Estructura física de un disco duro

El disco duro es el dispositivo de almacenamiento de datos que emplea un sistema de grabación magnética para almacenar archivos digitales. Se compone de uno o más platos o discos rígidos, unidos por un mismo eje que gira a gran velocidad dentro de una caja metálica sellada. Sobre cada plato, y en cada una de sus caras, se sitúa un cabezal de lectura/escritura que flota sobre una delgada lámina de aire generada por la rotación de los discos. Es memoria no volátil.

Estructura física: Los discos duros están compuestos por una serie de elementos contenidos en una carcasa metálica hermética que la aísla del exterior, impidiendo su manipulación y la entrada de suciedad y polvo.
En el interior de la carcasa hay varios discos rígidos que se denominan platos, que están insertados en un eje que gira a mucha velocidad. Flotando sobre cada una de las caras de los platos hay situado un cabezal para leer y escribir los datos grabados en ellos.

Elementos de un disco:

Plato: El plato es un disco rígido elaborado de vidrio(también puede ser elaborado en aluminio o cerámica) y que tiene la superficie de sus dos caras recubierta por una capa muy delgada de una aleación metálica magnetizable, que se puede polarizar formando campos magnéticos.
Cada disco esta compuesto por varios platos, unidos a un eje central y a un  motor que los hace girar a una velocidad constante que se mide en revoluciones por minuto en función de las vueltas dadas cada minuto

Cabezales: Los cabezales constituyen la pieza que sirve para la lectura y escritura de los datos. Están compuestos por una bobina de hilo que detecta o produce un campo magnético. Los cabezales no llegan a tocar nunca la superficie del disco

Eje: El eje es la parte del disco duro que une todos los platos al motor y que hace que todos giren conjuntamente as la misma velocidad

Motores: Los discos duros cuentan con dos motores, uno  que hace girar todos los platos y otro llamado actuador para desplazar los cabezales desde el centro del disco hasta el borde externo del mismo o viceversa.

Asi es el funcionamiento de un disco duro:

Partes de un disco duro:

Localización de datos en el disco:

Para expresar la localización de un dato en el disco duro se utilizan una serie de conceptos de direccionamiento sobre disco duro que son:

Caras: Cada plato consta de dos caras. Para localizar un dato en un disco compuesto por varios platos en los que se escribe por ambas caras. Como hay un cabezal por cada cara, a veces se utiliza el termino cabeza para referirse a la cara.

Pistas: Son círculos concentrados que van desde la parte mas interna del disco a la parte mas externa.

Cilindros: Es el conjunto de pistas de cada cara que ocupan la misma posición en todos los platos. Como los cabezales están alineados unos encima de otros, pueden acceder a las distintas pistas de un cilindro sin necesidad de moverse.

Sectores: Los discos duros almacenan la información en secciones, denominadas sectores que son la cantidad mas pequeña que las cabezas pueden leer o escribir de una vez.

Sistemas de direccionamiento: Tradicionalmente, los protocolos de almacenamiento utilizaban el sistema cilindro-cabeza-sector para localizar un dato. Actualmente hay discos que pueden configurarse para actuar en modo LBA, en donde todos los sectores del disco son numerados de forma correlativa.

El funcionamiento del disco:

Cuando un programa manda una orden de lectura o escritura en el disco duro, se obtiene la dirección física en que esta almacenado el dato. Para acceder al mismo, el actuador desplaza los cabezales hasta situarlos encima del cilindro correspondiente y, cuando el sector donde esta la información pasa por debajo del cabezal: 

• Si es una operación de lectura se detectara la carga magnética de la celda de memoria que indicara si en esa posición esta almacenado un 0 o un 1.
• Si es una operación de escritura, se hace pasar un pulso de corriente eléctrica por el cabezal, que genera un campo magnético en el sector que esta en esa posición, haciendo que su valor sea 0 o 1.