Introducción

Un archivo es una colección de registros que se encuentran relacionados entre si, estos archivos se diseñan para manejar grandes cantidades de datos.


Todos los programas computacionales usan estructuras de datos de alguna clase; y muchos otros usan archivos. Aquellos que diseñan y desarrollan software para aplicaciones comerciales y tecnológicas, así como quienes diseñan y desarrollan sistemas computacionales, es decir, sistemas operativos, compiladores, sistemas de administración de bases de datos y sistemas de comunicación entre procesadores, requieren de conocimientos de archivos y estructuras de datos. Las estructuras de datos y la organización de archivos son los elementos principales que determinan el rendimiento de los programas.


Este tutorial guia al lector desde los aspectos más básicos del manejo de datos, hasta las estructuras de datos mas complejas, el procesamiento de archivos (secuenciales, directos, indexados y multillaves) los cuales son cada vez más importantes. Estos se encuentran en todas partes, en macros y minicomputadoras, y son cada vez más frecuentes en los centros de trabajo y en las computadoras personales.

1.1 Tecnologías IDE Y SCSI

IDE


Un nuevo enfoque de interfaz unidad/controlador es la llamada IDE, Integrated Drive Electronics (Electrónica Integrada de Unidad). Tal vez es el cable mas corto del mundo de Controlador/Unidad, se encuentra en una unidad IDE. Reúne 25 a 35 sectores en una pista que usa básicamente tecnologías ST506.


En vez de la unidad y el controlador por separado, IDE coloca el controlador directamente dentro de la unidad en busca de eliminar perdida de datos entre la unidad y el controlador. Los IDE se conectan al bus en una de tres formas.


1.- La unidad/Controlador IDE se conecta a una ranura del bus si es una hardcard (tarjeta dura).

2.- La mayor parte de las IDE hoy día se conectan al bus con una simple tarjeta de paso (Paddle). Bajo este esquema un cable de 40 conductores corre de la Unidad/Controlador IDE a una tarjeta adaptadora IDE, que realmente no es mas que una tarjeta enchufada a una ranura de expansión tal que entregue los datos al bus.

3.- Mas y mas tarjetas madre incluye un conector IDE directamente en la tarjeta.


Dentro de esta tecnología (IDE) hay dos cosas que no se deben de realizar, no se le puede dar mantenimiento mediante programas y no se le debe formatear a bajo nivel porque puede dañar la unidad.


Los pasos para instalar una unidad sencilla IDE son:


1.- Instale el adaptador IDE (recuerde que IDE coloca el controlador del disco en la unidad misma; por lo tanto no existen "Controladores IDE").

2.- Monte la unidad IDE en el gabinete.

3.- Conecte la energía en la unidad IDE.

4.- Conecte ambos extremos del cable tipo listón de 40 conductores de la unidad al adaptador.


Con un controlador IDE no puedes tener conectados dos discos duros y una cinta, ya que los controladores IDE solo pueden controlar dos discos duros.


SCSI


SCSI (se pronuncia scosi), significa SMALL COMPUTER SYSTEMS INTERFACE (Interfaz de Sistemas Pequeños de Computo). Esta interfaz se utiliza para conectar varios periféricos a una computadora, alojando hasta ocho diferentes tipos (Id0 a Id7) para conectarse a un adaptador anfitrión SCSI de la PC. SCSI es el único modo de conectar varios dispositivos de entrada y salida (Por ejemplo: Scanner, Plotters, Discos duros, Unidad de Cd-Rom, Impresoras, Cámaras de vídeo y unidades de respaldo con cinta) a la PC de un modo consistente.


SCSI es normalmente de mayor capacidad que los IDE y ofrecen mejores prestaciones. La principal desventaja de los SCSI radica en su precio y en su mayor dificultad de instalación. Dentro de esta interface podemos distinguir entre el SCSI (ancho de banda de 8 bits), SCSI-2 (ancho de banda de 16 bits), Fast Wide SCSI -2 (ancho de banda de 16 bits y transferencia máxima en modo sincrono de 20 Mbytes por segundo), Ultra SCSI (ancho de banda de 8 bits y velocidad de transferencia máxima de 29 Mbytes por segundo) y Ultra Wide SCSI (ancho de banda de 16 bits y velocidad máxima de transferencia de 49 Mbytes por segundo).


Cada periférico SCSI tiene inteligencia propia, a diferencia de los puertos serie y paralelo. Al escribir datos en la unidad de disco SCSI, el CPU solo envía el mensaje "Escribir datos, disco duro-1" y los datos son escritos en el disco duro. El disco duro toma el mensaje, toma los datos y los escribe, luego envía un mensaje de regreso "datos escritos". Una vez que el mensaje fue enviado, el CPU puede dedicarse a otros trabajos.


La interfaz SCSI tiene unos resistores de terminación que se utilizan para que la señal no se regrese o rebote (cuando hay mas de dos dispositivos conectados) en el bus. Estos se encargan de retener la señal a la entrada del dispositivo hasta que este la capte. Tiene también siete jumpers en los cuales se configuran las direcciones de diferentes dispositivos conectados a la interface.


Algunos tipos de discos y unidades de cinta que tienen interfaz SCSI


1.2 Tarjetas Controladoras

Todos los dispositivos periféricos, tanto internos como externos necesitan valerse de algún medio para comunicarse entre ellos y las computadoras. Algunas veces les llaman controladores, interfaces, puertos o adaptadores.


Básicamente un controlador es un traductor entre la CPU y el dispositivo periférico como discos duros, disquete, teclado o monitor. Básicamente los controladores ejecutan las siguientes funciones:


a.- Aíslan el equipo de los programas.

b.- Adecuan las velocidades entre los dispositivos que operan a diferentes velocidades.

c.- Convierten datos de un formato a otro.


La infraestructura de componentes es mucho mejor y diferente, así que uno se imagina que habría grandes problemas de compatibilidad; sin embargo el equipo ha sido domesticado para responder a las solicitudes de la CPU del mismo modo (aunque con mayor rapidez) que el viejo controlador de IBM diseñado por Cebe. Existe la misma situación respecto de los controladores de vídeo diseñados por ATI o Paradise: responden a los mismos programas que los CGA, EGA o VGA originales de IBM, pero son mas baratos y generalmente trabajan con mayor rapidez. Utilizar controladores con interfaces bien definidas hace posible construir equipo compatible.


Como manejar la igualdad de velocidades


La mayor parte de los dispositivos periféricos son considerablemente mas lento que la CPU transferir datos. Aun el disco duro por ejemplo, es miles de veces mas lento que la CPU.


La mayor parte de las micro computadoras (como la CPU) han sido diseñadas para controlar todo lo de sus sistemas, pero no es necesario. Una compañía llamada Cogent Data Systems fabrica un controlador de disco duro para las maquinas de clase AT que tienen memoria y un microprocesador directamente en el : La CPU principal solo hace una solicitud de controlador del disco duro, y luego (con programación adecuada) sale a hacerse cargo de alguna otra cosa mientras espera que el controlador haga su trabajo.


Eventualmente, el controlador le informa a la CPU que termino con la solicitud de datos, y que los datos han sido transferidos a la memoria de la CPU.
Verdaderamente, los beneficios de la "Igualación de velocidad" de los controladores no han sido explotados en el mundo de la PC, ya que no existe aun la Computación Distribuida interna.


Conversiones a partir de formato de CPU


Los controladores convierten los datos del formato de la CPU (+5 volts, digital, etc.) a cualquiera que sea el formato el que utilizan los periféricos (por ejemplo, lo que se llama Modified Frecuency Modulation para los discos duros anteriores).


La CPU habla su propio lenguaje eléctrico con otros chips de la tarjeta madre, pero es un lenguaje que no tiene mucho poder - Una CPU no podría "gritar" con suficiente fuerza para ser oído lejos en una LAN.


Los dispositivos, como monitores necesitan que las señales sean modificadas hacia formas que pueden utilizar. Una vez mas los monitores sirven para ello.
Un sistemas típico tiene controlador de teclado, controlador de vídeo, controladores para el disco duro y los disquete, y controladores-interfaz para los puertos serie y paralelo.


Muchos piensan que un controlador debe alojarse en su propia tarjeta, no es así, el controlador de teclado generalmente no es una tarjeta, sino un chip en la tarjeta madre. Los controladores de disco duro y disquete están generalmente separados en las maquinas tipo XT, pero en las misma tarjeta en la mayor parte de las maquinas de clase AT. Como hemos visto, muchas de las maquinas nuevas ponen los controladores de vídeo, disco duro, disquete, puerto paralelo y serie todos en una sola tarjeta; la tarjeta madre.


Monitores y adaptadores de vídeo


Las PC, igual que la mayor parte de las computadoras, utilizan tecnología de tubo de rayos catódicos (CTR Cathode Ray Tube) para mostrar la información al usuario. Para que la computadora se comunique con un monitor de imagen, se requiere de un adaptador de imagen insertado en una de las ranuras de expansión de la PC. Existen varios adaptadores de imagen disponibles:


1.- MDA (Monochrome Display Adapter) de las IBM y compatibles.

2.- Hercules Monochrome Graphics Adapter y compatibles.

3.- CGA (Color/Graphics Adpter) y compatibles de IBM.

4.- EGA (Enhanced Graphics Adapter) y compatibles de IBM.

5.- PGA (Professional Graphics Adapter) y compatibles de IBM.

6.- VGA (Vídeo Graphics Array) de IBM.

7.- MCGA (Multi Color Graphics Array) de IBM.

8.- 8514/A VGA (Very High Resolution Graphics Array) de IBM.

9.- XGA (Extended Graphics Array).

10.- Adaptadores gráficos de alta resolución que no son de IBM.


Cada adaptador puede dar servicio a uno o mas tipos de pantallas. Las familias principales de pantallas son las siguientes:


a.- Monitores monocromáticos TTL.

b.- Monitores de vídeo compuesto.

c.- Monitores RGB.

d.- Monitores RGB de alta resolución.

e.- Monitores Multiscan.


Controladores y unidades de disco para disco duro y disquete


La unidad de disquete (o floppy disk) es un periférico esencial. Dado que es un periférico requiere de una tarjeta de interfaz. Esta tarjeta se llama controlador de disquete.


Tenemos la tendencia a no pensar que determinadas tarjetas, como las tarjetas del puerto paralelo o de vídeo, sean especificas para AT o sean especificas para XT. Sin embargo los controladores de disco duro de las XT son radicalmente diferentes de los controladores de la AT, en general no son intercambiables


Interfaces de impresora.


Una impresora requiere de una interfaz, básicamente un puerto paralelo o serie. En el caso del puerto, la interfaz generalmente presenta pocos o ningún problema. Los puertos serie algunas veces pueden ser problemáticos.


Los puertos de impresora han sido denominados de manera que DOS pueda usar su nombre para referirse a ellos. DOS llama al primer puerto de impresora de una PC LPT1, DOS también da soporte a LPT1 y LPT3.


Módem y puertos de comunicación.


La otra interfaz común para impresoras es el puerto serie. Sin embargo este se utiliza con mas frecuencia para los módems. Los módem permiten a las computadoras comunicarse a larga distancia con otras a través de las líneas telefónicas.


Reloj Calendario del sistema.


El reloj calendario del sistema marca la fecha y hora aun cuando la unidad este apagada. Las maquinas tipo AT están diseñadas para incluir el reloj directamente en la tarjeta madre. Las de tipo XT no lo tienen, así que necesitan arreglárselas con ayuda de tarjetas accesorias.


Interfaz SCSI


Mas y mas computadoras vienen con una tarjeta de adaptador anfitrión SCSI (Interfaz de Pequeños Sistemas de computación). Se puede utilizar un adaptador SCSI para conectar la PC a algunos tipos de discos duros a la mayor parte de las unidades ópticas, a scanner o a unidades de cinta.