenciones internas decididas por el O.S, que utilizamos para poder acceder a los archivos por dentro.
  • La mayoría de los Sistemas Operativos (O.S) tiene su propio sistema de archivos.
  • No son compatibles entre sí.
  • Internamente son formas de estructurar los archivos

Las Principales Funciones

  • La asignación de espacio a los archivos.
  • La administración del espacio libre y del acceso a los datos resguardados.
  • Estructurar la información guardada en el disco duro, que luego será representada ya sea textual o gráficamente utilizando un gestor de archivos.

Algunos Sistemas de Archivos

  • Windows
    • FAT (File Allocation Table)
    • FAT16 - FAT32
      • El 16 y el 32 representaba la cantidad de Bits que se usaban para guardar la posición de los archivos.
    • NTFS (New Technology File System)
  • MAC OS
    • HFS (Hierarchical File System)
    • HFS+ (HFS Extended)
    • APFS (Apple File System)
  • Linux
    • minix
    • xia
    • ext2 - ext3

Forma en que se localiza y se lee la información en el Disco Duro
En la parte superior interna del Disco Duro, está la cabecera o índice del archivo, la cual depende del sistema de archivos y es donde se encuentra la lista de todos los archivos y su respectiva ubicación.
Estos indices a través de los Drivers del Sistema Operativo (O.S), le indican al O.S como darle una orden al procesador (CPU) para que la cabeza de lectura del disco duro se mueva a la posición donde se encuentra el archivo.

¿Cómo se borra un archivo del Disco Duro?
Cuando un archivo se borró del disco duro, no significa que se borraron los Bytes donde se encuentra el archivo, sino que se borró el índice correspondiente a ese archivo de la cabecera, por lo que se hace imposible acceder al mismo desde la cabecera.

Luego cuando otro archivo llegue va a encontrar el área donde se encuentra el archivo, vacía y la va a reescribir.
Para estos casos se puede utilizar software de recuperación de datos, u otros métodos más profesionales y científicas con herramientas forenses.
- Software de Recuperación: es un tipo de software que permite la recuperación de datos dañados, eliminados o inaccesibles desde un dispositivo de almacenamiento.

En los casos donde los Hackers quieren borrar definitivamente una información o archivo del disco duro utilizan métodos como el software Shredder.
- Sofware Shredder: es el software que puede eliminar archivos de su disco duro sin temor a que se puedan recuperar. Para eliminar o borrar archivos de forma permanente de su sistema, debe utilizar un programa que sea capaz de reescribir los archivos con series aleatorias de datos binarios varias veces. Este proceso a menudo se denomina trituración.

Memoria Caché

  • Se encuentra internamente en la CPU
  • Es una especie de memoria RAM ultra veloz
  • En la misma se guardan las cosas más fundamentales del Sistema Operativo, las instrucciones que se necesitan ejecutar de manera inmediata.
  • Es una técnica en la que las aplicaciones informáticas almacenan datos temporalmente en la memoria principal de una computadora (RAM) para permitir recuperaciones rápidas de esos datos.
  • La RAM que se utiliza para el almacenamiento temporal se conoce como caché.
  • Dado que acceder a la RAM es significativamente más rápido que acceder a otros medios como unidades de disco duro o redes, la memoria caché ayuda a que las aplicaciones se ejecuten más rápido debido a un acceso más rápido a los datos.
  • La memoria caché es especialmente eficaz cuando la aplicación muestra un patrón común en el que accede repetidamente a los datos a los que se accedió anteriormente.

RAM (Random-access memory)

  • Es un componente extremadamente rápido que almacena temporalmente toda la información que un dispositivo necesita en este momento y en el futuro cercano.
  • El acceso a la información en la RAM es increíblemente rápido, a diferencia de los discos duros más lentos, que brindan almacenamiento a largo plazo.
  • Ejecuta muchos procesos paralelamente, es decir, al mismo tiempo. Uno de ellos es el Sistema Operativo, más concretamente aquellas funciones que necesitamos y utilizamos con frecuencia, las demás se quedan en el disco duro por si en algún momento se necesitan.
  • Tanto la memoria RAM como la CPU siempre saben dónde está todo ya que poseen un índice compartido de los datos de la RAM y la CPU. Este facilita la localización de proceso por parte de la CPU de manera muy rápida.

System on a Chip no son actualizables, habría que cambiar todo el sistema. Por el contrario, en la CPU si se le pueden cambiar partes

Conexión entre la RAM y la CPU, y el Disco Duro y la CPU

  • La RAM y el Disco Duro se conectan a la CPU mediante un Bus de Datos. Sin embargo, a muchas veces no se utilizan cables, sino que se utiliza un circuito interno.
    • Bus de Datos: es un sistema dentro de una computadora o dispositivo, que consta de un conector o conjunto de cables, que proporciona transporte de datos. Un bus de datos puede transferir datos hacia y desde la memoria de una computadora, o hacia o desde la unidad central de procesamiento (CPU) que actúa como el “motor” del dispositivo. Un bus de datos también puede transferir información entre dos computadoras.
  • Normalmente la conexión entre la CPU y la RAM se hace mediante un socket DDR1, DDR2, DDR3 y a través de la conexión con la tarjeta madre. Esto suele llamarse Puente o Bridge.
  • Con el Disco Duro el Bus de Datos tiene nombres especiales:
    • SATA (Serial Advanced Technology Attachment)
    • IDE (Integrated Drive Electronics)

Mi resumen:

Discos duros
Guarda archivos de manera **persistente **(memoria), los lee de forma secuencial (de principio a fin) y se guardan de una manera estructurada (*sistemas de archivos).

  • son convenciones internas decididas por el sistema operativo.

¿cómo se sabe donde esta el archivo?
Dependiendo del sistema de archivos, por lo general en los primeros sectores del disco se encuentra el indice (también llamado cabecera). es donde estan todas las direcciones de todos los archivos. Los indices a traves de los drivers le indican sistema operativo como darle una orden al cpu para la cabeza de lectura del disco duro se mueva hasta el lugar donde está el archivo.

CPU
El carga el sistema operativo, cuenta con memoria cache en la cual se guardan programas fundamentales para que la cpu ejecute de manera inmediata.
Al leer un archivo como el del ejempo: la cpu va al disco duro (fué la orden que emitió el sistema operativo) captura el archivo, toma los bytes del archivo y se los lleva a la memoria RAM

Memoria RAM
¿cómo se lee los datos qué están en la memoria ram?
El cpu y la ram compartén un índice, por la tanto siempre saben donde está todo. Por esa razon es super veloz el acceso a esa información.

Creo que fui la unica que cuando en windows decia FAT entendio que significaba que era un archivo gordo :v

Cuando se borra un archivo del Disco
No se borrar los bytes, sino que elimina el archivo del indice de la cabecera.
Cuando un archivo nuevo ingresa se re-escribe sobre el espacio vacio.

Apuntes de clase:
Una analogía para entender el funcionamiento del sistema de memorias, somos un procesador y estamos trabajando con informes, la idea es que lo estas utilizando de forma mas inmediata este en tu escritorio o memoria cache, tu escritorio es pequeño por lo que atrás de ti tienes un estante para almacenar mas datos con los que estas trabajando y que no caben en tu escritorio, este estante vendría a ser la memoria RAM, cuando te vas a casa necesitas vaciarlo y dejar todo en la sala de archivo o Disco duro. La memoria RAM es nuestra memoria principal, cercana al procesador le provee todos los datos que necesita sin tener que ir a la sala de archivo porque estos ya han sido cargados dentro de ella, sin embargo la RAM no es lo suficientemente rápida por lo que la efectividad del procesador se queda corta, es por ello que ocupamos “la memoria cache” que almacena de forma permanente la información mientras haya alimentación y ademas es mas rápida que la memoria RAM, se utiliza como paso intermedio entre la RAM y el procesador, estos módulos de memoria están dentro del procesador.
Un SSD (Solid State Drive) vendría siendo una sala de archivo pero una que es mucho mas rápida.
Intel Optane: seria una pequeña sala de archivos mas pequeña, cercana y mejor organizada en un futuro podría sustituir a la memoria SSD.
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En conclusión cada memoria desempeña una función, podemos decir que es un sistema de memorias para dar la máxima eficiencia a nuestros procesadores.
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Mas acerca del dico duro:
Un disco duro tiene una ahuja magnetica que lee dentro de un disco de acero magnetizado, es muy parecido a un tocadiscos, en realidad no solo tiene un disco sino una serie de ellos apilados, cada vez que se solicitan datos al disco duro, este tiene que buscarlos dentro de estos discos, el disco tiene una tabla donde tiene apuntado el sitio de cada uno de estos archivos esto se llama el sistema de archivos, que seria el equivalente a tener un indice para saber en que estantería de la sala de archivo se encuentra cada uno de los informes que necesitamos, cuando al disco se le pide un archivo se mira la tabla de sistemas de archivos y luego se va buscar los datos a la posición especificada.
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  • Un pedazo del sistema operativo siempre vive en la cache del CPU.
  • La mayor parte del sistema operativo de ejecución esta en la memoria RAM.

Direcciones de memoria: indice compartido de los datos de la memoria RAM y de la CPU.
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Necesitamos una forma de conectar el HD al CPU y la RAM a la CPU para ello utilizamos un bus de datos, que son las conexiones entre estos componentes.
Con los discos duros el bus de datos tiene nombres especiales, actualmente lo conocemos como SATA.

  • sistemas de archivos: son convenciones internas de los sistemas operativos para poder acceder a los archivos almacenados.

  • Cuando nosotros tenemos un disco duro externo conectado a un computador normalmente lo conectamos por un bus de datos que tiene el nombre de USB (Universal Serial Bus).
    _
    Fuente: https://www.youtube.com/watch?v=IwUq0RiUank

Alguien save de alguna pagina o libro que hable profundamente de esto?

Lo que se me viene a la mente, es: ¿Como sera la estructura en la computacion cuantica?

Clase 6
¿Que puedo aprender de esta clase?
¿Como puedo utilizarlo a nivel personal y a nivel profesional?
¿Para que me sirve este conocmiento?
¿En que me ilumina?
¿Como mejorará mi calidad de vida?

Memoria RAM
Disco duro

  • Guarda de manera persistente (si no hay electricidad igual funciona)
  • Secuencial
  • Estructurada
    Sistemas de archivos! (Convenciones internas del sistema operativo …) Windows NTFS, Apple File System

Apuntes claves:

  • Un SO abre un archivo con la CPU
  • La CPU tiene la memoria cache 😮 ES SUPER RAPIDA PAPII
  • En Cache suelen estar las instrucciones fundamentales
  • Memoria RAM == ramdom acces ss memory

H o l a (4 bytes)

Existe un indice compartido entre los datos de la cpu y la memoria RAM

Estas son las direcciones de memoria o nombres de variables 😮 para los programadores

var x = “gato”
//x es indicado en memoria con codigo hexadecimal

El indice compartido es ultra veloz
CPU <-> RAM
Con la flecha me refiero a la conexion doble

<-> == buses de datos

Bus de datos
SATA
IDE
USB 😮 (Universal serial bus)

Cuando se borra un archivo del disco duro el archivo realmente no se borra, lo que se borra es la cabecera o índice de ese archivo en el disco duro; cuando otro archivo llegue a esa ubicación de memoria (que ahora esta como ibre), reescribe los bytes presentes en ese indice por los nuevos. Si quieres borrar de forma segura el contenido de tu disco dura, usa Shredder.

Al respecto de los navegadores y la memoria RAM, este último año he estado experimentando con diferentes navegadores y de todos los que he probado Opera y Brave son los mejores, no consumen mucha memoria RAM tienen extensiones útiles y sobre todo Brave cuida mucho la privacidad del usuario 😄

Freddy me enagañas pero al mismo tiempo me haces aprender jaja (Me puso a investigar)
El binario de la H es 01001000 (0+64+0+0+8+0+0+0 = 72)
Alt + 72 = Escribe la letra H

01001101 da 77 y escribe la letra M

Me gusta mucho esta clase 😄

Si estas leyendo esto y te sientes abrumado, de tanta información, no te preocupes ve con calma, roma no se construyo en un día y poco a poco todo se ira haciendo más claro y tomando su forma. Lo importante es que no te rindas nunca ok?

Este es mi resumen que hice desde el arranque del computador hasta el procesamiento de sus tareas:

  1. Cuando se arranca un computador. Se inicia por medio de la BIOS (Basic Input Output System) que es un sistema de arranque que tiene predefinidas las funciones a ejecutar para iniciar el arranque de la computadora junto con su sistema operativo.
  2. La Bios comienza a verificar que los perifericos tienen el correcto funcionamiento y si este es el caso. Arranca el sistema operativo comenzando por activar el DISCO DURO.
  3. En el disco duro tenemos almacenado nuestro sistema operativo que es un software diseñado para trabajar con componentes de hardware y ejecutar más programas dentro de este. En conclusión es un programa que nos permite gestionar la memoria, entrada-salida y la gestión de procesos del computador.
  4. El disco duro envia las instrucciones del sistema operativo a la memoria RAM (memoria de acceso aleatorio) que es más rapida que el disco DURO, este es un tipo de memoria FLASH es decir por medio de circuitos y transistores. Esta a su vez contiene todos los procesos que están en ejecución y puede ejecutar procesos en paralelo teniendo almacenados en ella multiples programas. Si la ram no tiene la suficiente memoria para poder “almacenar” todos los procesos de tacazo los va cargando por pedacitos hasta completar la tarea.
  5. La ram envia las instrucciones al procesador para que las procese.
  6. El procesador en la primera ejecucion de arranque lo que hace es encender o activar todos los perifericos conectados a la motherboard.
  7. El procesador tiene su propia memoria de acceso ultra-mega-rapido que se llama la memoria caché.
  8. En la memoria cache debe estar una partesita del sistema operativo puesto que son ordenes que se estarán accediendo constantemente y necesitan ser ejecutadas con mucha rapidez.
  9. Al llamar un archivo Saludo.txt. Lo que hace el procesador es tomar el archivo (bytes) del documento y los monta en la RAM.
  10. La ram debe tener en ella SIEMPRE el sistema operativo puesto que este es el que le indica como se almacenan los datos para que sean de rapido acceso. Despues se los envia al procesador por medio de un bus de datos o tambien llamado BRIDGE (puente).
  11. El procesador ejecuta todas estas instrucciones y las procesa.

Disculpen lo largo xd

Apuntes de la clase 😃

Me impacta y me sorprende lo divertido que es ver este curso un viernes a las 2 de la mañana jajaja

La memoria ram es ultra veloz, esta conectada con la CPU atraves de un bus de datos se llaman bridges, en el disco duro el bus de datos que va hacia la CPU se llama SATA o ATA

Escuchando un podcast completo en youtube dijeron que con un link especial nos regalaban este curso. muy entusiasmado lo comence pero no era el curso lo gratis sino que solo las seis primeras clases. me encantaron las seis clases, pero la publicidad que hicieron fue engañosa!

¿Qué es la memoría RAM? y ¿Cómo funcionan los discos duros?

Disco duro es donde normalmente se guarda la información que tenemos en el computador. Dicha información se guarda de forma persistente, secuencial y estructurada (mediante un sistema de archivos).

En la cabecera o indices del disco duro se encuentra encuentra la ubicación de los archivos, cuando se elimina un archivo, se elimina el indice y no los bytes usados.

Memoria RAM es conocida como memoria volátil lo cual quiere decir que los datos no se guardan de manera permanente, es por ello, que cuando deja de existir una fuente de energía en el dispositivo la información se pierde. Asimismo, la memoria RAM puede ser reescrita y leída constantemente.

Bus de datos es un cable o circuito interno (Bridges) de la tarjeta madre, que ayudan la conexión entre los diferentes componentes conectados con la CPU.

Está el ejemplo de la biblioteca:
La biblioteca es el disco duro, donde tienes todos los libros, hasta los que no necesitas.
Despues tienes las estanterías que están a tus lados, esta es la memoria RAM, porque puedes acceder rapidamente a ellas porque es lo que más ocupas en tu trabajo.
Y por ultimo tienes el escritorio donde estás sentado, con unos cuantos libros y archivos que necesitas usar al instante, esta es la memoria caché del CPU.

En este vídeo se explica de manera sencilla los tipos de memorias que utiliza nuestro ordenador.
¿Por qué tantas memorias?

Voy con mi resumen:

El almacenamiento lo podemos clasificar en dos partes, una persistente que esta alojada en el disco duro sin importar su tipo, y una volatil que es la memoria RAM.

Los computadores dependen de las dos, pero de la que mas depende es de la RAM, por que es con la que estamos trabajando constantemente y donde tenemos montados todos los programas inmediatos y el sistema operativo.

En conjunto a la memoria Ram tenemos el CACHE que es una memoria aun mas rapida, pero con un almacenamiento menor, y es donde almacenamos elementos clave del sistema operativo que necesitamos ejecutar lo más rapido posible.

Apuntes en Clase

  • Características de un HDD : Persistente =>Secuencial=>Estructurada
  • Sistemas de archivos => FAT16/32,NTFS(Windows), EXT3,EXT4(Linux),HFS,ApFS(Mac) Todos en escencia son maneras de estructurar archivos.
  • Cabecera o índice de Archivos => Dirección de los archivos dentro de la HDD, indica donde inicia y termina un archivo, estos índices a través de los drivers indican al sistema Operativo como dar una orden de apertura del archivo para que el cabezal del disco se posiciones sobre el segmento indicado.
  • Existen sistemas de archivos mas amigables para el sistema de lectura de cabezal, asin como tambien sistemas amigables con memorias flash y SSD.
  • Cuando uno “Borra” un archivo del disco, en realidad lo que se hace es borrar el indice de lectura del mismo, pero los bytes sigan ahi hasta que exista otro archivo que quiera alojarse en la misma dirección, en ese caso este sobreescribe el archivo anterior.
  • Existen softwares que recorren toda la estructura del disco en busca de estructuras de archivos que no se encuentres indexadas, las recupera y los vuelve a escribir en la lista de cabeceras, existen inclusive herramientas más especializadas que recuperan inclusive archivos ya sobreescritos, utilizando técnicas especializadas.
  • Memoria Cache =>Memoria ultra rápida, mucho mas que la RAM inclusive, alojada dentro de la CPU que se encarga de mantener activo los programas que actualmente se encuentran abiertas, a fin de acceder de manera más rápida a ellos.
  • Indice compartido = Direcciones de memoria
  • Los programadores constantemente estan asignando direciones de memoria al crear y asignar valores a variables.
  • La Memoria RAM tiene almacenado el sistema operativo dentro a fin de saber acceder al mismo, un pedazo del sistema también está alojado en la caché, solamente lo necesario, lo demás está en el disco duro.
  • Buses de Datos =>Son conexiones que existen entre la CPU y la Memoria, entre la CPU y el Disco Duro, la conexión entre la CPU y la memoria se produce mediante sockets ubicados en la placa madre, eso tiende a llamarse puentes o Bridges, mientras que la conexion entre el hdd y la CPU se producen con cables de diferentes tecnologías, IDE, ATA, SATA, SCSI.

Ahhh gracias Freddy, por fin entiendo la Memoria RAM y Los Discos Duros, en serio me encanta este curso…

Me parece súper interesante como es la recuperación de archivos, sabía que se podía pero no cómo era
Hay un video en el canal de nate gentile que explica porque necesitamos tantas memorias y porque todavía no usamos una sólo a. El video se llama "porque tantas memorias? "

Sabemos que los archivos se almacenan en el disco duro y la hora de abrirlo, se cargan en memoria RAM, pero… ¿Cómo exactamente funciona eso?

Los discos duros antiguos funcionan como los vinilos antiguos: tienen un cabezal que va leyendo los datos que pasan por debajo de ella a medida que el disco gira a una velocidad constante.

Los discos duros son lentos porque deben posicionarse donde está el archivo almacenado y esto puede implicar que el brazo mecánico que mueve el cabezal se tome mucho tiempo en encontrar todos los pedazos de datos del archivo.

La memoria RAM es más rápida ya que puede acceder a los datos almacenados de manera instantánea.

Los discos duros de estado sólido no tienen el cabezal ni los discos que giran, sino que son más parecidos a las memorias RAM: funcionan electrónicamente. A pesar de eso guardan los datos en memorias flash, que son un poco más lentas que las RAM.

Los discos duros no son volátiles: guardan la información de manera persistente aunque se les quite el suministro de energía.

Además almacenan los archivos de manera secuencial: para almacenar un archivo, éste se parte en varios pedacitos y se guarda la posición de cada uno de estos pedacitos y su ubicación en el disco para poder leerlos secuencialmente.

Los sistemas de archivos son convenciones internas de los sistemas operativos para poder acceder a los archivos almacenados.

En Linux existe ext3 o ext4
En Windows existía FAT16 o FAT32 (File Allocation Table), que fue reemplazado por NTFS (New Technology File System)
En Mac OSX el sistema de archivos se llamaba HFS (Hierarchical File System) pero ahora se llama AFS (Apple File System) en macOS Sierra
Cuando abrimos un archivo, el CPU se lo pide al disco duro y luego lo lleva a la memoria RAM para leerlo.

En la RAM están todos los programas y archivos que están en ejecución. Si abrimos un archivo con el Bloc de Notas, por ejemplo, ambos deben estar cargados en la RAM. Y el CPU puede acceder a la memoria RAM a través de un índice compartido, es decir, un índice que indica en qué posiciones de memoria se encuentran qué partes de un archivo o proceso.

Los discos duros funcionan como vinilos antiguos: tienen un cabezal que va leyendo sus datos que pasan por debajo de este en lo que el disco gira a una velocidad constante. Estos son muy lentos ya que el deben posicionarse donde se encuentra el archivo almacenado y esto puede implicar que el brazo mecánico tome mucho tiempo para encontrar todos los pedazos de archivo.

Los discos duros de estado solido no tienen cabezal ni los discos que giran, estos funcionan electrónicamente por medio de chips especiales que guardan los datos en memorias flash.

Los discos son el lugar donde se guarda todos nuestros archivos.
Los discos duros tienen ciertas características que les da su esencia algunas de ellas son que tienen memoria persistente, lo cual significa que aunque nosotros desconectemos la electricidad el archivo va a seguir ahí. También los Discos duros guardan la información de una manera secuencial, esto significa que para acceder a x archivo debes acceder al principio de este e irlo viendo en segmentos para poder abrirlo de una manera estructurada todos los archivos estan guardados de una forma estructurada lo que significa que tienen una forma especial de guardarse adentro.
Esas formas se llaman sistemas de archivos, los cuales son convenciones internas decididas del sistema operativo que nosotros usamos, para poder acceder a los archivos por dentro.

Cuando abrimos un archivo en el CPU se lo pide al disco duro y luego lo lleva a la memoria RAM para leerlo. Los datos de este viajan a través de cables y sockets en paralelos llamados Bus de datos que comunica el CPU con el disco duro y la RAM para permitir la transferencia de datos

Les comparto esta imagen que encontré en pixabay 😃

vaya final…

Todo super claro y entendible 😃

que buen profesor es freddy, se entiende muy bien todo.

Realmente me sorprendió lo del USB no lo había pensado. (impactado)

  • La memoria RAM accede a la información instantáneamente, cargada previamente, sin un orden especial, a través de un índice compartido con la CPU y su Memoria cache a través de lo conocido como “Bus de datos” (Bridges)
  • Por su lado, el disco duro funciona de manera similar a un tocador de vinilos, que a través de un índice busca los bytes con la información y se lo comunica a la CPU a través del bus de datos “SATA”.

Les dejo un video que me ayudo a entender de mejor manera como se almacenan los bits en un SSD https://www.youtube.com/watch?v=5Mh3o886qpg

Vaya que Chrome ocupa mucha RAM 😅

Hare el mejor resumen posible. Cuando tenemos un archivo, un .text por ejemplo, es almacenado en el disco duro. El disco duro cuenta con rasgos como una memoria persistente (capacidad para almacenar datos sin necesidad de contar con electricidad.), secuencialidad y estructuralidad al momento de guardar los archivos ejemplificando con los sistemas de archivs (estandares dados por el sistema operativo sobre como almacenar y acceder a los archivos.) y lo diferencian de la memoria ram u otros componentes. El disco duro registra todos los archivos por medio de el indice y despues por medio de drivers se comunica con el sistema operativo para que este le ordene al cpu leer los archivos solicitados. Para que esto ocurra, primero el cpu toma el valor en bytes del archivo como una orden y lo transporta a la cpu por medio de sata o ide, despues el cpu envia ese valor en bytes hacia la memoria ram por medio de un bridge o un bus de datos y en la memoria ram gracias al sistema operativo se representa el archivo con alguna herramienta. Existe un indice compartido entre la memoria ram y el cpu tambien conocido como nombre de variable y esto permite que sepan que archivos hay y la cpu pueda tomar esos archivos y utilizarlos en la memoria cache.

Tengo 2 años trabajando como programador, pero no sabía como trabajaba todo este hardware a este nivel de especificación, realmente es increíble!

Para los que quieran profundizar sobre estos temas les recomiendo mucho leer este libro:
Organización y arquitectura de computadores

Disco duro ssd “estado solido” vs hdd “mecánico”:

Memoria Cache: Es una memoria muchisimo mas rapida que la memoria ram, Esta memoria esta en componentes como la CPU, RAM, discos duros, pero en este caso hablaremos sobre la memoria cache del CPU, es la que mantiene internamente un almacenamiento de los procesos que estamos realizando para de forma que si lo estamos haciendo repetitivamente, los mantenga en su cache para tener una mejor eficiencia y fluidez

Disco Duro - verdadero funcionamiento - Magnetismo

Las partes del disco duro son 5:
Circuito impreso, Motor eléctrico, Brazos accionadores, Bandejas del plato, Cabezales.

Datos
Los datos se almacenan en el interior de pequeñas pistas concéntricas en la superficie del plato, durante la fabricación se crean hasta 200000 pistas en el plato.

Cada pista esta dividida en sectores, el mapa de las pistas y de los sectores que hay en el circuito impreso le dice al cabezal donde tiene que leer o escribir exactamente la información.

La superficie del plato es suave y brillante pero de cerca es algo mas complicada, en la superficie hay una película magnética que memoriza toda la información, los cabezales magnetizan las secciones microscopicas de la película y almacenan los datos
empleando un código binario de uno o ceros, cada uno o cero se llama bit.

Los bits tienen mas o menos valor según la orientación de su campo magnético positivo o negativo.

Es relativamente “fácil” acumular bits, una fotografía de alta calidad puede medir 29 millones de bits y necesitar 12 secciones del plato, parece gigantesco pero en realidad una grandiosa cantidad de bits pueden caber en un sitio extremadamente
pequeño, " cada centímetro cuadrado de la superficie del plato tiene 31 mil millones de bits"

Gracias al poder del magnetismo la brillante superficie del disco duro puede almacenar el contenido de varias colecciones de enciclopedias o miles de imágenes con mucha facilidad.

El disco duro es un maravilloso aparato de reducción que comprime montañas de datos en pequeños bits con tan solo pulsar una tecla.

Los Sistemas de archivos NTFS y PAL son la razon por la cual las consolas hechas en America solo aceptan los juegos hechos NTFS y las consolas hechas en Europa solo aceptan los hechos en PAL?, o esto es otro tema para combatir pirateria?

Bus de datos Cable IDE. super ancho. todavia lo uso. y el SATA que es delgadito

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alguien sabe porque siempre las memorias o discos duros van en potencias de 2?

Linux soporta muchos tipos de sistemas de ficheros / archivos.
Aquí dos: Basados en Discos, como pueden ser ext2, ext3, ReiserFS, XFS, JFS, UFS, ISO9660, FAT, FAT32 o NTFS.
Sistemas de Ficheros que sirven para comunicar equipos en red de diferentes sistemas operativos, como NFS (utilizado para compartir recursos entre equipos Linux) o SMB (para compartir recursos entre máquinas Linux y Windows).

  • Los discos duros mecánicos tienen un cabezal que gira, la velocidad de acceso depende de velocidad de revoluciones del disco.
  • Los disco de duros de estado solido son más rápidos ya que funcionan como un memoria, pero son más lentos.
  • Los discos duros guardan la información de manera persistente.
  • Los archivo se guardan de manera secuencial, de una forma estructurada.
  • Los sistemas de archivos son las convenciones que usan los SO, para acceder a los archivos. Windows: FAT, FAT32, NTFS; Linux: ext3, ext4, XFS; Mac: HSF, AFS.
  • En la cabecera de los discos, se guarda el indice del sector donde se encuentra un archivo.
  • Cuando se borra un archivo, lo que en realidad se borra es el indice de la cabecera.
  • En la memoria cache del CPU, se guardan ciertos programas, los más fundamentales para el SO, para que se ejecuten con mayor rapidez.
  • Para abrir un archivo el CPU, le pide al disco duro y luego lo pone en memoria.
  • En la memoria RAM se encuentran todos los programas que se encuentran ejecutando en este momento.
  • Para que el CPU, pueda acceder al archivo, accede mediante un indice o dirección de memoria del archivo o proceso, esta dirección de memoria esta un sistema hexadecimal.

Espero que les sirva este aporte me sirvió para complementar lo aprendido en esta clase relacionado al funcionamiento de la memoria RAM:
https://www.youtube.com/watch?v=yRNwl24l39E

De las mejores explicaciones que que he podido escuchar!!!

Aqui un video corto pero muy interesante sobre el Disco Duro. Esta en ingles pero se le pueden activar los subtítulos en español 😃
https://www.youtube.com/watch?v=wteUW2sL7bc

Qué es la memoria RAM y cómo funcionan los discos duros
Características de los discos duros:
• Memoria persistente: la información se queda guardada, aunque no haya corriente eléctrica
• Acceso secuencial: Necesita recorrer todo lo que esta antes del dato que estamos buscando para poder llegar a él.
• Información estructurada: Se guardan de una forma especifica de guardar los archivos, llamados sistemas de archivos, cada sistema operativo tiene su propia forma de guardar los archivos
o Linux: Ext
o Windows: FAT, NTFS
o MAC: HFS, APFS

¿Cómo los discos duros saben donde esta el archivo que estamos tratando de abrir?
En las primeras secciones del disco duro hay una parte la cual se llama cabecera o índice y este lo que hace es que tiene la dirección de donde se encuentran cada uno de los archivos que hay en el disco duro. Gracias a este sistema cuando abrimos un archivo el disco duro sabe exactamente donde esta el archivo que estamos tratando de abrir. Cuando un archivo se borra de nuestro disco duro lo que realmente pasa es que el índice de ese archivo se elimina y el disco duro ya no tiene la forma de como acceder a el
Memoria cache: Es una memoria más rápida que la RAM en la cual se guardan las instrucciones más fundamentales del sistema operativo para que la CPU tenga acceso a ella de forma inmediata.
La memoria RAM funciona diferente al disco duro ya que en la memoria RAM siempre se sabe donde esta cada archivo en cada momento y por ello es mucho más rápido acceder a los archivos que ya se encuentran cargador en ella, la memoria RAM y la CPU tienen un índice compartido en el con el cual pueden acceder a los datos de la memoria RAM, la característica principal de este índice compartido es que es ultra veloz y por ellos cuando la CPU quiere acceder a algún archivo de la memoria RAM lo puede hacer de una forma inmediata.
¿Cómo se comunica la CPU al disco duro y a la memoria RAM?
Para conectar la CPU con la RAM y el disco duro se utiliza algo llamado bus de datos el cual puede ser un cable o un circuito interno, en el caso de la RAM se utilizan los bridges (DDR). En el caso de los discos duro se utilizan bus de datos específicos, en un principio se utilizaban el ATA, en la actualidad se utiliza el bus de dato SATA.

<h3>RESUMEN 001</h3>

HDD (Hard Disk Drive): Es un diapositivo de almacenamiento de datos que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar y recuperar archivos digitales. Permite el acceso aleatorio a los datos, lo que significa que los bloques de datos se pueden almacenar o recuperar en cualquier orden y no solo de forma secuencial. Las unidades de disco duro son un tipo de memoria no volátil que retiene los datos almacenados incluso cuando están apagados.


<h3>Tipo de conexión de datos</h3>

Las unidades de discos duros pueden tener distintos tipos de conexión o interfaces de datos con la placa base. Cada unidad de disco rígido puede tener una de las siguientes opciones:

  • IDE:
    La interfaz de ATA (Advanced Technology Attachment) originalmente conocido como IDE (Integrated Device Electronics), controla los dispositivos de almacenamiento masivos de datos.

  • SATA:
    Es el más común de los estándares de conexión, utiliza un bus serie para la transmisión de datos. Notablemente más rápido y eficiente que IDE

  • SAS:
    Serial Attached SCSI (SAS) es una interfaz de transferencia de datos en serie, sucesor del Small Computer System Interface (SCSI) paralelo, aunque sigue utilizando comando SCSI para interaccionar con los diapositivos SAS. Aumenta la velocidad y permite la conexión y desconexión rápidamente.

Excelente, me costó un poco entender los Sistemas de Archivos, investigué un poco más por mi cuenta y ya los comprendo mejor. Básicamente son los encargados de guardar, modificar y eliminar archivos en un S.O.

Cuando explica como el índice le lleva el mensaje al cabezal del disco duro, por todo un proceso largo y complejo, me hace pensar:

  • Es como si tuviera digamos a mi hermana al frente mío, pero para decirle algo a mi hermana, le llame a mi prima, para que ella le llame a mi mami, para que mi mami le diga mi mensaje a mi hermana que tengo al frente, jajjaja.

  • Entonces en la clase es algo como el índice le dice al S.O. que le diga al procesador, que este le diga al cabezal del disco duro que se mueva a una determinada posición. jajaja (Se me cruzaron los cables en esa parte, al menos así lo entendí yo ggg)

Chrome jugando pacman con la memoria ram ._.

Bastante información en un video, buen video!

Siento que se me va explotar la cabeza luego de ver tanta información. Jajaja

Probé a crear un archivo de texto .txt con la palabra “hola” y efectivamente pesaba 4 bytes

Siempre quise ver como funciona todas estas tecnologías que a diario manejo, sentí la misma agradable sensación cuando tome el curso de computacuión básica.!! gracias @freddier.

Cada letra, numero o simbolo es representado de acuerdo al codificador implementado. No es lo mismo el latino a comparacion del estadounidense o el chino o japones por los simbolos que manejan en sus idiomas. Los más conocidos son el ASCII o UTF-8, etc. Se le da un cierta cantidad de bits para representarlos y al ser tecleados, le mandan a traves de un codificador, a la computadora la señal del simbolo tecleado y luego de tener el imput, lo procesa para luego dar el output a traves de la pantalla para visualizar el resultado.

Nada mas como aporte a la clase: byte se pronuncia “bait” pues su raíz ánglica se respeta en español y en todos los idiomas, pero Giga se pronuncia Giga en español por su raíz proveniente de latín y en principio se debería pronunciar así en todos los idiomas pues es un prefijo, pero en Estados Unidos lo pronuncian (erradamente) “Guiga”… y en México (también erradamente) “Yiga”

Disco Duro= Persistente, secuencial, estructurada

Lastima que Freddy no explico el overclocking. Voy a buscar, pero sería interesante que lo dijeran en el curso.

DD >> M. Persistente, secuencia y estructurada
Linux: Ext3, Ext4
W: FAT, NTFS
MacOS: HFS, APFS

Bus de datos: SATA, IDE, USB (Universal)

RAM >> Siempre sabe donde esta todo (Memory Address, Variable Name) Indice Compartido (Codigo hexadecimal).

Carga de a pocos lo que necesita

Las conexiones de todos los elementos (DD, RAM, etc) a la CPU se llaman bus de datos

Arquitectuta de la CPU

En este se encuentran los bloques de como esta compuesta la CPU, y la forma de su conexion hacia sus otros dispositivos tanto como de su funcionamiento, entre ellos se encuentran:

  • Unidades de entada y salida

  • Memoria RAM

  • Memoria ROM

  • Unidad Central De Procesos

  • Reloj

  • Buses de datos

  • Buses de direcciones

En este diagrama podemos ver, el CPU mas detalladamente , viendo de lo que lo compone, igualmente siendo los buses de direcciones y buses de datos los que llevan la informacion y logra o deja comunicar los unos con los otros, a su vez todos los dispositivos aca vistos son de gran importancia y son requeridos todos para el buen funcionamiento y rendimiento de la CPU.

Discos duros:
Forma en que organizan datos:

  • Persistente

  • Secuencial

  • Estructurada

Un SSD iniciaba un sistema operativo en menos de la mitad del tiempo que un HDD de 7.200 rpm, y que triplicaba ampliamente sus velocidades de escritura y lectura de datos.

Ay dios ya me duele la cabeza. Estan muy completas y muy bien explicadas tus clases como siempre Freddy, Me encantan!

Para los que deseen averiguar un poco mas sobre Shredder les comparto el link de programa: https://www.fileshredder.org/ Saludos 😃

Gran Explicación Freddy, no es por nada pero ojalá todos los profesores de platzi explicaran así.

Master Freddy! Increíble cómo recuerdas lo que ya sabías y aprendes a la vez!

Por que los discos duros no te dan el espacio completo que dice?

Cabecera; índice

Memoria Caché

Índice compartido entre RAM y CPU.

Me encanta !! explicas super chevere.

Excelente explicación

A decir verdad, no sabia el significado de USB.

me emociono cuando dijo ‘‘aquí viene algo mágico’’ 😦

la cpu y la memoria ram siempre saben donde esta todo.
existe un indice compartido de los datos de la memoria ram y los datos de la cpu,
eso normalmente se llama (memory address) direcciones de memoria.
ese indice es ultra veloz

Sin duda los disco SSD, Son una genialidad y mas si tenes 16gb de RAM dual chanel

Muy buena clase, por fin pude entender como funciona la comunicación disco duro, procesador y RAM.

vine a este curso desde blockchain, porque recomendaste mucho hacer el curso para entender el concepto de redes peer to peer. Donde explicas el concepto?

Yo creo que había escuchado que era gratis. #publicidadEngañosa

Seria genial tener un telefono movil con hardware actualizable!

Freddy es un excelente profesor. Gracias por la explicacion

Excelente explicación.

Creo que estoy mas claro de como funciona el envío de datos dentro de un pc

Increíble todo esto. Creo que este curso ya lleva su buen tiempo, no me imagino cómo estará actualizado todo.

El Disco Duro: guardan la información de forma persistente. Los lee de forma secuencia. Y los guarda de forma estructurada (sistemas de archivos -convenciones internas).

Les adjunto unas preguntas para repasar la clase. Les reomiendo que vean toda la clase completa. Luego vean las preguntas y sin consultar la clase intenten responder las preguntas como si le estuvieran explicando a alguien que desconoce del tema.
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Si la persona te comprende las respuestas a las preguntas y es capaz de decírtelo a ti devuelta, has entendido, has creado conocimiento.
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  1. Qué debe cumplir la forma en que se guardan los datos en un disco duro y qué significan?
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  2. Cómo se guarda la información dentro de un disco duro?
    .
  3. Cómo la CPU accede y conecta a la información en el disco duro?
    .
  4. Qué son los sistemas de archivos?
    .
  5. Cómo funciona una memoria RAM?
    .
  6. Cómo se conecta y accede la CPU a la memoria RAM?
    .
  7. Qué es la memoria cache?
    .
  8. Cómo se borra la información en un disco duro?
    .
  9. Cómo son algunas técnicas de ciencias forenses para recuperar información de discos duros?
    .
  10. Cómo los hackers borran la información de un disco duro?

jajaja cuando dijo chrome XDDDD

“casi” imposible recuperar esos archivos? 8:45… entonces técnicamente casi todo es recuperable a menos que se queme?
o-o

interesante clase.