5.2. Conceptos de direcciones de almacenamiento
La configuraci�n de los platos de discos, cabezales y brazos de acceso hacen posible posicionar el cabezal sobre cualquier parte de cualquier superficie de cualquier plato en el dispositivo de almacenamiento. Sin embargo, esto no es suficiente; para utilizar esta capacidad de almacenamiento, debemos tener alg�n m�todo de dar direcciones a partes uniformes del almacenamiento disponible.
Hay un aspecto final requerido de este proceso. Considere todas las pistas en los muchos cilindros presentes en un dispositivo t�pico de almacenamiento masivo. Puesto que las pistas tienen di�metros variados, sus circunferencias tambi�n var�an. Por lo tanto, si el almacenamiento fue resuelto solamente a nivel de pistas, cada pista tendr� diferentes cantidades de datos - pista #0 (estando cerca del centro del plato) puede almacenar 10,827 bytes, mientras que la pista #1,258 (cerca del borde externo del plato) puede almacenar 15,382 bytes.
La soluci�n es dividir cada pista en m�ltiples sectores o bloques segmentos de un tama�o consistente (a menudo 512 bytes) de almacenamiento. El resultado es que cada pista contiene un n�mero fijo[1] de sectores.
Un efecto secundario es que cada sector contiene espacio inutilizado - el espacio entre sectores. A pesar del n�mero constante de sectores en cada pista, la cantidad de espacio inutilizado var�a - relativamente poco espacio inutilizado en las pistas internas y una cantidad mucho mayor de espacio en las pistas m�s externas. En cualquier caso, este espacio inutilizado se desperdicia, pues all� no se puede almacenar datos.
Sin embargo, la ventaja que supera este espacio desperdiciado es que ahora es posible direccionar efectivamente el almacenamiento en un dispositivo de almacenamiento masivo. De hecho, hay dos m�todos de direccionamiento - el direccionamiento basado en la geometr�a y el direccionamiento basado en bloques.
5.2.1. Direcciones basadas en la geometr�a
El t�rmino direccionamiento basado en la geometr�a se refiere al hecho de que dispositivos de almacenamiento masivo almacenan datos en un lugar espec�fico en el medio de almacenamiento. En el caso de los dispositivos que se describen aqu�, esto se refiere a tres items espec�ficos que definen un punto espec�fico en los platos del disco del dispositivo:
Las secciones siguientes describen como una direcci�n hipot�tica puede describir una ubicaci�n f�sica espec�fica en el medio de almacenamiento.
5.2.1.1. Cilindros
Como se indic� anteriormente, el cilindro denota una posici�n espec�fica del brazo de acceso (y por lo tanto, las cabezas de lectura/escritura). Especificando un cilindro particular, estamos eliminando todos los otros cilindros , reduciendo nuestra b�squeda a solamente una pista para cada superficie en el dispositivo de almacenamiento masivo.
| Cilindros | Cabezas | Sectores |
|---|
| 1014 | X | X |
Tabla 5-1. Direcciones de Almacenamiento
En la Tabla 5-1, se ha llenado la primera parte de una direcci�n basada en la geometr�a. Dos componentes m�s a esta direcci�n — la cabeza y el sector — permanecen indefinidos.
5.2.1.2. Cabezas
Aunque en el sentido m�s estricto estamos seleccionando un plato de disco particular, puesto que la superficie tiene un cabezal de lectura/escritura dedicado a el, es m�s f�cil pensar en t�rminos de interactuar con un cabezal espec�fico. De hecho, la electr�nica subyacente del dispositivo actualmente selecciona un cabezal — eliminando la selecci�n de el resto — solamente interact�a con el cabezal por la duraci�n de la operaci�n de E/S. Todas las otras pistas que conforman el cilindro actual han sido eliminados.
| Cilindros | Cabezas | Sectores |
|---|
| 1014 | 2 | X |
Tabla 5-2. Direcciones de Almacenamiento
En la Tabla 5-2, se llenan las primeras dos partes de una direcci�n basada en la geometr�a. Permanece indefinido un componente de esta direcci�n — el sector.
5.2.1.3. Sectores
Especificando un sector espec�fico, se completa la direcci�n y se logra identificar un�vocamente el bloque de datos deseado.
| Cilindros | Cabezas | Sectores |
|---|
| 1014 | 2 | 12 |
Tabla 5-3. Direcciones de Almacenamiento
En la Tabla 5-3, se llena la direcci�n completa basada en la geometr�a. Esta direcci�n identifica la ubicaci�n de un bloque espec�fico fuera de todos los otros bloques en ese dispositivo.
5.2.1.4. Problemas con el direccionamiento basado en la geometr�a
Mientras que el direccionamiento basado en la geometr�a es directo, hay un �rea de ambig�edad que pueda generar problemas. La ambig�edad est� en la numeraci�n de cilindros, cabezales y sectores.
Es verdad que cada direcci�n basada en la geometr�a identifica un�vocamente un bloque de datos espec�fico, pero esto solamente aplica si no cambia el esquema de numeraci�n para los cilindros, cabezales y sectores. Si el esquema de numeraci�n cambia (tal como cuando el software/hardware interactuando con el dispositivo de almacenamiento cambia), entonces la correspondencia entre las direcciones basadas en la geometr�a y sus correspondientes bloques de datos ser�n diferentes, haciendo imposible acceder a los datos deseados.
Debido al potencial para esta ambig�edad, se desarroll� una soluci�n diferente. La secci�n siguiente describe esto en m�s detalles.
5.2.2. Direcciones basadas en bloques
El direccionamiento basado en bloques es mucho m�s directo que el direccionamiento basado en la geometr�a. Con el direccionamiento basado en bloques, a cada bloque de datos se le d� un n�mero �nico. Este n�mero se pasa desde el computador al dispositivo de almacenamiento masivo, que luego lleva a cabo la conversi�n interna a la direcci�n basada en la geometr�a requerida por la circuiter�a de control del dispositivo.
Debido a que la conversi�n a la direcci�n basada en la geometr�a siempre la lleva a cabo el dispositivo mismo, esta es siempre consistente, eliminando as� el problema inherente en dar la direcci�n basada en la geometr�a al dispositivo.
