Cuando guardas saludo.txt con “hola”, ocurre una coreografía precisa entre disco, sistema de archivos, CPU, memoria caché y RAM. Aquí entenderás, con ejemplos claros, cómo se mueve cada byte y por qué RAM es ultrarrápida, el disco es persistente y los buses de datos hacen posible el intercambio.
¿Qué es un archivo y cómo se guarda?
Un archivo de texto como saludo.txt contiene bytes. “H”, “O”, “L” y “A” ocupan cuatro bytes. Los discos duros guardan datos de forma persistente y secuencial; la memoria RAM es rápida pero no persistente. Los SSD usan memorias flash y siguen siendo más lentos que la RAM.
¿Por qué el disco duro es persistente y secuencial?
- Persistente: si cortas la electricidad, el archivo sigue ahí.
- Secuencial: hay que ir del inicio al final por sectores.
- Tiene un plato que gira y una cabeza de lectura, como un vinilo.
¿Qué hacen los sistemas de archivos (NTFS, EXT4, APFS)?
- Estructuran cómo se guardan y ubican los archivos.
- En Linux: EXT3 y EXT4.
- En Windows: de FAT16/FAT32 a NTFS (New Technology File System).
- En Mac: de HFS (hierarchical file system) a APFS (Apple File System).
- En discos ópticos: Joliet en CDs; DVDs, HD DVD y Blu-rays tienen sus propios sistemas.
¿Cómo funciona la cabecera o índice de archivos?
- En los primeros sectores vive una “cabecera” o índice.
- Lista archivos y sectores de inicio/fin.
- Los drivers indican al sistema operativo cómo mover la cabeza de lectura para buscar datos.
¿Cómo el sistema operativo accede y mueve datos?
La CPU ejecuta el sistema operativo y usa memoria caché para acelerar instrucciones críticas. Para abrir saludo.txt, la CPU lee del disco y coloca los bytes en RAM. De ahí, procesa en caché lo más usado para máxima velocidad.
¿Qué rol cumple la memoria caché de la CPU?
- Es una “RAM” ultra veloz dentro del procesador.
- Guarda instrucciones y datos inmediatos del sistema operativo.
- Reduce accesos a RAM y acelera cada operación.
¿Cómo se direcciona la memoria RAM con memory address?
- RAM y CPU comparten un índice de direcciones: memory address.
- En código: var x = 28 dados; “x” apunta a una dirección, p. ej. 0x28f412.
- Un string como “28 dados” vive en esa dirección hasta que el programa termina.
¿Qué se carga en RAM y cuándo?
- En RAM conviven: el sistema operativo, la app que abre el archivo (p. ej., Bloc de notas), otros programas (Spotify, Google Chrome) y el contenido “hola”.
- El sistema operativo se carga por partes. Funciones que no usas (como conectar un piano) permanecen en disco y suben a RAM solo si hace falta.
¿Cómo se borran y se recuperan datos? ¿Y cómo viajan por los buses?
Al borrar, no desaparecen los bytes de inmediato: se elimina su entrada del índice. Por eso la recuperación es posible hasta que se sobrescribe el área. Los datos viajan por buses de datos que conectan disco, RAM y CPU.
¿Cómo se “borra” un archivo y cómo se recupera?
- Borrado: se quita del índice; los bytes quedan marcados como espacio libre.
- Recuperación: herramientas leen todo el disco buscando estructuras no indexadas y las reescriben en la cabecera.
- Para eliminar de forma fuerte: Shredder reescribe varias veces con distintos patrones de bits.
¿Qué técnicas avanzadas de forense existen?
- Análisis microscópico histórico basado en haluros de plata y su posición.
- Supercongelación del chip cerca de cero absoluto para “frenar” el flujo eléctrico.
- Lectura forense de la posición de electrones para reconstruir datos en RAM o discos.
¿Qué es un bus de datos (ATA, SATA, USB)?
- Es el “cable” por donde viajan los bits entre componentes.
- RAM–CPU: sockets DDR1/DDR2/DDR3 y la motherboard con bridges.
- Discos: ATA, SATA y el histórico IDE (cable plano y ancho).
- Externos: USB significa universal serial bus.
- En system on a chip, todo va en un solo circuito, pero no es actualizable. En PCs, puedes cambiar RAM o CPU.
Ideas clave:
- RAM es acceso aleatorio y velocidad extrema; el disco es persistente y más lento.
- Sistemas de archivos organizan, indexan y permiten recuperar rutas de datos.
- Caché de CPU acelera instrucciones críticas y datos calientes.
- Borrado no destruye de inmediato; la sobrescritura sí.
- Buses de datos son esenciales para mover información entre disco, RAM y CPU.
¿Te quedó alguna duda o tienes un caso real de pérdida de datos o rendimiento que quieras comentar? Escribe tus preguntas y experiencias para profundizar juntos.
