- Función de un disco
duro - Funcionamiento de una
unidad de disco duro - Estructura física:
cabezas, cilindros y sectores - Particiones primarias y
particiones lógicas - Arranque específico de
cada sistema operativo - Consejos a la hora de crear
particiones - Trabajar con dos o más
discos duros - Instalación
física - Trabajar con varios
sistemas operativos - Trabajar con dos o más
discos duros - Instalación de
un disco duro - Particionar el disco
duro - Límite de 528
MB - Límite de 2
GB - Límite de 2
TB - Fuente
Función de un disco duro
Un disco duro es
un dispositivo que permite el almacenamiento y
recuperación de grandes cantidades de información. Los discos duros
forman el principal elemento de la memoria secundaria de
un computador,
llamada así en oposición a la memoria
principal o memoria RAM (Random
Access Memory,
memoria de
acceso aleatorio).
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Tanto los discos duros como la memoria
principal son memorias de
trabajo
(varían su contenido en una sesión con el
computador). Sin embargo, presentan importantes diferencias: la
memoria principal es volátil (su contenido se borra
al apagar el computador), muy rápida (ya que se trata de
componentes electrónicos) pero de capacidad reducida. La
memoria secundaria, en cambio, es no
volátil, menos rápida (componentes
mecánicos) y de gran capacidad. La memoria principal
contiene los datos utilizados
en cada momento por el computador pero debe recurrir a la memoria
secundaria cuando necesite recuperar nuevos datos o almacenar de
forma permanente los que hayan variado.
Estructura física de un disco
duro
Un disco duro forma una caja herméticamente
cerrada que contiene dos elementos no intercambiables: la
unidad de lectura y
escritura y el disco como tal.
- La unidad es un conjunto de componentes
electrónicos y mecánicos que hacen posible el
almacenamiento y recuperación de los datos en el
disco. - El disco es, en realidad, una pila de discos,
llamados platos, que almacenan información
magnéticamente. Cada uno de los platos tiene dos
superficies magnéticas: la superior y la inferior. Estas
superficies magnéticas están formadas por
millones de pequeños elementos capaces de ser
magnetizados positiva o negativamente. De esta manera, se
representan los dos posibles valores que
forman un bit de información (un cero o un uno).
Ocho bits contiguos constituyen un byte (un carácter).
Funcionamiento de una unidad de disco
duro
Veamos cuáles son los mecanismos que permiten a
la unidad acceder a la totalidad de los datos almacenados en los
platos.
En primer lugar, cada superficie magnética tiene
asignado uno de los cabezales de lectura/escritura de la
unidad. Por tanto, habrá tantos cabezales como caras tenga
el disco duro y, como cada plato tiene dos caras, este
número equivale al doble de platos de la pila. El conjunto
de cabezales se puede desplazar linealmente desde el exterior
hasta el interior de la pila de platos mediante un brazo
mecánico que los transporta. Por último, para
que los cabezales tengan acceso a la totalidad de los datos, es
necesario que la pila de discos gire. Este giro se realiza
a velocidad
constante y no cesa mientras esté encendido el computador.
En cambio, en los discos flexibles sólo se produce el giro
mientras se está efectuando alguna operación de
lectura o escritura. El
resto del tiempo, la
disquetera permanece en reposo. Con las unidades de CD-ROM ocurre
algo similar, sin embargo en este caso la velocidad de giro no es
constante y depende de la distancia al centro del dato que se
esté leyendo.
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Cada vez que se realiza una operación de
lectura en el disco duro, éste tiene que realizar las
siguientes tareas: desplazar los cabezales de lectura/escritura
hasta el lugar donde empiezan los datos; esperar a que el primer
dato, que gira con los platos, llegue al lugar donde están
los cabezales; y, finalmente, leer el dato con el cabezal
correspondiente. La operación de escritura es
similar a la anterior.
Estructura física: cabezas, cilindros
y sectores
Ya hemos visto que cada una de las dos superficies
magnéticas de cada plato se denomina cara. El
número total de caras de un disco duro coincide con su
número de cabezas. Cada una de estas caras se
divide en anillos concéntricos llamados pistas. En
los discos duros se suele utilizar el término
cilindro para referirse a la misma pista de todos los
discos de la pila. Finalmente, cada pista se divide en
sectores.
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Los sectores son las unidades mínimas de
información que puede leer o escribir un disco duro.
Generalmente, cada sector almacena 512 bytes de
información.
El número total de sectores de un disco duro se
puede calcular: nº sectores = nº caras * nº
pistas/cara * nº sectores/pista. Por tanto, cada sector
queda unívocamente determinado si conocemos los siguientes
valores: cabeza, cilindro y sector. Por ejemplo, el disco duro
ST33221A de Seagate tiene las siguientes
especificaciones: cilindros = 6.253, cabezas = 16 y
sectores = 63. El número total de sectores
direccionables es, por tanto, 6.253*16*63 = 6.303.024 sectores.
Si cada sector almacena 512 bytes de información, la
capacidad máxima de este disco duro será de
6.303.024 sectores * 512 bytes/sector = 3.227.148.228 bytes ~ 3
GB.
Las cabezas y cilindros comienzan a numerarse desde el
cero y los sectores desde el uno. En consecuencia, el primer
sector de un disco duro será el correspondiente a la
cabeza 0, cilindro 0 y sector 1.
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Estructura lógica
de un disco duro
La estructura
lógica de un disco duro está formada
por:
- El sector de arranque (Master Boot
Record) - Espacio particionado
- Espacio sin particionar
El sector de arranque es el primer sector de todo
disco duro (cabeza 0, cilindro 0, sector 1). En él se
almacena la tabla de particiones y un pequeño
programa
master de inicialización, llamado también
Master Boot. Este programa es el encargado de leer la
tabla de particiones y ceder el control al sector
de arranque de la partición activa. Si no existiese
partición activa, mostraría un mensaje de
error.
El espacio particionado es el espacio del disco
que ha sido asignado a alguna partición. El espacio no
particionado, es espacio no accesible del disco ya que
todavía no ha sido asignado a ninguna partición. A
continuación se muestra un
ejemplo de un disco duro con espacio particionado (2 particiones
primarias y 2 lógicas) y espacio todavía sin
particionar.
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El caso más sencillo consiste en un sector de
arranque que contenga una tabla de particiones con una sola
partición, y que esta partición ocupe la totalidad
del espacio restante del disco. En este caso, no existiría
espacio sin particionar.
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Las particiones
Cada disco duro constituye una unidad
física distinta. Sin embargo, los sistemas
operativos no trabajan con unidades físicas
directamente sino con unidades lógicas. Dentro de
una misma unidad física de disco duro puede haber varias
unidades lógicas. Cada una de estas unidades
lógicas constituye una partición del disco
duro. Esto quiere decir que podemos dividir un disco duro en, por
ejemplo, dos particiones (dos unidades lógicas dentro de
una misma unidad física) y trabajar de la misma manera que
si tuviésemos dos discos duros (una unidad lógica
para cada unidad física).
Particiones y directorios.— Ambas
estructuras
permiten organizar datos dentro de un disco duro. Sin embargo,
presentan importantes diferencias: 1ª) Las
particiones son divisiones de tamaño fijo del disco duro;
los directorios son divisiones de tamaño variable de la
partición; 2ª) Las particiones ocupan un
grupo de
cilindros contiguos del disco duro (mayor seguridad); los
directorios suelen tener su información desperdigada por
toda la partición; 3ª) Cada partición
del disco duro puede tener un sistema de
archivos
(sistema operativo) distinto; todos los directorios de la
partición tienen el sistema de archivos de la
partición.
Como mínimo, es necesario crear una
partición para cada disco duro. Esta partición
puede contener la totalidad del espacio del disco duro o
sólo una parte. Las razones que nos pueden llevar a crear
más de una partición por disco se suelen reducir a
tres.
- Razones organizativas. Considérese el
caso de un computador que es compartido por dos usuarios y, con
objeto de lograr una mejor organización y seguridad de sus datos
deciden utilizar particiones separadas. - Instalación de más de un sistema
operativo. Debido a que cada sistema
operativo requiere (como norma general) una
partición propia para trabajar, si queremos instalar dos
sistemas
operativos a la vez en el mismo disco duro (por ejemplo,
Windows 98 y
Linux),
será necesario particionar el disco. - Razones de eficiencia. Por ejemplo, suele ser
preferible tener varias particiones FAT pequeñas antes
que una gran partición FAT. Esto es debido a que cuanto
mayor es el tamaño de una partición, mayor es el
tamaño del grupo (cluster) y, por
consiguiente, se desaprovecha más espacio de la
partición. Más adelante, explicaremos esto con
mayor detalle.
Las particiones pueden ser de dos tipos:
primarias o lógicas. Las particiones
lógicas se definen dentro de una partición primaria
especial denominada partición extendida.
En un disco duro sólo pueden existir 4
particiones primarias (incluida la partición
extendida, si existe). Las particiones existentes deben
inscribirse en una tabla de particiones de 4 entradas situada en
el primer sector de todo disco duro. De estas 4 entradas de la
tabla puede que no esté utilizada ninguna (disco duro sin
particionar, tal y como viene de fábrica) o que
estén utilizadas una, dos, tres o las cuatro entradas. En
cualquiera de estos últimos casos (incluso cuando
sólo hay una partición), es necesario que en la
tabla de particiones figure una de ellas como partición
activa. La partición activa es aquella a la que el
programa de inicialización (Master Boot) cede el
control al arrancar. El sistema operativo de la partición
activa será el que se cargue al arrancar desde el disco
duro. Más adelante veremos distintas formas de elegir el
sistema operativo que queremos arrancar, en caso de tener varios
instalados, sin variar la partición activa en cada
momento.
De todo lo anterior se pueden deducir varias
conclusiones: Para que un disco duro sea utilizable debe tener al
menos una partición primaria. Además para que un
disco duro sea arrancable debe tener activada una de las
particiones y un sistema operativo instalado en ella. Más
adelante, se explicará en detalle la secuencia de arranque
de un computador. Esto quiere decir que el proceso de
instalación de un sistema operativo en un
computador consta de la creación de su partición
correspondiente, instalación del sistema operativo
(formateo de la partición y copia de archivos) y
activación de la misma. De todas maneras, es usual que
este proceso esté guiado por la propia instalación.
Un disco duro no arrancará si no se ha definido una
partición activa o si, habiéndose definido, la
partición no es arrancable (no contiene un sistema
operativo).
Hemos visto antes que no es posible crear más de
cuatro particiones primarias. Este límite, ciertamente
pequeño, se logra subsanar mediante la creación de
una partición extendida (como máximo una).
Esta partición ocupa, al igual que el resto de las
particiones primarias, una de las cuatro entradas posibles de la
tabla de particiones. Dentro de una partición extendida se
pueden definir particiones lógicas sin
límite. El espacio de la partición extendida puede
estar ocupado en su totalidad por particiones lógicas o
bien, tener espacio libre sin particionar.
Veamos el mecanismo que se utiliza para crear la
lista de particiones lógicas. En la tabla de
particiones del Master Boot Record debe existir una
entrada con una partición extendida (la cual no tiene
sentido activar). Esta entrada apunta a una nueva tabla de
particiones similar a la ya estudiada, de la que sólo se
utilizan sus dos primeras entradas. La primera entrada
corresponde a la primera partición lógica; la
segunda, apuntará a una nueva tabla de particiones. Esta
nueva tabla contendrá en su primera entrada la segunda
partición lógica y en su segunda, una nueva
referencia a otra tabla. De esta manera, se va creando una cadena
de tablas de particiones hasta llegar a la última,
identificada por tener su segunda entrada en blanco.
Particiones primarias y particiones
lógicas
Ambos tipos de particiones generan las correspondientes
unidades lógicas del computador. Sin embargo, hay una
diferencia importante: sólo las particiones primarias se
pueden activar. Además, algunos sistemas
operativos no pueden acceder a particiones primarias distintas a
la suya.
Lo anterior nos da una idea de qué tipo de
partición utilizar para cada necesidad. Los sistemas
operativos deben instalarse en particiones primarias, ya que de
otra manera no podrían arrancar. El resto de particiones
que no contengan un sistema operativo, es más conveniente
crearlas como particiones lógicas. Por dos razones:
primera, no se malgastan entradas de la tabla de
particiones del disco duro y, segunda, se evitan problemas para
acceder a estos datos desde los sistemas operativos instalados.
Las particiones lógicas son los lugares ideales para
contener las unidades que deben ser visibles desde todos los
sistemas operativos.
Algunos sistemas operativos presumen de poder ser
instalados en particiones lógicas (Windows NT),
sin embargo, esto no es del todo cierto: necesitan instalar un
pequeño programa en una partición primaria que sea
capaz de cederles el control.
Estructura lógica
de las particiones
Dependiendo del sistema de archivos utilizado en
cada partición, su estructura lógica
será distinta. En los casos de MS-DOS y
Windows 95,
está formada por sector de arranque, FAT, copia de la FAT,
directorio raíz y área de datos. De todas formas,
el sector de arranque es un elemento común a todos los
tipos de particiones.
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Todas las particiones tienen un sector de
arranque (el primero de la partición) con
información relativa a la partición. Si la
partición tiene instalado un sistema operativo, este
sector se encargará de arrancarlo. Si no hubiese
ningún sistema operativo (como es el caso de una
partición para datos) y se intentara arrancar,
mostraría un mensaje de error.
Secuencia de arranque de un computador
Todos los computadores disponen de un pequeño
programa almacenado en memoria ROM (Read Only Memory, memoria
de sólo lectura), encargado de tomar el control del
computador en el momento de encenderlo. Lo primero que hace el
programa de arranque es un breve chequeo de los componentes
hardware. Si todo
está en orden, intenta el arranque desde la primera unidad
física indicada en la secuencia de arranque. Si el
intento es fallido, repite la operación con la segunda
unidad de la lista y así hasta que encuentre una unidad
arrancable. Si no existiese ninguna, el programa de arranque
mostraría una advertencia. Esta secuencia de arranque se
define en el programa de configuración del computador
(también llamado Setup, CMOS o BIOS).
Lo usual es acceder a este programa pulsando la tecla
Suprimir mientras se chequea la memoria RAM, sin
embargo su forma de empleo depende
del modelo del
computador. Por ejemplo, la secuencia A:, C: indica que
primero se intentará arrancar desde la disquetera y si no
fuera posible, desde el primer disco duro.
Nota: Normalmente los programas de
configuración utilizan la siguiente nomenclatura: la
unidad A: es la primera unidad de disquete; B:, la segunda; C:,
el primer disco duro; y D:, el segundo.
Suponiendo que arrancamos desde el disco duro, el
programa de arranque de la ROM cederá el control a su
programa de inicialización (Master Boot). Este
programa buscará en la tabla de particiones la
partición activa y le cederá el control a su sector
de arranque.
El programa contenido en el sector de arranque de la
partición activa procederá al arranque del sistema
operativo.
Algunas aclaraciones: Cuando compramos un disco duro
nuevo, éste viene sin particionar. Esto significa que el
disco duro no es arrancable y hay que configurarlo desde un
disquete (o un CD-ROM). Para
ello es necesario establecer la secuencia de arranque de manera
que esté la disquetera antes que el disco duro (de lo
contrario puede no lograrse el arranque). Por el contrario, si la
secuencia de arranque es C:, A: y el disco duro es ya
arrancable, no será posible arrancar desde un disquete, ya
que ni siquiera lo leerá.
Sistemas de archivos
Un sistema de archivos es una estructura que
permite tanto el almacenamiento de información en una
partición como su modificación y
recuperación. Para que sea posible trabajar en una
partición es necesario asignarle previamente un sistema de
archivos. Esta operación se denomina dar formato a una
partición.
Generalmente cada sistema de archivos ha sido
diseñado para obtener el mejor rendimiento con un sistema
operativo concreto (FAT
para DOS, FAT32 para Windows 98, NTFS para Windows NT, HPFS para
OS/2…). Sin embargo, es usual que el mismo sistema
operativo sea capaz de reconocer múltiples sistemas de
archivos. A continuación se comentan los sistemas de
archivos más comunes.
FAT (File Allocate Table, tabla de asignación
de archivos)
Este sistema de archivos se basa, como su nombre indica,
en una tabla de asignación de archivos o FAT. Esta tabla
es el índice del disco. Almacena los grupos
utilizados por cada archivo, los
grupos libres
y los defectuosos. Como consecuencia de la
fragmentación de archivos, es corriente que los
distintos grupos que contienen un archivo se hallen desperdigados
por toda la partición. La FAT es la encargada de seguir el
rastro de cada uno de los archivos por la
partición.
Grupo .— Un grupo, cluster o
unidad de asignación es la unidad mínima de
almacenamiento de un archivo en una partición y
está formada por uno o varios sectores contiguos del
disco. Esto quiere decir que el espacio real ocupado por un
archivo en disco será siempre múltiplo del
tamaño del grupo. Además, cada grupo puede
almacenar información de un solo archivo. Si no cabe en un
solo grupo, se utilizarán varios (no necesariamente
contiguos). Para hacernos una idea del nefasto resultado de un
tamaño de grupo incorrecto, consideremos dos archivos de 1
byte cada uno. Si el tamaño del grupo es de 32 KB, se
utilizarán dos grupos y el espacio real ocupado en disco
habrá sido de 64 KB = ¡65.536 bytes! en vez de 2
bytes, como sería de esperar.
Este sistema posee importantes limitaciones: nombres de
archivos cortos; tamaño máximo de particiones de 2
GB; grupos (clusters) demasiados grades, con el
consiguiente desaprovechamiento de espacio en disco; elevada
fragmentación, que ralentiza el acceso a los archivos.
Pero tiene a su favor su sencillez y compatibilidad con la
mayoría de sistemas operativos.
Debido a que la FAT de este sistema de archivos tiene
entradas de 16 bits (por eso, a veces se llama FAT16),
sólo se pueden utilizar 216 = 65.536 grupos
distintos. Esto implica que, con el fin de aprovechar la
totalidad del espacio de una partición, los grupos tengan
tamaños distintos en función
del tamaño de la partición. Por ejemplo, con un
grupo de 16 KB se puede almacenar hasta 216 grupos *
16 KB/grupo = 220 KB = 1 GB de información. El
límite de la partición (2 GB) se obtiene al
considerar un grupo máximo de 32 KB (formado por 64
sectores consecutivos de 512 bytes).
Este sistema de archivos logra remediar uno de los
mayores problemas del sistema FAT: los nombres de archivos y
directorios sólo podían contener 8 caracteres de
nombre y 3 de extensión. Con VFAT, se logra ampliar este
límite a 255 caracteres entre nombre y
extensión.
La mayor ventaja de VFAT es que tiene plena
compatibilidad con FAT. Por ejemplo, es factible utilizar la
misma partición para dos sistemas operativos que utilicen
uno FAT y otro VFAT (MS-DOS y Windows 95). Cuando entremos desde
MS-DOS, los nombres largos de archivos se transforman en nombres
cortos según unas reglas establecidas, y pueden ser
utilizados de la manera habitual. De todas maneras, hay que
prestar cierta atención cuando se trabaja desde MS-DOS con
archivos que tienen nombres largos: no se deben realizar operaciones de
copiado o borrado, ya que se corre el riesgo de perder
el nombre largo del archivo y quedarnos sólo con el corto.
Desde Windows 95, se trabaja de forma transparente con nombres
cortos y largos.
Tanto las particiones FAT como las VFAT están
limitadas a un tamaño máximo de 2 GB. Esta es la
razón por la que los discos duros mayores de este
tamaño que vayan a trabajar con alguno de los dos
sistemas, necesiten ser particionados en varias particiones
más pequeñas. El sistema de archivos FAT32 ha sido
diseñado para aumentar este límite a 2 TB (1
terabyte = 1024 GB).
El sistema FAT32 permite trabajar con particiones
mayores de 2 GB. No solamente esto, sino que además el
tamaño del grupo (cluster) es mucho menor y no se
desperdicia tanto espacio como ocurría en las particiones
FAT. La conversión de FAT a FAT32, se puede realizar desde
el propio sistema operativo Windows 98, o bien desde utilidades
como Partition Magic. Sin embargo, la conversión inversa
no es posible desde Windows 98, aunque sí desde Partition
Magic.
Hay que tener en cuenta que ni MS-DOS ni las primeras
versiones de Windows 95 pueden acceder a los datos almacenados en
una partición FAT32. Esto quiere decir que si tenemos en
la misma partición instalados MS-DOS y Windows 98, al
realizar la conversión a FAT32 perderemos la posibilidad
de arrancar en MS-DOS (opción "Versión anterior
de MS-DOS" del menú de arranque de Windows 98). Con
una conversión inversa se puede recuperar esta
opción. Por estos motivos de incompatibilidades, no es
conveniente utilizar este sistema de archivos en particiones que
contengan datos que deban ser visibles desde otros sistemas de
archivos. En los demás casos, suele ser la opción
más recomendable.
NTFS
(New Technology File System, sistema de archivos de nueva
tecnología)
Este es el sistema de archivos que permite utilizar
todas las características de seguridad y protección
de archivos de Windows NT. NTFS sólo es recomendable para
particiones superiores a 400 MB, ya que las estructuras del
sistema consumen gran cantidad de espacio. NTFS permite definir
el tamaño del grupo (cluster), a partir de 512
bytes (tamaño de un sector) de forma independiente al
tamaño de la partición.
Las técnicas
utilizadas para evitar la fragmentación y el menor
desaprovechamiento del disco, hacen de este sistema de archivos
el sistema ideal para las particiones de gran tamaño
requeridas en grandes computadores y servidores.
En las siguientes tablas, se comparan los tamaños
de clústers o grupos utilizados según el
tamaño de la partición y el sistema de archivos
empleado:
Arranque
específico de cada sistema operativo
MS-DOS, Windows 95 y
Windows 98
Los sistemas operativos MS-DOS y Windows 9x, necesitan
arrancar desde una partición primaria ubicada en la
primera unidad física de disco duro. Además, la
instalación de estos sistemas operativos en particiones
que comiencen después de los primeros 528 MB del disco
duro, puede impedir que arranquen. Según lo anterior, el
lugar para situar la partición se ve reducida a los
primeros 528 MB del primer disco duro. Este límite
imposibilita entonces la instalación de varios sistemas
operativos basados en FAT en particiones mayores de este
tamaño. De todas maneras, algunos gestores de arranque (o
la propia BIOS del
computador) son capaces de cambiar la asignación de discos
duros de forma que el primero sea el segundo y el segundo, el
primero: en este caso particular sí sería posible
arrancar una partición FAT desde una segunda unidad
física.
Windows NT puede arrancar desde cualquier disco duro, ya
sea desde una partición primaria o desde una
partición lógica. Sin embargo, en el caso de que se
instale en una partición lógica o en un disco duro
distinto al primero, es necesario que el gestor de arranque de
Windows NT se instale en una partición primaria del primer
disco duro. Si tenemos ya instalado otro sistema operativo MS-DOS
o Windows 9x, Windows NT instalará su gestor de arranque
en el sector de arranque de la partición del anterior
sistema operativo. Este gestor de arranque permitirá
arrancar tanto el anterior sistema operativo como Windows NT (ya
esté en una partición lógica o en otro disco
duro).
Linux, al igual que Windows NT, puede instalarse en una
partición primaria o en una partición
lógica, en cualquiera de los discos duros. Si la
instalación no se realiza en una partición primaria
del primer disco duro, es necesario instalar un gestor de
arranque. Linux proporciona un potente (aunque poco intuitivo)
gestor de arranque llamado LILO. Las posibilidades de
instalación son dos: instalarlo en la partición de
Linux o en el sector de arranque del disco duro (Master Boot
Record). La primera opción es preferible si Linux se
instala en una partición primaria del primer disco duro
(debe ser la partición activa) junto a otro sistema
operativo. Para el resto de los casos, no queda más
remedio que instalarlo en el Master Boot del primer disco
duro. Desde aquí es capaz de redirigir el arranque incluso
a una partición lógica (que, como sabemos, no se
pueden activar) que contenga Linux. Nótese que, en este
caso, si borramos la partición de Linux el gestor de
arranque
LILO seguirá apareciendo (ya que está
antes de acceder a cualquier partición). La única
manera de desinstalarlo si no podemos hacerlo desde el propio
Linux, consiste en restaurar el sector de arranque original. Esto
se puede lograr desde MS-DOS con la orden indocumentada FDISK
/MBR.
Otra advertencia más: algunas distribuciones de
Linux (como Red Hat) no respetan el
espacio libre de una partición extendida. Esto significa
que hay que tener cuidado de no solapar una partición
primaria de Linux con espacio libre de la partición
extendida.
En todos los casos anteriores, cuando se habla de
instalar un sistema operativo en una partición primaria se
asume que ésta tiene que estar activada a no ser que se
utilice un gestor de arranque. En este caso, si el gestor de
arranque se instala en una partición, ésta
deberá activarse; pero si se instala en el sector de
arranque del disco duro, la partición activa será
indiferente.
Consejos a la
hora de crear particiones
La principal decisión que debemos tomar a la hora
de crear una partición es elegir entre primaria o
lógica. Recordemos que las particiones lógicas
deben ser creadas dentro de una partición primaria
especial denominada partición extendida. Ya hemos visto
que la mejor política que podemos
seguir es utilizar, en la medida de lo posible, antes las
particiones lógicas que las primarias: podemos crear un
número indefinido de particiones lógicas pero
sólo cuatro particiones primarias (contando la
extendida).
Las particiones primarias suelen ser el lugar ideal para
instalar sistemas operativos, ya que son las únicas que se
pueden activar. Los sistemas operativos MS-DOS, Windows 95 y
Windows 98 sólo pueden ser instalados en particiones
primarias. Y aunque Windows NT, Linux y OS/2 puedan ser
instalados en particiones lógicas, puede que ésta
no sea siempre la opción más acertada. La
razón es que es necesario instalar algún gestor de
arranque, ya sea en el sector de arranque del disco duro o en el
de alguna partición primaria. Si no deseamos alterar
ninguna de las particiones primarias existentes ni el sector de
arranque, la única opción es realizar una
instalación en una partición primaria del primer
disco duro.
Debido a que MS-DOS y Windows 9x presentan problemas al
instalarse detrás de los primeros 528 MB del disco duro,
es preferible crear sus particiones al principio del disco duro
(o lo antes posible, sin superar este límite). Los
demás sistemas operativos, en caso de haberlos, se
instalarán entonces a continuación. Generalmente
suele ser más acertado instalar los sistemas operativos en
el primer disco duro. Sin embargo, debido a la flexibilidad de
Linux o Windows NT podemos inclinarnos por otras opciones
dependiendo de la configuración actual de nuestro
equipo.
Algunos usuarios prefieren separar los sistemas
operativos, programas y datos en sus correspondientes
particiones. Esto puede aportar una mayor robustez al sistema, ya
que la corrupción
de los archivos del sistema operativo o los programas no afectan
a los datos. Además, si utilizamos particiones separadas
para los sistemas operativos y los programas, nos facilita la
utilización de los mismos programas desde distintos
sistemas operativos. Por ejemplo, una partición
lógica FAT para programas permitiría ejecutar los
mismos programas desde Windows NT (instalado en una
partición NTFS) o desde Windows 98 (instalado en una
partición FAT32). Pero esta disposición del disco
duro aumenta su complejidad (un mayor número de unidades)
y obliga a calcular a priori el tamaño de cada
partición. Como ya dijimos anteriormente, las
únicas particiones que deben ser primarias son las de los
sistemas operativos, el resto serán
lógicas.
Una opción intermedia consiste en separar los
archivos del sistema (sistema operativo y programas) de nuestros
datos. De esta manera, no se utilizan tantas unidades aunque
sí se ofrece una mayor seguridad y organización
para nuestros datos.
Nos quedan por comentar las razones de eficiencia que
nos pueden llevar a crear nuevas particiones. Para evitar
desperdiciar el menor espacio posible con particiones FAT o VFAT,
conviene que tengan un tamaño lo menor posible (recordemos
que el tamaño del grupo depende del tamaño de la
partición). Sin embargo, el aumento del número de
particiones, aunque sea más eficiente, hace más
complejo nuestro sistema. Debemos buscar entonces un compromiso
entre el número de particiones creadas y el tamaño
del grupo (cluster) empleado en cada una de
ellas.
Veamos unos ejemplos (en todos ellos suponemos que
deseamos trabajar únicamente en Windows 95 con particiones
FAT): si tenemos un disco duro de 2,5 GB y, ya que el
máximo de una partición FAT es 2 GB, es más
eficiente crear una de 1 GB (grupo de 16 KB) y otra de 1,5 GB
(grupo de 32 KB) que dos de 1,25 GB (grupo de 32 KB); si tenemos
un disco duro de 3 GB, es igualmente más eficiente una de
1 GB (16 KB) y otra de 2 GB (32 KB) que dos de 1,5 GB (32 KB),
aunque en razones de eficiencia sería mucho mejor 3 de 1
GB (16 KB); por último, si tenemos un poco más de 1
GB libre en el disco duro es preferible crear una
partición que utilice un grupo de 16 KB, aunque quede
espacio sin particionar, que una de 32 KB que ocupe la totalidad
del espacio, ya que a la larga el desaprovechamiento sería
mayor.
Problemas con las
letras de unidades: orden de las particiones
Cuando se realizan cambios en las particiones, hay que
considerar los posibles efectos que esto puede desencadenar en la
asignación de letras de unidades. Los sistemas operativos
MS-DOS y Windows 9x utilizan la letra C para la unidad del
sistema operativo. Al resto de unidades visibles se les
asigna letra en el siguiente orden: particiones primarias
detrás de la actual, particiones primarias de los
siguientes discos duros, particiones lógicas de la unidad
actual, particiones lógicas de los siguientes discos
duros, particiones primarias anteriores a la actual y, por
último, el resto de unidades físicas (como la
unidad lectora de CD-ROM).
Unidades visibles.— Son las
unidades que se pueden ver desde un sistema operativo, es decir,
aquellas que utilizan un sistema de archivos reconocido por el
sistema operativo. Las particiones con un sistema de archivos
incompatible con el sistema operativo no son accesibles (es como
si no existiesen).
La única letra que se puede cambiar manualmente
es la del CD-ROM, el resto de letras son asignadas
automáticamente sin posibilidad de cambio. En ocasiones es
preferible asignar una letra alta (por ejemplo la R) a la unidad
de CD-ROM ya que así no se ve afectada por los posibles
cambios de configuración en las particiones.
Para cambiar la letra del CD-ROM en MS-DOS es
necesario modificar la línea del AUTOXEC.BAT que contenga
la orden MSCDEX y añadir al final el modificador
/L:unidad, donde unidad es la letra que deseamos
asignar. Si no hay suficientes letras de unidades disponibles
(por defecto sólo están permitidas hasta la D), es
necesario añadir la siguiente línea al CONFIG.SYS:
LASTDRIVE=Z. En este caso, se han definido todas las letras
posibles de unidades (hasta la Z).
En Windows 95 o Windows 98, elegimos
Sistema del Panel de Control; seleccionamos la
segunda ficha (Administrador de dispositivos); hacemos
clic en el signo más a la izquierda de
CD-ROM; hacemos doble clic sobre nuestra unidad de CD-ROM;
y, finalmente, en el campo Letra de la primera unidad de
la ficha Configuración, seleccionamos la letra que
deseamos asignar a la unidad de CD-ROM.
Windows NT, permite la asignación dinámica de letras de unidad mediante el
Administrador de discos. En Windows NT, la primera letra
de unidad es la primera partición primaria del primer
disco duro, por lo que puede ocurrir que la propia
partición de Windows NT no sea la C.
Linux carece de estos problemas ya que no trabaja
con letras de unidad sino con discos duros físicos (hda,
hdb, hdc y hdd) y particiones según el lugar que ocupan en
la tabla de particiones (hda1, hda2, hda3…).
Para evitar que las mismas particiones tengan asignadas
distintas letras conviene colocar primero las particiones
reconocidas por más sistemas operativos (FAT) y por
último las más específicas (como NTFS o la
de Linux).
Trabajar con varios sistemas
operativos
Si instalamos varios sistemas operativos en el mismo
computador, debemos tener una manera eficiente de arrancar con
cada uno de ellos. Una posibilidad poco acertada consiste en
activar cada vez la partición que queremos arrancar en la
próxima sesión con el computador. La otra
posibilidad es instalar un gestor de arranque que aparezca
antes de cargar algún sistema operativo.
Los gestores de arranque suelen ofrecer un menú
con los distintos sistemas operativos instalados para que el
usuario elija uno de ellos cada vez que encienda el computador.
Es frecuente que tengan alguna opción predeterminada y un
contador de tiempo. Si en un tiempo establecido no se elige
ninguna opción, se carga automáticamente el sistema
operativo predeterminado.
El gestor de arranque suministrado con Windows NT
4.0 se suele instalar en una partición MS-DOS o
Windows 9x, y sólo permite elegir entre esta
partición y la de Windows NT.
LILO, el gestor de arranque de Linux,
puede instalarse tanto en el sector de arranque del disco duro
como en la partición de Linux. Reconoce la mayoría
de los sistemas operativos instalados en el computador y puede,
incluso, arrancar sistemas operativos MS-DOS o Windows 9x desde
un segundo disco duro. El mayor inconveniente es su poco amistoso
modo de empleo. Al cargarse aparece un mensaje (LILO Boot)
pidiéndonos el nombre del sistema operativo. Es necesario
escribirlo y pulsar Enter. La tecla Tabulador
permite ver las opciones posibles y Enter activa la
opción predeterminada.
Otros gestores de arranque, como el de IBM
(suministrado con Partition Magic 3.0), necesitan una
partición primaria del primer disco duro exclusivamente
para ellos. Lógicamente, ésta debe ser la
partición activa. El gestor de arranque de IBM tiene una
interfaz de usuario cómoda, aunque
también algunas limitaciones: tiene problemas para
arrancar sistemas operativos desde una unidad de disco duro
diferente a la primera, ocupa una de las cuatro particiones
primarias posibles del primer disco duro, y no es capaz de
arrancar una partición primaria FAT32 (Windows 98) si
existen en el disco duro otras particiones primarias FAT32 o FAT
(como MS-DOS).
Cuando se trabaja con varios sistemas operativos
conviene elegir correctamente los sistemas de archivos de cada
partición, con el fin de intercambiar y compartir datos
entre los sistemas instalados.
Trabajar con dos o más discos
duros
Cuando se trabaja con varios discos duros sólo el
primero de ellos es arrancable. De todas maneras, algunas BIOS
permiten intercambiar los discos duros primero y segundo (en
estos casos, el segundo se comportaría como si fuera el
primero y el primero como el segundo).
El computador arrancará desde la partición
activa del primer disco duro y no se tendrá en cuenta
cuál es la partición activa en el resto de los
discos duros. Estos discos duros normalmente se utilizan para
almacenar programas, datos e incluso alguno de los sistemas
operativos que lo permiten (como Windows NT, Linux u OS/2). No
debemos olvidar los problemas que se pueden producir al
incorporar un nuevo disco duro a nuestro computador con las
letras de unidad. Para evitar el menor número posible de
cambios, es preferible utilizar particiones lógicas en el
resto de discos duros (ya que se colocan al final de la lista de
unidades aunque, eso sí, antes de la correspondiente al
CD-ROM)
Actualmente los discos duros, según la
conexión que incorporen, pueden ser de dos
tecnologías: IDE o SCSI (léase escasi). Lo
usual es utilizar discos duros IDE, ya que son soportados por
todo tipo de computadores, aunque tengan unas prestaciones
inferiores a la de sus equivalentes SCSI, más propios de
servidores y grandes computadores. En este apartado nos
centraremos únicamente en la instalación de discos
duros IDE.
Notas sobre el estándar IDE: La
especificación IDE (Integrated Drive Electronics) original
admitía únicamente 2 discos duros de hasta 500 MB y
fue adoptado como estándar por el comité ANSI bajo
el nombre de ATA (Advanced Technology Attachement). Una
posterior revisión permitió utilizar 4 discos duros
de hasta 8,4 GB. Surgió entonces lo que actualmente
conocemos como EIDE (Enhanced IDE). El comité ANSI
lo adoptó como estándar con el nombre de
ATA-2 o Fast ATA. Permite unas tasas de
transferencia de 16,6 MB/segundo. En este apartado, cuando
hablemos de IDE, nos estamos refiriendo a toda la familia de
estándares y no sólo al IDE
original.
UDMA.— UDMA (Ultra DMA),
también conocido como Ultra ATA, Ultra EIDE
o Ultra/33 es una revisión del estándar EIDE
que acelera las tasas de transferencia hasta 33 MB/segundo. Para
que pueda utilizarse es necesario que, tanto la controladora de
discos duros como el propio disco duro, admitan UDMA. Todas las
placas base y discos duros modernos admiten este estándar,
el cual es compatible con EIDE.
La instalación de un disco duro, como la de
cualquier otro dispositivo de un computador, consta de dos fases:
instalación física e instalación
lógica.
Las actuales placas base llevan incorporada una
controladora para cuatro discos duros. La conexión de los
discos duros a la placa base se realiza mediante dos cables
planos iguales: IDE0 (primario) e IDE1 (secundario). Cada uno de
estos cables tiene una conexión de 40 pines a la placa
base y dos conexiones más de 40 pines para sendos discos
duros. De esta manera, el máximo número posible de
discos duros IDE en un computador es de 4: dos en el IDE0 y otros
dos en el IDE1. Y esto es considerando que no se conectan otros
dispositivos a los mismos cables, ya que las unidades de CD-ROM,
grabadoras, unidades de cinta, unidades ZIP y unidades LS-120,
por citar algunos ejemplos, se conectan igualmente a los cables
IDE.
Debido a que lo normal en los computadores actuales es
que vengan únicamente con un disco duro y una unidad de
CD-ROM, no se suele utilizar el IDE1 y, en consecuencia, no se
suministra el segundo cable. Por otro lado, algunos computadores
incorporan cables para un solo dispositivo, que deberemos
reemplazar si deseamos conectar dos. Entonces, para conseguir el
mayor número posible de dispositivos conectados a la placa
base necesitaremos dos cables IDE de dos dispositivos.
Cuando se conectan dos dispositivos a un mismo cable,
uno de ellos se ha de comportar como dueño (master)
y el otro como esclavo (slave). El dispositivo
dueño se sitúa en el extremo del cable y el
esclavo, en la parte central (el cable parte de la placa base).
Cuando solamente hay un dispositivo en un cable, éste debe
situarse en la parte final, quedando la conexión central
libre.
El dispositivo principal debe situarse en el IDE0
master. Un segundo dispositivo podrá ir, bien en el
IDE0 slave o bien, en el IDE1 master. Un tercero
igualmente podrá ir en el IDE0 slave o en IDE1
slave, si el IDE1 master ya estaba utilizado. La
norma es no utilizar la conexión esclavo antes que la
conexión dueño.
Nota importante: Las conexiones de 40
pines del cable sólo se pueden conectar de una manera. La
manera correcta es hacer coincidir el pin 1 de la conexión
(serigrafiado en el dispositivo) con el pin 1 del cable (situado
en el extremo del cable marcado con una banda roja): Línea
roja al pin 1. Esta norma hay que tenerla en cuenta tanto en la
conexión a la placa base como en cada una de las
conexiones con los dispositivos (en general, es válida
para cualquier conexión de un cable plano). Si no se tiene
en cuenta, puede que el computador ni siquiera arranque. Por otro
lado, se puede conectar cualquiera de los dos extremos del cable
a la placa base, es decir, no hay uno prefijado; sin embargo, es
usual conectar a la placa base el que esté más
alejado del central.
Antes de realizar la conexión física del
disco duro al conector adecuado, es necesario configurarlo como
dueño o esclavo. Con este fin, y muy próximo al
conector macho de 40 pines, se encuentran unos puentes de
configuración (jumpers). Debemos seguir las
indicaciones del fabricante para colocar los puentes de manera
correcta; teniendo en cuenta que si sólo hay un disco duro
o si va al extremo del cable, hay que configurarlo como
dueño (master) y si va a la parte central del
cable, como esclavo (slave). La configuración por
defecto (de fábrica) para los discos duros es de
dueño y para las unidades de CD-ROM, de
esclavo.
Nota: Normalmente estos son todos los
puentes que lleva un dispositivo IDE; sin embargo, hemos
comprobado que algunas unidades de CD-ROM incorporan otro puente
para activar el UDMA. Estando este puente cerrado (recomendado
para Windows 98) acelera la velocidad de transferencia de la
unidad, pero puede ocasionar problemas con algunos sistemas
operativos. La opción por defecto es el puente abierto
(UDMA desactivado).
Además, es necesario que el disco duro reciba
corriente de la fuente de alimentación. Para
ello la fuente de alimentación del computador debe
disponer de algún cable libre que se conectará al
disco duro.
Una vez que hemos configurado los puentes de los discos
duros y hemos realizado correctamente las conexiones de los
cables IDE y de alimentación, sólo nos resta
atornillar la unidad a la caja (chasis) del computador. Ni que
decir tiene que debemos utilizar los tornillos adecuados para no
perforar la unidad y dañarla. La mayoría de discos
duros necesitan una bahía libre de 3 pulgadas y media. Si
no quedasen bahías libres de este tipo pero sí de 5
pulgadas y cuarto, será necesario utilizar un adaptador.
Con este paso, finalizamos la instalación física.
De todas maneras, la experiencia recomienda no cerrar
todavía el computador hasta que hayamos comprobado que
realmente funciona.
Llegados a este punto, ya podemos encender el
computador. Si no arrancase (pantalla negra), deberemos revisar
las conexiones y puentes del apartado anterior.
Aunque algunas BIOS presentan detección
automática de discos duros al arrancar, vamos a proceder a
la instalación de los discos duros mediante el programa de
configuración (Setup) del computador. Este paso es
necesario para que la BIOS del computador reconozca los discos
duros que tiene instalados. Entramos en el Setup de la
manera indicada en el manual del
computador (normalmente pulsando la tecla Suprimir al
chequear la memoria, después de encender el computador).
En el menú del Setup, buscamos una opción
para autodetectar discos duros. Si no existiese, deberemos
inscribir los discos duros en la BIOS de forma manual,
según los datos proporcionados por el fabricante:
cilindros, cabezas y sectores. Para cada
disco duro tenemos que elegir el modo en el cual va a trabajar
(normal, LBA, large…). La opción recomendada para discos
duros menores de 528 MB es normal y para el resto,
LBA. Sin embargo, discutiremos sobre este punto más
adelante. Una vez comprobados los valores,
salimos del Setup guardando los cambios. Si se presentase
algún error o no se reconociese algún disco duro,
deberemos repasar tanto las conexiones y puentes del apartado
anterior como la configuración de la BIOS.
La instalación lógica como tal del disco
duro en el computador ha terminado. El siguiente paso consiste en
particionar el disco duro y configurar cada una de las
particiones para un sistema de archivos concreto.
Los programas habituales para particionar un disco duro
son FDISK (proporcionado con MS-DOS y los sistemas
operativos Windows) y Partition Magic (programa comercial
válido para MS-DOS, Windows y OS/2).
Las distintas versiones de FDISK se pueden
clasificar básicamente en dos: las que trabajan
únicamente con FAT (FDISK de MS-DOS y Windows 95) y las
que también soportan FAT32 (FDISK de Windows 95 OSR2 y
Windows 98). En este último caso, FDISK preguntará
al arrancar si se desea habilitar el soporte para unidades de
gran capacidad. Si respondemos que sí a esta pregunta, las
particiones que se creen serán FAT32; en caso contrario,
serán FAT. Es decir, una partición es FAT32 o FAT
no según la herramienta que se utilice para formatear la
unidad, sino según el método
utilizado al particionar.
FDISK presenta importantes limitaciones: no se puede
crear una partición extendida sino existe ya una
partición primaria FAT o FAT32 en la unidad; no se pueden
variar las particiones creadas sino es borrándolas y
creándolas de nuevo; y sólo permite trabajar con
particiones FAT o FAT32.
Advertencia: El borrado de una
partición implica la pérdida de todos sus
datos.
Partition Magic presenta muchas más
ventajas y opciones avanzadas que FDISK. Permite algo totalmente
impensable hasta hace poco tiempo: variar el tamaño de una
partición y su localización sin perder su
contenido. Además es compatible con un buen número
de sistemas de archivos, incluidos NTFS, HPFS y el de Linux.
Entre las opciones avanzadas destaca la variación del
tamaño del grupo (cluster) de una partición
sin afectar a su contenido. Por estas razones, Partition Magic es
la herramienta ideal para la gestión
de particiones.
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
Ambas herramientas
permiten la activación de la partición primaria que
se desee arrancar.
Para que sea posible acceder a estas utilidades debemos
disponer de un disco duro arrancable o un disquete con sistema.
Si el primer disco duro no tiene sistema, no queda más
remedio que arrancar desde un disquete (o un CD-ROM, si fuera
posible). En este caso, es necesario que la secuencia de arranque
del computador sea A:, C:.
Para ver el gráfico seleccione la
opción "Descargar" del menú superior
Consejo: Cuando realice
cambios a las particiones de su disco duro es más que
recomendable disponer de un disquete con sistema, ya que
será la única forma de acceder al computador si su
disco duro perdiese el arranque. Desde MS-DOS se puede crear con
las órdenes SYS A: o FORMAT A: /S.
Una vez creadas las particiones, es necesario dar
formato a cada una de ellas. Si se trata de una partición
que va a contener un sistema operativo, el propio programa de
instalación nos guiará por este proceso (Partition
Magic es capaz de formatear las particiones a la vez que las
crea). Pero si la partición va a ser para programas o
datos de un sistema operativo, esta operación será
necesario realizarla desde las herramientas proporcionadas por el
sistema operativo instalado. En el caso de MS-DOS es FORMAT
unidad:, donde unidad es la letra de la unidad que
se desea formatear.
Advertencia: El formateo de una
partición lleva consigo la destrucción de todos sus
datos.
Activar la partición de
arranque
Después de crear y formatear todas las
particiones, es necesario activar (si no lo estaba ya) aquella
partición del primer disco duro que queremos que arranque
al encender el computador.
Limitaciones de capacidad. Modos normal (CHS) y
LBA
Cuando se diseñó el primer disco duro de
10 MB, nadie que no fuera tomado por loco podía predecir
las enormes capacidades de los discos duros actuales. Debido a
este vertiginoso aumento de capacidades, se han ido llegando a
ciertos límites de
capacidades impuestos por el
diseño
de la BIOS del computador o de los propios sistemas operativos.
Esto trae como consecuencia que nuestro computador no reconozca
un disco duro moderno de gran capacidad o que sólo
reconozca una parte. Los casos siguientes dependiendo del
elemento que origina el problema, se solucionan bien actualizando
la BIOS del computador o bien, actualizando el sistema operativo
utilizado.
Las BIOS antiguas (anteriores a 1994 aproximadamente) no
soportan discos duros superiores a esta capacidad. Estos discos
duros se caracterizan por tener más de 1024 cilindros. La
solución consiste en actualizar la BIOS o en utilizar un
programa residente en el sector de arranque del disco duro (como
el Disk Manager de Seagate o el Ontrack Disk
Manager de Quantum) que filtre los accesos a los
discos. Estos métodos
realizan una conversión de los valores reales de
cilindros, cabezas y sectores del disco duro (CHS) a unos valores
virtuales que no superen el límite de los 1024 cilindros
(LBA).
Por ejemplo, el disco duro de Seagate con valores reales
de 6253 cilindros, 16 cabezas y 63 sectores se convierte a unos
valores virtuales de 781 cilindros, 128 cabezas y 63 sectores.
Como podemos observar, el valor de 128
cabezas (64 platos) no es una cifra real, pero permite la
disminución del número de cilindros de forma que no
supere el límite de 1024 y sigan siendo direccionables los
mismos sectores (igual capacidad). Mediante esta
conversión, los sistemas operativos DOS y Windows pueden
acceder al espacio por encima de los 528 MB. Estos
parámetros virtuales, proporcionados por el fabricante,
son conocidos por el nombre de LBA (Logical Block Addressing,
direccionamiento lógico de bloques). Para discos duros
que superen este límite, es la opción
recomendada.
Advertencia: Una vez que existen datos
en el disco duro, no se debe cambiar el modo del disco duro ya
que los sectores se direccionan de otra manera y esto puede
desencadenar pérdida de datos.
Las BIOS de algunos computadores no soportan discos
duros de más de 4092 cilindros (aproximadamente 2 GB). En
estos casos, es necesario actualizar la BIOS a una que reconozca
discos de más capacidad.
Este límite coincide también con el
tamaño máximo de las particiones FAT (no del
disco). Viene impuesto por la
utilización de una FAT de 16 bits, que sólo es
capaz de direccionar 216 grupos = 65.536. Como el
tamaño máximo del grupo es de 32 KB, la capacidad
resultante es 65.536 grupos * 32 KB/grupo = 2.097.152 KB = 2
GB.
Igualmente al caso anterior, este límite lo
tienen algunas BIOS y algunos sistemas operativos como DOS y
Windows 95. Para superar este límite es necesario una BIOS
actualizada y un sistema operativo que lo permita (como Windows
95 OSR2 ó Windows 98, que están basados en FAT32).
También es posible utilizar un controlador de discos duros
residente en memoria, como alternativa a BIOS no
actualizadas.
Este es el límite de las particiones FAT32,
todavía lejos de las capacidades de los discos duros
actuales.
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