Formato de disco

Formato de disco

El formato o formateo de disco (del latín forma), es un conjunto de operaciones informáticas, independientes entre sí, físicas o lógicas, que permiten restablecer un disco duro, una partición del mismo o cualquier otro dispositivo de almacenamiento de datos a su estado original, u óptimo para ser reutilizado o reescrito con nueva información. Esta operación puede borrar, aunque no de forma definitiva, los datos contenidos en él. En algunos casos esta utilidad puede ir acompañada de un Particionado de disco.

De forma habitual, los usuarios hacen referencia al formato de disco para referirse al Formato de Alto Nivel.

Formato de bajo nivel

Esta imagen es una representación característica del plato de un Disco Duro. En realidad, el número de sectores por cada pista suele ser de hasta miles.

También llamado formato físico, es realizado por software y consiste en colocar marcas en la superficie de óxido metálico magnetizable de Cromo o Níquel,1 para dividirlo en pistas concéntricas y estas, a su vez, en sectores los cuales pueden ser luego referenciados indicando la cabeza lectora , el sector y cilindro que se desea leer. El tamaño estándar de cada sector es de 512 bytes.

Normalmente sólo los discos flexibles necesitan ser formateados a bajo nivel. Los discos duros vienen formateados de fábrica y nunca se pierde el formato por operaciones normales incluso si son defectuosas (aunque sí pueden perderse por campos magnéticos o altas temperaturas). Actualmente los discos duros vienen con tecnología que no requiere formato a bajo nivel, en algunos casos el disco duro podría dañarse.

Estructura de un disco

Durante la operación de formato de bajo nivel se establecen las pistas y los sectores de cada plato. La estructura es la siguiente:2

§  Pistas, varios miles de círculos concéntricos por cada plato del disco duro que pueden organizarse verticalmente en cilindros.

§  Sector, varios cientos por pista. El tamaño individual suele ser de 512 bytes.

§  Preámbulo, que contiene bits que indican el principio del sector y a continuación el número de cilindro y sector.

§  Datos.

§  ECC, que contiene información de recuperación para errores de lectura. Este campo es variable y dependerá del fabricante.

La suma del tamaño de estos tres componente del sector darán como resultado el tamaño del secterable en el disco, equivalente al espacio existente entre cada sector, el tamaño del preámbulo y del ECC. Esta pérdida es equivalente al 20% del espacio del disco. Por cuestiones publicitarias el espacio perdido suele anunciarse como espacio disponible para el almacenamiento de datos. Por ello, de un disco duro de 20 GB estarán disponibles 16 GB.

Limitación en la velocidad de lectura

El formateado de bajo nivel impide una mayor velocidad en la lectura de datos, independientemente de la interfaz. Esta lectura se verá condicionada únicamente por la velocidad del disco (en rpm), la cantidad de sectores por pista y la cantidad de información por sector.

Intercalado de disco

El buffer del disco será un factor fundamental y muy importante en la velocidad de lectura. Si un Buffer tiene una capacidad de almacenamiento de un sector, tras leer tal sector, deberá transmitir la información a la memoria principal; Este tiempo de transmisión será suficiente para que el sector contiguo se haya desplazado de la cabeza lectora y por tanto haya que esperar una nueva vuelta completa del disco para leer el sector. Una operación de lectura pierde cantidades despreciables de tiempo, pero que a grandes rasgos resultan en pérdidas de segundos o minutos. Para ello, se recurre al intercalado de disco, procedimiento consistente en numerar los clústers de forma no contigua o separados entre sí, de manera que después de la transmisión de datos a la memoria principal no haya que esperar una rotación completa. El intercalado puede ser simple o doble, según la velocidad de transmisión de datos del buffer.

Donde a muestra sectores sin intercalado, b muestra sectores con intercalado simple y c muestra un intercalado doble.

Particionado de disco

En discos duros

El Particionado de disco puede ser un paso intermedio entre el formato de bajo nivel y el de alto nivel, en todo caso, será un paso imprescindible para poder realizar un formateo de alto nivel, ya que en el caso de los discos duros, solo puede realizarse a particiones individuales. No obstante, el formato de alto nivel puede realizarse en particiones preexistentes de un particionado anterior, lo cual no obliga a realizar un nuevo particionado cada vez que se desee hacer un formato de alto nivel.

Cada disco duro admite un máximo de 4 Particiones primarias, las cuales podrán contener particiones lógicas y extendidas, y estas últimas, a su vez, varias particiones lógicas.

Desde el punto de vista lógico, cada partición primaria o lógica será un disco individual; al que cualquier sistema Windows le asignará una letra, comenzando habitualmente por C. El orden de prioridades en la asignación de letras de unidad de forma estándar siempre comenzará por las unidades de disquete (a y b) continuando por las unidades (particiones) de Disco duro (c,d ...), unidades ópticas (continuando el orden anterior) y unidades flash. No obstante este orden puede ser alterado. En sistemas Linux se denominarán mediante el prefijo hda seguido del número de partición. La primera partición siempre será hda0.

Formato de alto nivel

El formato lógico, de alto nivel o también llamado sistema de archivos, puede ser realizado habitualmente por los usuarios, aunque muchos medios vienen ya formateados de fábrica. El formato lógico implanta un sistema de archivos que asigna sectores a archivos. En los discos duros, para que puedan convivir distintos sistemas de archivos, antes de realizar un formato lógico hay que dividir el disco en particiones; más tarde, cada partición se formatea por separado.

El formateo de una unidad implica la eliminación de los datos, debido a que se cambia la asignación de archivos a clústers (conjunto de sectores contiguos, pero que el sistema distribuye a su antojo), con lo que se pierde la vieja asignación que permitía acceder a los archivos.

Cada sistema operativo tiene unos sistemas de archivos más habituales:

§  Windows: FAT, FAT16, FAT32, NTFS, EFS, ExFAT.

§  Linux: ext2, ext3, ext4, JFS, ReiserFS, Reiser4, XFS.

§  Solaris: UFS, ZFS.

§  Mac OS: HFS, HFS+.

§  IBM: JFS, GPFS.

§  Discos Opticos: UDF.

Antes de poder usar un disco para guardar información, éste deberá ser formateado. Los discos movibles (disquetes, CD, USB, Unidad Zip, etc.) que se compran normalmente ya se encuentran formateados pero puede encontrar algunos no formateados de vez en cuando. Un disco duro nuevo, o un dispositivo para grabar en cinta, pueden no haber sido pre-formateados.

Habitualmente, un formateo completo hace las siguientes cosas:

§  Borra toda la información anterior (incluyendo obviamente virus porque son software)

§  Establece un sistema para grabar disponiendo qué y dónde se ubicará en el disco.

§  Verifica el disco sobre posibles errores físicos o magnéticos que pueda tener lugar en el ordenador.