Barreras tecnologicas del disco rigido

Debido al rapido crecimiento de las capacidades de los discos rigidos, y a las limitaciones propias del diseño de la Pc y del sistema operativo, han surgido durante el transcurso del tiempo dificultades para utilizar los discos rigidos en su capacidad plena.

Como vamos a hablar sobre los discos rigidos los cuales estan directamente relacionado con el tamaño/capacidad de almacenamiento, vamos a aclarar las distintas unidades en el siguiente cuadro:



Ok, estamos hablando de que hubo limitaciones durante los ultimos años en cuanto a las capacidades de reconocimiento de los discos rigidos, pero cuales fueron las causas?


Causas

En algunos casos las limitaciónes fueron debidas a el sistema operativo, en otros la BIOS, y en otros el propio disco rigido.


Barreras a lo largo del tiempo

La primera barrera apareció en los 32 megabytes.
Esta barrera fue provocada por las limitaciones del sistema operativo Microsoft: Dos 3.x y su sistema de archivos nativo, con el cual el mismo no podia direccionar más de 65536 sectores.

Esta primera limitación fue solucionada con la aparición del DOS 4.0 y posteriores.


Rapidamente los discos siguieron aumentando de capacidad hasta alcanzar su segunda barrera la de los 504 megabytes, esta segunda limitación fue provocada por la BIOS


Cuando se pudo superar esta limitación aparecieron dos nuevas barreras:

Los 2 Gigabytes nuevamente debido al sistema operativo
Una en 1.97 Gigabytes provocada por algunos modelos de BIOS

Superada ya la barrera de los 2 Gigabytes, aparece una nueva barrera: Los 7.87 Gigabytes provocada por la BIOS


Explicaciónes

La barrera de los 504 Megabytes, la provoca la BIOS, mas concretamente el servicio que utiliza para el acceso al disco (int 13).
Este servicio es el que utiliza el sistema operativo DOS y otras aplicaciones para acceder al disco rigido.

Modificar el servicio para superar la limitación no era viable, ya que ello implicaria la inconmpatiblidad inmediata de los sistemas operativos existentes, como también la de miles de aplicaciones.

Para superar la barrera mencionada, fue necesario modificar el modo de direccionamiento de los discos rigidos empleados hasta el momento.
Se paso de un sistema basado en la ubicación Cilindro-Cabeza-Sector (referido en muchos textos como direccionamiento CHS, del ingles Cylinder Head Sector) a otro.

Como funciona el CHS?

Cada vez que el sistema operativo desea acceder al disco rigido, carga una serie de registros en el procesador y comienza la ejecución del servicio int13 del BIOS.

El contenido de los registros le indica al servicio:

1) Cual es la operación deseada (Leer, escribir, formatear, etc)
2) En que dirección de memoria están (o se colocaran) los datos a ser escritos (o leidos)
3) El lugar del disco donde se escribira (o leerá). Esta información se establece por número de cilindro, numero de cabeza, y numero de sector.

La Barrera de los 504 Megabytes se debe al tamaño de los registros definidos en el servicio INT 13 del BIOS, combinado con los tamaños de los registros del controlador

La solución fue realizar una traduccion de parámetros. Es decir definir un disco con una geometria de más de 16 cabezas y luego transformar la direccion en un numero de sector (bloque).

Este mecanismo de traducción descrito es el conocido como LBA (Logical Block Addressing - Direccionamiento por bloques lógicos) tanto el bios como el disco rigido deben soportar este modo de direccionamiento.

Aclarado esto sabemos entonces que si instalamos un disco de más de 504 megabytes en una Pc que no cuenta con una BIOS con capacidad de traducción
LBA, solo serán utilizables 504.

Para estos casos, hay que utilizar un software externo, que le agregue la capacidad de traducción LBA al sistema, como el Disk Manager de la firma On Track.
Este software crea una pequeña partición fantasma de tan solo una pista. Dentro de ella instala un software que reemplaza al antiguo servicio INT13 del BIOS. Una vez que el software esta en funcionamiento, se habilita el traductor LBA, y se carga el sistema operativo normalmente.

El inconveniente de esto es que el programa queda instalado en el disco rigido, y es necesario cargar el sistema desde alli obligatoriamente. Si se bootea desde un disquete, el parche no se activa y de esa manera no tendremos acceso al disco rigido en su total capacidad.


La barrera de los 1.97 Gigabytes

Algunas BIOS no contemplan la posiblidad de utilizar un disco que tenga mas de 4096 cilindros. Un BIOS con esta limitación, puede provocar que el equipo se cuelgue o al tratar de detectar las caracteristicas del disco, o cuando bootea.

Muchos discos rigidos incorporan un jumper que limita al disco a 1.97 gigabytes (Informa al bios tener 4096 cilindros, aunque en realidad tenga mas) para evitar que el equipo se cuelgue al bootear. Claro que perderiamos la capacidad restante.

La solución para esto es actualizar el BIOS de la Pc o cambiar la motherboard.


La barrera de los 2 Gigabytes:

Esta es una limitación provocada por el sistema operativo MS-DOS, y las primeras versiones de Windows 95. Estos sistemas operativos funcionaban con un sistema de archivo conocido como FAT16, y este solo tolera hasta 2 Gigabytes por unidad.

EEEl disco se podria utilizar en su totalidad si se crea una partición primaria de 2 Gigabytes y una partición DOS extendida, del tamaño restante del disco rigido. Dentro de la partición extendida se podran definir unidades logicas, de hasta dos gigabytes cada una como máximo.
Creando tantas unidades logicas como el disco permita.

Windows 95 OSR2 y Windows 98 solucionan el inconveniente usando un nuevo sistema de archivos conocido como FAT 32


La barrera de 4.2 Gigabytes

Este limitación surge por una limitación impuesto por el propio sistema operativo.

Los sistemas operativos afectados por esta limitación son DOS, Ms-Dos, Windows 3X, Windows 95 (Version 95A).



La barrera de 7,87 Gigabytes:

Esta barrera la provoca nuevamente el servicio de acceso al disco INT 13.
Si deseamos utilizar discos más grandes de 7,87 Gigabytes debemos necesariamente modificar el tamaño de los registros del INT 13.
La solución consiste en implementar nuevos servicios de disco en el BIOS, conocidos como extensiones INT 13. Un BIOS que incluya dichas extensiones soportorá discos de tamaño superior a esta barrera. Pero ademas de esto el sistema operativo debe ser capaz de utilizar los nuevos servicios para tener acceso al disco en toda su capacidad.
Los sistemas operativos de Microsfot, como Windows 98, 2000, Xp estan preparados para operar con los nuevos servicios del INT 13.


Entonces despues de pasar por toda esta explicación, sintetizando un poco, nos enteramos que las barreras que hubo a lo largo de este tiempo, sus causas que fueron por Bios, Sistema de Archivos, Sistema operativo, y sistema de direccionamiento anticuados.


Posibles Soluciones:

En el caso de que la limitación sea por el sistema de archivos, bastará con instalar un sistema de archivos mas avanzado (NTFS-FAT32), en el caso de que la limitación venga por parte de la bios tendremos que actualizar el firmware (en el caso de que exista dicha actualización, chequear en la pagina del fabricante), si nos encontramos con la famosa limitación del int13 o bien podemos actualizar la bios, o instalar un software que simule al LBA (Ver limitación 504), y si el problema reside en el sistema operativo tendremos que actualizarlo.