ESTRUCTURA BÁSICA DEL SISTEMA... 2 ORGANIZACIÓN DE LOS DISCOS EN MS-DOS... 2 Estructura física... 3 Estructura lógica... 4 Corrección de errores en los discos... 6 Gestión de Discos... 8 Preparar un disquete para escribir información... 8 Formatear un disquete... 8 Hacer un disco del sistema... 8
ESTRUCTURA BÁSICA DEL SISTEMA En el SO MS-DOS encontramos cuatro elementos fundamentales: La ROM-BIOS: es un conjunto de rutinas ubicadas en la memoria ROM (Read Only Memory) que establecen la comunicación entre el Sistema Operativo y los dispositivos básicos del ordenador. La ROM-BIOS realiza tareas básicas como la de verificar los periféricos que están conectados y en el caso de MS-DOS, la ROM de arranque o bootstrap, que es un pequeño programa para poder leer el disquete o disco duro con los ficheros de arranque y chequeo de la memoria del Sistema. Contiene servicios para manipular la pantalla, los discos, el teclado y los puertos serie. Las rutinas de la BIOS se suministran con el ordenador y no con el Sistema Operativo. Se le suele denominar firmware a este software introducido en la memoria ROM. Es posible modificar parte de la BIOS durante el arranque para configurar determinados periféricos, para acceder al reloj del sistema, para configurar la velocidad del sistema, presencia o ausencia de shadow RAM, etc. mediante un programa llamado setup. Este programa lee la parte de BIOS almacenada en la CMOS (complementary Metal Oxide Semiconductor) y ofrece la posibilidad de modificarla ya que es una memoria de lecturaescritura. IO.SYS: Son un conjunto de instrucciones para la transferencia de entrada/salida desde periféricos a memoria. Prepara el sistema en el arranque y contiene drivers de dispositivo residentes. KERNEL (Núcleo): Contiene los servicios del DOS independientes del hardware: manejo de ficheros, memoria, control de programas, etc. El kernel se guarda en un fichero del sistema oculto llamado MSDOS.SYS. Durante el arranque del sistema, el kernel se carga en memoria RAM. PROCESADOR DE ÓRDENES (o intérprete de comandos): es el llamado fichero COMMAND.COM, que también se carga en memoria durante el arranque y se encarga de procesar el archivo AUTOEXEC.BAT. Las órdenes que acepta COMMAND.COM son: órdenes internas(están contenidas en el propio COMMAND.COM y por tanto están disponibles en memoria RAM tras arrancar el sistema), órdenes externas (correspondientes a archivos ejecutables de disco.com o.exe) y ficheros de órdenes por lotes (los que tienen extensión BAT) DBLSPACE.BIN: Es el controlador del Kernel del compresor del disco duro que sirve para aumentar la capacidad de almacenamiento del disco, disponible a partir de la versión 6 del MS-DOS. Este controlador se ocupa de toda la compresión y descompresión de ficheros y se puede trasladar desde la memoria convencional a la memoria superior. ORGANIZACIÓN DE LOS DISCOS EN MS-DOS Este apartado se muestra cómo graba ms-dos la información en los discos. Se explica detalladamente cada una de las divisiones físicas propias de todo disco (caras, pistas, sectores) así como la estructura lógica creada por ms-dos al formatear un disco (sector de arranque, FAT, directorio raíz, área de datos). El sistema de disco permite leer y grabar información de forma permanente. Esta formado por: El disco. Dispositivo magnético que almacena la información. La unidad de disco. Dispositivo mecánico que mueve las cabezas de lectura y escritura para acceder a toda la superfice del disco. Página 2 de 8
La controladora de disco. Dispositivo electrónico que transforma las peticiones del sistema operativo en movimiento de la unidad de disco. En los discos duros, el disco y la unidad de disco forman un solo cuerpo cerrado herméticamente. No se puede utilizar más de un disco para la misma unidad de disco duro. Por el contrario, las unidades de disco flexible y compacto admiten diversos discos para la misma unidad. Las unidades de disco flexible se corresponden con los tipos de disquetes existentes: 5¼ DD, 5¼ HD, 3½ DD, 3½ HD. Cada una de estas unidades admite el disquete indicado en su nombre y los inferiores de su mismo tamaño. Es decir, una disquetera de 3½ HD trabaja con discos de 3½ HD y 3½ DD. En cambio, una disquetera de 5¼ DD solamente admite discos de 5¼ DD. Disquetera. Unidad de disco flexible. Disquete. Disco flexible y su funda protectora. El siguiente cuadro muestra los discos admitidos por cada unidad de disco flexible: Las unidades de disco compacto se clasifican según su velocidad de acceso a una información (en milisegundos) y su velocidad de transferencia. La velocidad de transferencia de datos entre el disco compacto y el ordenador se rige por la siguiente tabla: Tipo de unidad Velocidad de transferencia Simple velocidad 150 Kilobytes cada segundo. Doble velocidad 300 Kb/seg Triple velocidad 450 Kb/seg. Cuádruple velocidad 600 Kb/seg. Velocidad x 150 x Kb/seg. La superficie de un disco se puede dividir según su estructura física o lógica. Según su estructura física, se divide en: o Caras o cabezas. o Pistas o cilindros. o Sectores. Según su estructura lógica, se divide en: o Sector de arranque. o FAT. o Directorio raíz o Área de datos. Estructura física Cada tipo de disco posee una estructura propia, determinada por el fabricante. Los valores para los discos flexibles son fijos: Página 3 de 8
5 1/4 DD 5 1/4 DD 3 1/2 DD 3 1/2 HD Caras 2 2 2 2 Pistas/Cara 40 80 80 80 Sectores/Pista 9 15 9 18 Los valores de los discos duros dependen de su capacidad. Además, discos duros con igual capacidad y diferente fabricante pueden tener estructura física distinta. Las caras son las superficies del disco que almacenan datos. Los disquetes actuales poseen dos caras: la superior y la inferior. Para acceder a cada cara del disco, las unidades poseen una cabeza de lectura/escritura por cada una. Las pistas son anillos concéntricos en cada una de las caras. En los discos duros se denominan cilindros. A su vez, las pistas se subdividen en sectores. En la mayoría de los discos un sector almacena 512 bytes de información. Estructura lógica Cada sistema operativo crea una estructura lógica distinta en sus discos. En este caso, estudiamos la estructura lógica creada por ms-dos. El siguiente gráfico representa el desarrollo de un disco formateado, desde el primer sector hasta el último. El propósito de esta estructura lógica es grabar y leer datos de la forma más eficiente posible. Cada una de las divisiones tiene un tamaño fijo según el disco y una misión específica para el sistema operativo. La siguiente tabla muestra el sector de comienzo y cantidad de sectores ocupados por cada área en los cuatro disquetes más extendidos. Página 4 de 8
5 1/4 DD 5 1/4 DD 3 1/2 DD 3 1/2 HD Sector comienzo sector de arranque 0 0 0 0 Longitud sector de arranque 1 1 1 1 Sector comienzo primera FAT 1 1 1 1 Sector comienzo segunda FAT 3 8 6 10 Longitud ambas FAT 4 14 10 18 Sector comienzo directorio raíz 5 15 11 19 Longitud directorio raíz 7 14 7 14 Sector comienzo área de datos 12 29 18 33 Longitud área de datos 709 2372 1123 2848 Sector de arranque Ocupa el primer sector del disco. Este sector dispone de un pequeño programa que busca los ficheros ocultos IO.SYS y MSDOS.SYS en el directorio raíz. Si los encuentra, carga el sistema operativo y si no, muestra alguna variante del conocido mensaje "Error, de disco de sistema. Reemplace y presione cualquier tecla". Nota: Para crear un disquete de arranque utilice la orden Sys o también Format con el modificador /S. El sector de arranque de cada disco posee, además, las siguientes informaciones: Nombre y versión del sistema operativo. Tipo de disco. Número de caras del disco. Número de sectores por pista. Número de bytes por sector. Número total de sectores. Número de sectores en cada grupo. Número de FAT's. Número de entradas máximas en el directorio raíz. Número de sectores ocupados por cada FAT. Número de serie del disco. Etiqueta del disco. Los grupos El área de datos está dividida lógicamente en grupos. Los grupos, clusters o también llamados unidades de asignación tienen una correspondencia con los sectores del disco. En los disquetes de doble densidad, 2 sectores del área de datos forman un grupo. Pero en los disquetes de alta densidad, cada sector forma un grupo. Los dos primeros grupos están reservados (grupos 0 y 1). El primer grupo disponible es el número 2. Cada grupo puede almacenar información de un sólo fichero. Si un fichero no cabe en un sólo grupo, se utilizan varios -no necesariamente contiguos-. En un disquete de 3½ HD, cada grupo almacena 512 bytes. Si crea un fichero de 1 byte, éste se almacena ocupando todo un grupo. Si luego crea otro fichero de 1 byte, éste empleará un nuevo grupo. Como vemos, el gasto del disco no es de 2 bytes sino de 1024 bytes! La FAT Es el índice del disco. Almacena los grupos utilizados por cada fichero, los grupos libres y los defectuosos. Página 5 de 8
Como hemos indicado anteriormente, un fichero puede usar varios grupos no consecutivos. Para seguir el rastro del fichero por el disco, el dos emplea la FAT. La FAT o tabla de asignación de ficheros es de tal importancia en un disco que se graba por duplicado. Si la FAT se estropea, el dos no reconocerá la información del disco. El área de datos Almacena todos los subdirectorios y ficheros del disco. El área de datos se divide en un número fijo de grupos dependiendo del tipo de disco. Cuando alguien habla del tamaño de un disco, en realidad, se refiere al tamaño del área de datos. En el área de datos de un disquete de 3½ HD caben 1,44 Mb. La orden CHKDSK Tiene dos misiones principales: mostrar información relativa al disco y corregir errores del disco Un listado de la orden Chkdsk en un disquete de 3½ HD puede ser el siguiente: A:\>chkdsk El volumen CAPITULO-14 se creó el 31/08/1995 a las 17:22 El número de serie del volumen es 11F5-1441 1.457.664 bytes de espacio total en disco 512 bytes en 1 directorio(s) 2.560 bytes en 3 archivo(s) de usuario 1.454.592 bytes disponibles en el disco 512 bytes en cada unidad de asignación 2.847 total de unidades de asignación en el disco 2.841 unidades de asignación disponibles en disco 655.360 bytes de memoria total 627.040 bytes libres La primera línea obtiene la información de la entrada con atributo E en el directorio raíz. El número de serie del disco lo encuentra leyendo el sector de arranque. La siguiente línea muestra la capacidad total del área de datos. "Bytes en x directorio(s)" apunta los bytes consumidos por los subdirectorios (sin contar el raíz). Debe ser múltiplo del tamaño del grupo. La línea "bytes en x archivo(s) de usuario" indica los bytes ocupados por el total de ficheros en el disco. Debe ser múltiplo igualmente del tamaño del grupo. Si dividimos 2560 entre 512 obtenemos 5 grupos utilizados por ficheros. Los bytes disponibles se obtienen restando de la capacidad total, los bytes usados (1.457.664-512 - 2560 = 1.454.592) El siguiente bloque de texto muestra información sobre los grupos o unidades de asignación. Como ya sabemos, los grupos de un disquete de 3½ HD almacenan un máximo de 512 bytes. Restando los grupos totales menos los grupos disponibles, tenemos los grupos usados (2.847 _ 2.841 = 6). Seis grupos usados: cinco en ficheros y uno en subdirectorios. El último bloque informa sobre la memoria convencional Corrección de errores en los discos Para corregir errores producidos en un disco por mal uso o por defectos del hardware o software se emplea la orden Chkdsk (hasta la versión 6.0) o Scandisk (desde la 6.2) Scandisk detecta y corrige los siguientes problemas en un disco sin comprimir: Las FAT's no coinciden. Estructura del directorio incorrecta. Página 6 de 8
Sistema de ficheros incorrecto (cadenas perdidas y vínculos cruzados) Errores físicos en el disco. Chkdsk detecta únicamente los siguientes errores. Para corregirlos es necesario añadir el modificador /F. Estructura del directorio incorrecta. Sistema de ficheros incorrecto (cadenas perdidas y vínculos cruzados) Para verificar el disco duro C:, escriba lo siguiente según su versión de ms-dos: Hasta la versión 6.0 C:\>chkdsk /f Si detecta algún error, Chkdsk pide confirmación al usuario antes de solventarlo. Si el disco es correcto, Chkdsk muestra información del disco y termina. Desde la versión 6.2 C:\>scandisk Scandisk comprueba en primer lugar la estructura lógica del disco y en segundo lugar, la estructura física. Si detecta alguna anomalía, Scandisk ofrece una explicación detallada del problema antes de resolverlo. Si se encargó solucionar el error, Scandisk ofrece la posibilidad de crear un disquete Deshacer. Un disquete Deshacer permite restaurar un disco a su estado original si éste funciona peor después de la reparación efectuada. Para ello escribimos SCANDISK /UNDO. Verificar el disco duro frecuentemente es una tarea más que necesaria. Los errores lógicos o físicos pueden producirse por diversos motivos: no salir adecuadamente de las aplicaciones, apagar el ordenador a mitad de una operación, un corte de suministro eléctrico, fallo de la parte mecánica del disco duro, programas defectuosos... Por estas razones debe solucionar los posibles errores antes de que sea demasiado tarde. Una colección de pequeños errores pueden inutilizar el disco. Página 7 de 8
Gestión de Discos Preparar un disquete para escribir información. Si introducimos un disquete sin formato a la disquetera e intentamos acceder a el no nos dejará el sistema. Si nos encontramos en la interfaz de comandos aparecerá el mensaje Fallo genral leyendo unidad A Anular, repetir, Descartar?. Eso quiere decir que el DOS no puede leer el disco virgen, tenemos que darle un formato, para que el DOS lo reconozca como tal. También puede pasar que el disco esté en mal estado y el DOS no lo reconozca, en tal caso, el mensaje sería el mismo. Formatear un disquete Nota: Insertar un disquete en la disquetera. Escribir FORMAT A: desde el interfaz de comandos. Pulsar Intro. Se responde a la pregunta que formula y observamos como empieza el proceso de formateo del disco. Siguiendo con el proceso de formateado o limpiado del disquete, podemos observar que la pantalla nos presenta un porcentaje de proceso, es decir, el porcentaje de disquete que va formateado. Al llegar al final, aparecerá una pregunta: Etiqueta del volumen (11 caracteres, ENTRAR ignorar)?. De la misma forma que un libro o una revista también tiene un título, un disquete puede tener un título. Escribe, si lo crees necesario, un título (recordamos que los espacios en blanco no son válidos). Para terminar, nos pregunta si queremos formatear otro disquete, contesatamos que S para afirmarlo o N para negarlo. Si el disquete no estuviese en buen estado aparece un informe al fin que indoca el espacio ocupado por sectores defectuosos. Hacer un disco del sistema Para arrancar un ordenador, solo son necesarios los archivos command.com y los que están ocultos, io.sys y msdos.sys. A un disco que contenga solo estos archivos se le llama disco del sistema o disco de arranque, esto quiere decir que podemos arrancar un ordenador si introducimos este disquete en caso de problemas para poder solucionarlos. Ejemplo: Crear un disco del sistema Nota: insetar un disco virgen en la disquetera. Escribir FORMAT A: /S Pulsar Intro. Al escribir la orden FORMAT A: /S el DOS se encarga de formatear el disquete y hacer una copia de los archivos vitales para meterlos al disquete. Ejemplo: Pasar el sistema a un disco Copia los archivos ocultos y de sistema y los transfiere a una unidad Escrbir SYS A: Pulsa Intro. Página 8 de 8