¿Dónde se almacena la información? Almacenamiento de información en discos duros. Eliminar archivos duplicados

Almacenamiento de información en discos duros

Parte 1

1. Introducción

La mayoría de los usuarios, respondiendo a la pregunta de qué hay en la unidad de su sistema, mencionan, entre otras cosas, el disco duro. El disco duro es el dispositivo en el que se almacenan con mayor frecuencia sus datos. Existe una leyenda que explica por qué los discos duros recibieron un nombre tan elegante. El primer disco duro lanzado en Estados Unidos a principios de los años 70 tenía una capacidad de 30 MB de información en cada superficie de trabajo. Al mismo tiempo, el rifle de repetición de O. F. Winchester, muy conocido en Estados Unidos, tenía un calibre 0,30; Quizás el primer disco duro retumbó como una ametralladora durante su funcionamiento, o olía a pólvora; no lo sé, pero a partir de entonces empezaron a llamar discos duros a los discos duros.

Durante el funcionamiento de la computadora, se producen fallos de funcionamiento. Virus, cortes de energía, errores de software: todo esto puede dañar la información almacenada en su disco duro. El daño a la información no siempre significa su pérdida, por eso es útil saber cómo se almacena en el disco duro, porque así se podrá restaurar. Entonces, por ejemplo, si el área de arranque está dañada por un virus, no es necesario formatear todo el disco (!), pero, después de restaurar el área dañada, continúe con el funcionamiento normal conservando todos sus datos invaluables.

Por un lado, en el proceso de redacción de este artículo, me propuse la tarea de contarles:

1. sobre los principios de grabar información en un disco duro;
2. sobre la ubicación y carga del sistema operativo;
3. sobre cómo dividir correctamente su nuevo disco duro en particiones para poder utilizar varios sistemas operativos.

Por otro lado, quiero preparar al lector para el segundo artículo, en el que hablaré de programas llamados gestores de arranque. Para comprender cómo funcionan estos programas, es necesario tener conocimientos básicos sobre aspectos como MBR, particiones, etc.

Basta de palabras generales: comencemos.

2. Dispositivo de disco duro

Un disco duro (HDD - Hard Disk Drive) está diseñado de la siguiente manera: en un eje conectado a un motor eléctrico, hay un bloque de varios discos (panqueques), sobre cuya superficie hay cabezales para leer / escribir información. Las cabezas tienen forma de ala y están unidas a una correa en forma de media luna. Durante el funcionamiento, “vuelan” sobre la superficie de los discos en el flujo de aire que se crea cuando los mismos discos giran. Obviamente, la sustentación depende de la presión del aire sobre las cabezas. Esto, a su vez, depende de la presión atmosférica externa. Por lo tanto, algunos fabricantes indican un techo operativo máximo (por ejemplo, 3000 m) en las especificaciones de sus dispositivos. ¿Por qué no un avión? El disco se divide en pistas (o pistas), que a su vez se dividen en sectores. Dos pistas equidistantes del centro pero ubicadas en lados opuestos del disco se llaman cilindros.

3. Almacenamiento de información

Un disco duro, como cualquier otro dispositivo de bloques, almacena información en porciones fijas llamadas bloques. Un bloque es el dato más pequeño que tiene una dirección única en el disco duro. Para leer o escribir la información requerida en la ubicación deseada, es necesario proporcionar la dirección del bloque como parámetro del comando emitido al controlador del disco duro. El tamaño del bloque ha sido durante mucho tiempo estándar para todos los discos duros: 512 bytes.

Desafortunadamente, muy a menudo existe confusión entre conceptos como "sector", "clúster" y "bloque". De hecho, no existe diferencia entre un “bloque” y un “sector”. Es cierto que un concepto es lógico y el segundo es topológico. Un “clúster” son varios sectores considerados por el sistema operativo como un todo. ¿Por qué no abandonó el trabajo simple con sectores? Yo responderé. El cambio a clústeres se produjo porque el tamaño de la tabla FAT era limitado y el tamaño del disco aumentaba. En el caso de FAT16, para un disco de 512 MB, el clúster será de 8 KB, hasta 1 GB - 16 KB, hasta 2 GB - 32 KB, y así sucesivamente.

Para poder direccionar de forma única un bloque de datos, debe especificar los tres números (número de cilindro, número de sector en la pista, número de cabeza). Este método de direccionamiento de disco estaba muy extendido y posteriormente fue designado con la abreviatura CHS (cilindro, cabeza, sector). Fue este método el que se implementó originalmente en el BIOS, por lo que posteriormente surgieron limitaciones asociadas con él. El hecho es que el BIOS ha definido una cuadrícula de direcciones de bits de 63 sectores, 1024 cilindros y 255 cabezales. Sin embargo, el desarrollo de los discos duros en aquella época se limitaba al uso de sólo 16 cabezales debido a la complejidad de su fabricación. Aquí apareció la primera limitación en la capacidad máxima permitida del disco duro para direccionamiento: 1024 × 16 × 63 × 512 = 504 MB.

Con el tiempo, los fabricantes empezaron a fabricar discos duros más grandes. En consecuencia, el número de cilindros superó los 1024, el número máximo permitido de cilindros (desde el punto de vista del BIOS antiguo). Sin embargo, la parte direccionable del disco permaneció igual a 504 MB, siempre que se accediera al disco mediante el BIOS. Esta limitación finalmente se eliminó mediante la introducción del llamado mecanismo de traducción de direcciones, que se analiza a continuación.

Los problemas que surgieron con las limitaciones del BIOS en términos de la geometría física de los discos finalmente llevaron al surgimiento de una nueva forma de direccionar los bloques en el disco. Este método es bastante sencillo. Los bloques de un disco se describen mediante un parámetro: la dirección lineal del bloque. El direccionamiento de disco recibió linealmente la abreviatura LBA (direccionamiento de bloque lógico). La dirección lineal de un bloque está asociada únicamente con su dirección CHS:

lba = (cilindro*CABEZAS + cabeza)*SECTORES + (sector-1);

La introducción del soporte para el direccionamiento lineal en los controladores de discos duros hizo posible que los BIOS realicen la traducción de direcciones. La esencia de este método es que si aumenta el parámetro HEADS en la fórmula anterior, se necesitarán menos cilindros para direccionar el mismo. número de bloques de disco, pero luego se necesitarán más cabezales. Sin embargo, solo se utilizaron 16 de 255 cabezales, por lo que los BIOS comenzaron a transferir el exceso de cilindros a los cabezales, reduciendo el número de algunos y aumentando el número de otros. Esto les permitió utilizar toda la rejilla de descarga de cabezales. Esto elevó el límite de espacio en disco direccionable por BIOS a 8 GB.

Es imposible no decir algunas palabras sobre el modo grande. Este modo de funcionamiento está diseñado para operar discos duros de hasta 1 GB. En modo grande, el número de cabezales lógicos aumenta a 32 y el número de cilindros lógicos se reduce a la mitad. En este caso, los accesos a los cabezales lógicos 0..F se traducen a cilindros físicos pares y los accesos a los cabezales 10..1F se traducen a cilindros impares. Un disco duro particionado en modo LBA no es compatible con el modo Grande y viceversa.

Un mayor aumento en los volúmenes de discos direccionables utilizando los servicios de BIOS anteriores se ha vuelto fundamentalmente imposible. De hecho, todos los parámetros se utilizan en la “barra” máxima (63 sectores, 1024 cilindros y 255 culatas). Luego se desarrolló una nueva interfaz BIOS ampliada, teniendo en cuenta la posibilidad de direcciones de bloque muy grandes. Sin embargo, esta interfaz ya no es compatible con la anterior, por lo que los sistemas operativos más antiguos, como DOS, que utilizan interfaces BIOS antiguas, no pudieron ni podrán superar el límite de 8 GB. Casi todos los sistemas modernos ya no usan BIOS, sino que usan sus propios controladores para trabajar con discos. Por lo tanto, esta restricción no se aplica a ellos, pero debe entenderse que antes de que el sistema pueda usar su propio controlador, al menos debe cargar. Por lo tanto, en la etapa de arranque inicial, cualquier sistema se ve obligado a utilizar el BIOS. Esto provoca restricciones en la ubicación de muchos sistemas de más de 8 GB; no pueden arrancar desde allí, pero pueden leer y escribir información (por ejemplo, DOS que funciona con el disco a través del BIOS).

4. Secciones o Particiones

Pasemos ahora a colocar sistemas operativos en discos duros. Para organizar los sistemas, el espacio de direcciones de disco de los bloques se divide en partes llamadas particiones. Las particiones son exactamente como un disco completo en el sentido de que están formadas por bloques contiguos. Gracias a esta organización, para describir un tramo basta con indicar el inicio del tramo y su longitud en bloques. Un disco duro puede contener cuatro particiones primarias.

Cuando la computadora arranca, el BIOS carga el primer sector de la partición principal (sector de arranque) en la dirección 0000h:7C00h y le transfiere el control. Al comienzo de este sector hay un gestor de arranque (código de arranque) que lee la tabla de particiones y determina la partición de arranque (activa). Y luego todo se repite. Es decir, carga el sector de arranque de esta partición en la misma dirección y le transfiere el control nuevamente.

Las secciones son contenedores de todo su contenido. Este contenido suele ser un sistema de archivos. Desde el punto de vista del disco, un sistema de archivos se refiere a un sistema para marcar bloques para almacenar archivos. Una vez que se ha creado un sistema de archivos en la partición y los archivos del sistema operativo están ubicados en él, la partición puede ser de arranque. La partición de arranque tiene en su primer bloque un pequeño programa que carga el sistema operativo. Sin embargo, para iniciar un sistema en particular, debe iniciar explícitamente su programa de inicio desde el primer bloque. Cómo sucede esto se discutirá a continuación.

Las particiones con sistemas de archivos no deben superponerse. Esto se debe a que dos sistemas de archivos diferentes tienen cada uno su propia idea de dónde se colocan los archivos, pero cuando esa ubicación cae en el mismo espacio físico del disco, se produce un conflicto entre los sistemas de archivos. Este conflicto no surge de inmediato, sino solo cuando los archivos comienzan a ubicarse en el lugar del disco donde se cruzan las particiones. Por lo tanto, debes tener cuidado al dividir el disco en particiones.

La intersección de tramos en sí no es peligrosa. Colocar varios sistemas de archivos en particiones superpuestas es peligroso. Particionar un disco no significa crear sistemas de archivos. Sin embargo, el solo intento de crear un sistema de archivos vacío (es decir, formatear) en una de las particiones que se cruzan puede provocar errores en el sistema de archivos de la otra partición. Todo lo anterior se aplica por igual a todos los sistemas operativos, y no sólo a los más populares.

El disco se particiona mediante programación. Es decir, puede crear una configuración de partición arbitraria. La información de partición del disco se almacena en el primer bloque del disco duro, llamado Master Boot Record (MBR).

5.MBR

MBR es la principal función de arranque del disco duro admitida por el BIOS. Para mayor claridad, presentemos el contenido del área de inicio en forma de diagrama:

Todo lo que se encuentra en el desplazamiento 01BEh-01FDh se llama tabla de particiones. Puedes ver que tiene cuatro secciones. Sólo una de las cuatro particiones tiene derecho a ser marcada como activa, lo que significa que el programa de arranque debe cargar el primer sector de esa partición en particular en la memoria y transferir el control allí. Los dos últimos bytes del MBR deben contener el número 0xAA55. Según la presencia de esta firma, el BIOS verifica que el primer bloque se haya cargado correctamente. Esta firma no fue elegida por casualidad. Una prueba exitosa de esto establecerá que todas las líneas de datos pueden contener ceros y unos.

El programa de arranque busca en la tabla de particiones, selecciona la activa, carga el primer bloque de esta partición y transfiere el control allí.

Veamos cómo funciona el descriptor de sección:

* 0001h-0003h inicio de tramo
** 0005h-0007h fin de sección

Desde el punto de vista de las particiones de disco, MS-DOS ha sido y sigue siendo el más popular hasta hace poco. Se hace cargo de dos de las cuatro particiones: partición primaria de DOS, partición extendida de DOS. El primero de ellos (primario) es una unidad C: normal de DOS. El segundo es un contenedor de unidades lógicas. Todos ellos se encuentran allí en forma de una cadena de subparticiones, que se denominan: D:, E:, ... Las unidades lógicas también pueden tener sistemas de archivos externos distintos del sistema de archivos DOS. Sin embargo, como regla general, la extrañeza del sistema de archivos se debe a la presencia de otro sistema operativo, que, en términos generales, debe colocarse en su propia partición (no en DOS extendido), pero la tabla de particiones suele ser demasiado pequeña para tal engaños.

Notemos una circunstancia más importante. Cuando DOS se instala en un disco duro en blanco, no hay alternativas a la hora de elegir el sistema operativo en el arranque. Por lo tanto, el gestor de arranque parece muy primitivo; no necesita preguntar al usuario qué sistema quiere arrancar; Si se desea tener varios sistemas a la vez, es necesario crear un programa que le permita seleccionar un sistema para iniciar.

6. Conclusión

Espero haber podido brindarle información básica suficientemente clara y detallada sobre el dispositivo de disco duro, MBR y PT. En mi opinión, ese conjunto de conocimientos es suficiente para pequeñas "reparaciones" del almacenamiento de información. En el próximo artículo te contaré sobre los programas llamados Boot Manager y los principios de su funcionamiento.

Muchas gracias por su ayuda a Vladimir Dashevsky.

Alcance de la información						2×1024			32 págs.
Ancho de banda

En la práctica, a menudo se utiliza el concepto de "rendimiento", que se estima mediante la cantidad de caracteres transmitidos a través de un canal por unidad de tiempo. En este caso, todos los caracteres de servicio se incluyen en el mensaje. Esta característica es más comprensible para el usuario medio, que está acostumbrado a valorar la cantidad de información por el número de caracteres (o incluso por el número de páginas).

Se distingue entre capacidad de canal teórica y real. Por lo general, el rendimiento teórico supera significativamente el real, dependiendo de una serie de factores, incluido el método de transmisión, la calidad del canal de comunicación, las condiciones de su funcionamiento y la estructura de los mensajes. La estimación del rendimiento real sólo se puede realizar para un canal de comunicación existente en un estado determinado en un momento específico.

Una característica esencial de cualquier sistema de comunicación en red es confiabilidad de la información transmitida, que se estima

expresado como la relación entre el número de caracteres transmitidos erróneamente y el número total de caracteres transmitidos. Esta característica está influenciada tanto por el equipo que convierte el mensaje como por el canal de comunicación.

Fiabilidad del sistema de comunicación. determinado antes

lei del tiempo de buen estado en el tiempo total de funcionamiento, o el tiempo medio de funcionamiento sin fallos. La segunda característica le permite evaluar de manera más efectiva la confiabilidad del sistema.

1.3. Almacenamiento de información en una computadora

Almacenamiento de información es el proceso de transmisión de información a lo largo del tiempo. El almacenamiento de información está estrechamente relacionado con garantizar la inmutabilidad del estado de los soportes materiales en los que se registra en forma de mensajes.

Durante su existencia, la humanidad ha utilizado bastantes medios materiales para almacenar información. Dichos portadores en diferentes períodos históricos fueron el habla oral, tablillas de arcilla, papiro, corteza de abedul, piedra, metal, papel, etc. En el mundo moderno, para almacenar información, la gente utiliza tanto los medios materiales tradicionales (papel) como otros que han aparecido en el último siglo: medios magnéticos y ópticos. En tecnología informática, para almacenar información se utilizan dispositivos de almacenamiento que utilizan métodos magnéticos, ópticos y electrónicos para almacenar información.

Todos los dispositivos de almacenamiento modernos están diseñados para almacenar

Comprender la información presentada en formato digital. Las principales operaciones que realizan los dispositivos de almacenamiento son grabar, almacenar y leer información.

1.3.1 Codificación de información de texto

Para presentar y transmitir cualquier información es necesario formalizarla, es decir. presentado en forma de un conjunto específico de caracteres (por ejemplo, texto, de caracteres alfabéticos). Para almacenar caracteres en la memoria de la computadora y en medios externos, así como para transmitir información a través de canales de comunicación, se utilizan códigos especiales, que están representados por números enteros, sus números en una tabla llamada tabla de codificación, o codificación. El número de un carácter en la tabla de codificación es su código. Estos códigos están estandarizados y definidos por recomendaciones ISO.

(Organización Internacional de Normalización) – Organización internacional

de Normalización (ISO) y el Comité Consultivo Internacional de Telefonía y Telégrafos (CCITT).

Hay docenas de tablas de codificación que contienen diferentes caracteres en diferentes órdenes, pero la gran mayoría de ellas tienen los mismos caracteres numerados del 0 al 127. Los primeros 128 caracteres incluyen letras latinas mayúsculas y minúsculas, números, signos de puntuación, separadores de palabras (espacio y tabulación), caracteres de control no visualizables (fin de línea, fin de archivo y otros).

El conjunto de estos 128 personajes se ha desarrollado históricamente. En las primeras generaciones de ordenadores, los dispositivos de almacenamiento eran muy caros y al utilizarlos se intentaba ahorrar cada bit, por lo que inicialmente se utilizaba un conjunto de siete bits (27 = 128) de los caracteres más necesarios para representar los textos. El juego de caracteres ASCII de siete bits más utilizado (Código estándar americano para el intercambio de información - Am-

Código Estándar Rican para el Intercambio de Información) . Análogo doméstico

GOM ASCII es la tabla de códigos KOI-7.

Con el tiempo, se generalizaron las tablas de códigos de ocho bits (un byte) de 256 caracteres (28 = 256). En ellos, los primeros 128 caracteres, por razones de compatibilidad, se hicieron coincidir con el código ASCII de siete bits, y los caracteres con códigos 128 - 255 se utilizaron en diferentes codificaciones de diferentes maneras: para representar letras de alfabetos nacionales, para almacenar matemáticas y otros símbolos científicos y técnicos especiales, etc.

A principios de los años 90 del siglo pasado, comenzó a utilizarse activamente la codificación Unicode de 16 bits (dos bytes). El uso de dos bytes para representar un carácter permite codificar 216 = 65536 caracteres diferentes, lo que es más que suficiente para representar los alfabetos nacionales de todas las naciones del mundo y los símbolos científicos y técnicos más utilizados. Así, con una transición completa

Donde, con el estándar Unicode, los problemas asociados a la representación de diferentes caracteres con el mismo número de código ya no serán relevantes.

1.3.2. Presentación de información gráfica.

Como ya se señaló, cualquier información formalizada está representada por un determinado conjunto de símbolos o códigos correspondientes. Dependiendo del tipo de información, se utilizan diferentes tipos de codificaciones.

Para información gráfica Hay dos formas principales de representarlo en una computadora. El primer método consiste en presentar la imagen como un mosaico de elementos pequeños del mismo tamaño. Cada elemento del mosaico está pintado de su propio color. Si los elementos se hacen muy pequeños, la imagen se percibirá como una sola. Esto se debe a las peculiaridades de la visión humana.

Este método de representar imágenes se llama ráster. Un único elemento de mosaico se llama píxel ( de PICture ELement – ​​elemento de imagen), y todo el mosaico se denomina ráster. Casi todos los monitores e impresoras modernos utilizan el método rasterizado para crear imágenes. Las fotografías digitales y normales también son imágenes rasterizadas. En las fotografías normales, el papel de los píxeles lo desempeñan los elementos coloreados de la capa sensible del papel fotográfico. Los píxeles también suelen denominarse puntos ráster.

El número de bits que utiliza una computadora para establecer el color de un píxel se llama resolución de color o profundidad de color. La resolución del color determina en cuántos colores (o tonos de gris) se puede colorear cada píxel de una imagen. La resolución de color de 1 bit/píxel permite el uso de sólo dos colores, lo que corresponde a una imagen en blanco y negro, 8 bits/píxel – 256 colores (tonos de gris); 24 bits/píxel (más de 16 millones de colores) son más que suficientes para representar todos los colores visibles para el ojo humano.

Se utiliza una resolución de color de 24 bits/píxel para crear las llamadas imágenes fotorrealistas, es decir, imágenes informáticas que no se distinguen de las fotografías en cuanto a la calidad del color y la forma de los objetos.

La principal desventaja del método rasterizado para almacenar información es el gran tamaño del archivo.

El segundo método de representación informática de imágenes es gráficos vectoriales. El formato vectorial de una imagen gráfica se basa en representar un objeto en forma de segmentos de línea recta (vectores). Para cada uno de ellos, se especifica un par de puntos: los extremos del vector (o un punto, la dirección del vector y su longitud) y atributos: color, grosor de línea, etc.

Una imagen vectorial, como una imagen rasterizada, consta de elementos individuales, pero tienen diferentes formas y tamaños. Elementos típicos

Los gráficos vectoriales son líneas y formas geométricas: segmentos, arcos, círculos, rectángulos, etc.

De hecho, en el método de codificación vectorial, las formas geométricas, curvas y rectas que componen el dibujo se almacenan en la memoria del ordenador en forma de fórmulas matemáticas y formas geométricas (círculo, elipse, etc.). Para recordar un círculo en formato vectorial, sólo necesitas recordar su radio, coordenadas centrales y color. Obviamente, el tamaño de dicho archivo será mucho menor que si lo dividiéramos en píxeles individuales.

Un dibujo complejo se descompone en formas simples. Cada imagen vectorial consta de muchos componentes que se pueden editar de forma independiente unos de otros. Estas partes se llaman objetos. Para cada objeto, el archivo vectorial almacena sus dimensiones, curvatura y ubicación en forma de coeficientes numéricos. Gracias a esto, se escalan fácilmente sin distorsión y no dependen de la resolución.

Las letras pueden referirse a elementos de gráficos rasterizados y vectoriales. La gran mayoría de los dispositivos de salida se basan en el principio de trama (en el que la imagen se forma a partir de puntos individuales), pero esto no impide que se utilicen para generar gráficos vectoriales. En el proceso de salida a un dispositivo rasterizado, una imagen vectorial se convierte a un formato rasterizado mediante algoritmos especiales. Existen dispositivos vectoriales especiales para generar información gráfica, por ejemplo, un trazador de bolígrafo (trazador), capaz de dibujar líneas en papel en cualquier dirección con una "mano" mecánica que sostiene un bolígrafo, que se asemeja a un rotulador normal.

Para almacenar, leer y escribir información directamente en una computadora, todos los códigos se convierten al sistema numérico binario, es decir. se representan como “0” y “1”. Este sistema le permite utilizar una variedad de medios de almacenamiento para almacenar información con alta calidad.

1.3.3. Sistema de archivos

Toda la información almacenada en los sistemas informáticos se presenta en forma de archivos. Un archivo es una entidad con nombre de datos agregados en algún medio de almacenamiento.

Cada archivo tiene un nombre y se encuentra en un dispositivo de almacenamiento específico. Tanto los programas (dichos archivos se denominan archivos ejecutables) como los documentos se almacenan como archivos. A veces, una sola aplicación o documento contiene varios archivos. Para facilitar el almacenamiento y la búsqueda de archivos, se combinan en carpetas. Los sinónimos del término "carpeta" en Windows son las palabras "directorio" y "directorio". Al igual que los archivos, las carpetas tienen sus propios nombres. Las carpetas se pueden anidar unas dentro de otras,

formando una estructura de árbol de varios niveles.

El nombre del archivo normalmente consta de dos partes separadas por un punto. La parte del nombre del archivo a la izquierda del punto es el nombre del archivo real. El punto y la parte del nombre que le sigue se llaman extensión de archivo. La extensión indica el tipo de archivo, es decir, qué información se almacena en él. Es posible que falte la extensión, en cuyo caso el tipo de archivo permanece indefinido. Las extensiones no se suelen utilizar en los nombres de las carpetas. en la mesa 1.3 proporciona ejemplos de las extensiones más comunes y sus tipos de archivos correspondientes.

No se permite el uso de caracteres de servicio en el nombre del archivo: “:” “,” “/”, “\”, “?”, “*”.

Para utilizar la información almacenada en un archivo, necesita saber en qué dispositivo y en qué carpeta se encuentra el archivo deseado. Esta información está contenida en el nombre completo del archivo. El nombre completo del archivo consta de la ruta del archivo y el nombre del archivo. La ruta del archivo es una lista de nombres de carpetas que se deben visitar secuencialmente para llegar al archivo desde el nivel más alto del árbol de archivos. El nombre completo comienza con la ubicación donde está almacenado el archivo. Está separado del resto de la ruta por dos puntos: “:”. Para separar carpetas en la ruta del archivo, se utiliza la llamada "barra diagonal" - "\".

Ejemplos de nombre de archivo completo:

C:\Mis documentos\Foto\Recreación\Р1040058.jpg D:\Música\Éxitos de los 80\Foreign\M Jackson\Dámelo.mp3

La parte del sistema operativo responsable de almacenar archivos y carpetas se llama sistema de archivos. El sistema de archivos brinda al usuario la capacidad de crear, cambiar nombres y eliminar archivos y carpetas, así como ver el contenido de las carpetas.

Tabla 1.3. Extensiones de archivo aceptadas

	Extensiones de nombre de archivo	tipo de archivo
	Exe; .com; .murciélago	Archivos ejecutables (programas)
		Partes de archivos ejecutables
	TXT; .rtf; .doc A datos almacenados en los siguientes sistemas de archivos: – FAT (Tabla de asignación de archivos): tabla de ubicación de archivos; – VFAT (FAT virtual) – FAT virtual; – NTFS (New Technology File System): nueva tecnología de sistema de archivos; – HPFS (Sistema de archivos de alto rendimiento): sistema de archivos de alto rendimiento; – CDFS (Sistema de archivos CD – Rom) – Sistema de archivos CD – Rom. FAT es conocido por sus restricciones de nombres de archivos. Este sistema de archivos permite hasta 8 caracteres en el nombre del archivo. La extensión del nombre, separada del nombre por un punto, tiene hasta tres caracteres. Sólo hay unos pocos conceptos básicos en FAT. Además del nombre del archivo y su extensión, dichos conceptos incluyen el nombre completo del archivo, el nombre del dispositivo lógico en el que se encuentra el archivo y el subdirectorio en el que se encuentra. Al nombrar archivos, las letras minúsculas y mayúsculas no difieren. La longitud de un nombre completo está limitada a 66 caracteres. Obviamente, las principales desventajas de FAT incluyen restricciones estrictas en la longitud del nombre del archivo y la falta de soporte de codificación. VFAT es similar a FAT en términos de organización de datos. Utilizando las mismas estructuras que FAT, permite nombres de archivos largos. El nombre del archivo puede tener hasta 255 caracteres y el nombre completo puede tener hasta 260 caracteres. VFAT le permite guardar no solo la fecha en que se creó el archivo, sino también la fecha en que se accedió por última vez. VFAT es el sistema de archivos básico NTFS sólo es compatible con discos duros y tiene una serie de características únicas. Por ejemplo, este sistema se puede recuperar completamente de fallas de hardware. Además, se admiten los siguientes: control de acceso (seguridad); nombres de archivos UNICODE; Creación automática de nombres de archivos compatibles con FAT. HPFS, al igual que NTFS, sólo es compatible con discos duros. Los nombres de archivos pueden contener hasta 254 caracteres, incluidos los caracteres admitidos en FAT. Se permiten caracteres en mayúsculas y minúsculas en los nombres de archivos. Por lo tanto, en un directorio no puede haber dos archivos con el mismo nombre, que fueron escritos usando caracteres de diferentes casos. CDFS es un sistema de archivos de disco óptico según el estándar ISO 9660.

Abra la ventana con la tarea "Mi PC". Si los iconos de la ventana son pequeños, cámbielos por unos grandes. ¡Con la ayuda de la Regla de Apariencia, por supuesto!

La ventana de tareas se verá así:

En este ejemplo, los iconos (C:), (D:) y (E:) indican las unidades lógicas en las que está dividido el disco duro, también conocido como disco duro (en casos muy raros, se instalan varios discos duros en la computadora a la vez, consulte "Windows en Windows" p. "Un poco sobre los discos de la computadora").

La unidad (A:) está diseñada para funcionar con disquetes de 3,5 pulgadas y la unidad (F:) es para leer CD (así como para escribir si la unidad de CD ROM es una grabadora). Con una unidad de CD ROM, puede escuchar música si su computadora tiene una tarjeta de sonido y parlantes y, al mismo tiempo, continuar trabajando en la computadora si la música no le molesta.

Recientemente, los usuarios prefieren las unidades de DVD ROM, que son capaces de leer cualquier CD y con las que se pueden ver vídeos. Los DVD contienen varias veces más información que los CD normales. Existen otros dispositivos para almacenar información, pero rara vez se instalan en una computadora doméstica.

Los iconos de las unidades pueden tener etiquetas, como la unidad (E:) - "Trabajo". Quitar o añadir una marca es muy sencillo si haces la pregunta correcta: " Cómo hacer esto?"

Los discos también se denominan dispositivos de memoria a largo plazo o dispositivos de memoria externa, ya que en ellos se almacenan datos independientemente de si la computadora está encendida o apagada. Por lo tanto, podrá utilizar estos datos durante mucho tiempo.

El artículo está escrito en un lenguaje muy sencillo. Los usuarios de computadoras con experiencia pueden omitir el texto.

Acerca de la información y los discos de la computadora

Has oído que hay mucha información dentro de una computadora. Que una computadora puede “trepar en Internet”, almacenar “fotos”, ejecutar juegos, imprimir textos y también tener “algunos programas”.

En general esto es correcto. Pero necesitas saber algo más para que sea más fácil comprender la esencia.

Cuando encendemos la computadora, podemos ver algunas inscripciones en la pantalla, un cambio de imágenes, marcos rectangulares parpadeantes, etc. Dónde esto es todo¿Se toma? Todos los contenidos de la computadora (textos, fotografías, música, películas, programas, juegos) se denominan " información". Se almacena dentro de la computadora.

Pero, ¿dónde se encuentra exactamente todo esto? Mira tu computadora. Piensa... ¿rayado con un clavo en la contraportada? No. ¿En pequeños trozos de papel enrollados y metidos en un agujero en la parte inferior? Difícilmente.

La información en una computadora se almacena en un dispositivo especial, en una pequeña caja de hierro, con el nombre "disco"

Disco- este es un dispositivo especial, un "dispositivo", una "caja", diseñado para almacenar toda la información que ya está en la computadora. Entonces, tenemos una computadora, y dentro de la computadora. disco, en el que se almacena información.

Para muchos que todavía son nuevos en los asuntos informáticos, el concepto es información - bastante vago. Hagámoslo más específico para que podamos discutir más fácilmente todo lo demás. Imagina que tienes una libreta de papel en la que anotas los cumpleaños de tus amigos, familiares y todos tus seres queridos. Una vez a la semana hojeas este cuaderno y te dices: “Entonces... debo acordarme de felicitar a mi amigo Vasya por su cumpleaños dentro de dos días”. Y en otra ocasión: “¡Oh! Casi lo olvido. Mañana es el cumpleaños de mi loro mascota. Necesito comprarle algo rico”.

Quiero decir que el contenido de tu cuaderno es información. Lo revisó (buscó en él) y sacó las conclusiones necesarias. Y no se olvidaron de felicitar a nadie a tiempo. Ahora imagine: las líneas de su cuaderno aparecen en la pantalla de la computadora. Quizás aún no sepas cómo llegaron allí, pero puedes imaginarlo. Y ahora, en lugar de un bloc de notas, lees las inscripciones en la pantalla. Y ahora en la pantalla, en lugar de un bloc de notas, están escritas las fechas de nacimiento de la amiga de Vasya, el loro Kesha o el Ministro de Finanzas de Honduras. ¿Qué quiere decir esto?

Que hasta Honduras tiene finanzas. Es una broma. Lo que esto realmente significa es que información, al que estás acostumbrado y que antes estaba en tu bloc de notas, ahora está almacenado en tu ordenador. ¿Dónde se almacena exactamente en la computadora? ¡Bien! En disco.

Has oído que puedes ver películas en tu computadora. ¿Qué es una película? Así es - eso también información. Puedes escuchar música en tu computadora; este también es un tipo de información. Sólo esta información está destinada a sus oídos. Puedes ver fotos en tu computadora - esto información para tus ojos.

Concluyamos: Todo lo que puedes ver en la pantalla de una computadora o escuchar desde una computadora es INFORMACIÓN.

Obtenga más información sobre cómo almacenar información

Te dije que la información en una computadora se almacena en un disco. De hecho, la palabra "disco" se refiere a varios dispositivos técnicos, varias "cosas" técnicas que pueden estar ubicadas permanentemente dentro de la computadora, o pueden conectarse a ella de vez en cuando y luego desconectarse. Todos estos dispositivos tienen una cosa en común: almacenan dentro de sí mismos información. Y permiten que la computadora a la que están conectados recupere esta información.

Por ejemplo, si tiene una computadora portátil o de escritorio, en el interior, por regla general, hay disco duro. Se trata realmente de una especie de caja metálica muy útil que se esconde dentro de la carcasa del ordenador. Sólo se puede ver si abres el interior de la computadora. Se instala en el interior de forma permanente, la computadora lo necesita, en él almacena información importante que es necesaria para que la computadora se encienda y comience a funcionar. Pero además de información informática importante, disco duro le permite almacenar sus fotos, películas, música, libros electrónicos, etc. favoritos. ¿Cuánto espacio libre hay?

Profundicemos un poco más en los detalles técnicos. Sólo un poquito. Dije que un disco duro es una caja de metal. ¿Pero qué hay dentro de esta caja? ¿Y por qué la caja se llama disco duro si no es un objeto redondo, sino rectangular?

El caso es que dentro de esta caja realmente hay un disco, de metal, que en realidad gira con un motor que está escondido dentro de esta caja. ¿Recuerda los discos de vinilo con grabaciones del conjunto Orera o del maestro de la canción patriótica soviética Joseph Kobzon? En este caso, la “placa” redonda interior del disco duro recuerda un poco a un disco con melodía. El propósito de ambos es almacenar información registrada. Espero que entiendas que las melodías de un disco de vinilo se pueden llamar información.

Imagina que hoy tienes suerte. Conseguiste comprar un disco con nuevas canciones de “Syabrov” en la tienda del pueblo. Pero si no tienes un reproductor o un gramófono en el que puedas insertar este disco, no podrás disfrutar de la música. Todo lo que tienes que hacer es girar el disco en tu dedo y cantar. Esto significa que además del disco (grabación) en sí, también necesitamos un dispositivo que reproduzca el disco. Digámoslo científicamente. Tenemos "portador de información" - disco, grabar. Para utilizar esta información (escuchar música), necesitamos "lector" información - jugador.

Entonces, disco duro(una caja dentro de una computadora) contiene tanto un "soporte de datos" como un "dispositivo de lectura". Si tomamos un disco de vinilo y lo pegamos permanentemente a un reproductor, obtenemos un disco duro. El soporte de información en este caso es inseparable del dispositivo de lectura. Por lo tanto, es imposible quitar la placa redonda en la que se registra la información del disco duro. Él se romperá, así que él... NO DESMONTABLE.

Pero también existen dispositivos EXTRAÍBLES para almacenar información. ¿Alguna vez has visto un disco óptico? También se les llama discos DVD ("di-vide"), discos CD ("si-di"). Hoy en día venden música, películas y juegos de ordenador en estos discos. El disco de plástico en sí contiene información, pero el dispositivo de lectura (reproductor) se encuentra por separado. Por ejemplo, está integrado en una computadora y tiene una ranura estrecha en el lateral. Puede insertar el disco óptico deseado en esta ranura, ver una película, luego sacar este disco e insertar otro con una película nueva. En este caso, vemos que el lector de discos ópticos es una “cosa” separada y la información en sí que este dispositivo puede reproducir se encuentra en discos ópticos llamados DVD o CD. Estos discos suelen guardarse en el estante de un armario, en cajas de plástico.

Una computadora también puede tener un lector de disquetes incorporado. Este es un tipo de disco separado. Estas unidades también se pueden insertar y quitar de la computadora. Se coloca una pequeña cantidad de información en dicho disco, por lo que dichos discos están cayendo en desuso. Muchas computadoras y portátiles modernos no tienen un lector de disquetes.

Entonces. Pintemos un breve cuadro de lo que se dijo. Tenemos un ordenador con un disco duro en su interior. Que no se puede sacar, siempre está dentro del estuche. Tiene información al respecto. ¿Está esto claro? Pero al mismo tiempo, también puede haber un lector de DVD en el interior del ordenador, con una ranura en el lateral donde introducir cualquier disco óptico. En el propio lector de DVD no hay información, pero si introducimos en él un disco óptico sí aparecerá la información. El dispositivo podrá leer información del disco que insertamos. Así, dispondremos en nuestro ordenador de dos almacenes de información al mismo tiempo: un disco duro y un lector de DVD con algún tipo de disco insertado en él (con un nuevo juego de ordenador, por ejemplo)

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Una persona almacena información en su propia memoria, así como en forma de registros en varios medios externos (en relación con una persona): en piedra, papiro, papel, medios magnéticos y ópticos, etc. Gracias a dichos registros, la información se transmitido no solo en el espacio (de persona a persona), sino también a lo largo del tiempo, de generación en generación.

Variedad de medios

La información se puede almacenar de diversas formas: en forma de textos, en forma de imágenes, diagramas, dibujos; en forma de fotografías, en forma de grabaciones sonoras, en forma de películas o grabaciones de vídeo. En cada caso se utilizan diferentes medios. Transportador - Este Medio material utilizado para registrar y almacenar información.

Las principales características de los soportes de información incluyen: volumen de información o densidad de almacenamiento de información, confiabilidad (durabilidad) del almacenamiento.

Medios de papel

Sigue siendo el transportista de uso más extendido papel. Inventado en el siglo II d.C. En China, el papel ha servido a la gente durante 19 siglos.

Para comparar volúmenes de información en diferentes medios, utilizaremos una unidad universal: byte, considerando que un carácter de texto “pesa” 1 byte. Un libro que contiene 300 páginas, con un tamaño de texto por página de aproximadamente 2000 caracteres, tiene un volumen de información de 600.000 bytes o 586 KB. El volumen de información de una biblioteca escolar promedio, cuya colección es de 5000 volúmenes, es aproximadamente igual a 2861 MB = 2,8 GB.

En cuanto a la durabilidad del almacenamiento de documentos, libros y otros productos de papel, depende en gran medida de la calidad del papel, de los tintes utilizados al escribir el texto y de las condiciones de almacenamiento. Es interesante que hasta mediados del siglo XIX (a partir de ese momento, la madera comenzó a utilizarse como materia prima de papel), el papel se elaboraba a partir de algodón y desechos textiles: trapos. Los tintes naturales sirvieron como tinta. La calidad de los documentos escritos a mano de esa época era bastante alta y podían conservarse durante miles de años. Con la transición a una base de madera, con la difusión de las herramientas de mecanografía y copia, y el uso de tintes sintéticos, la vida útil de los documentos impresos disminuyó a 200-300 años.

Medios magnéticos

En el siglo XIX se inventó la grabación magnética. Inicialmente, la grabación magnética se utilizaba únicamente para preservar el sonido. El primer medio de grabación magnético fue un alambre de acero con un diámetro de hasta 1 mm. A principios del siglo XX también se utilizaban para estos fines flejes de acero laminados. Las características de calidad de todos estos medios eran muy bajas. Para producir una grabación magnética de 14 horas de las presentaciones orales en el Congreso Internacional de Copenhague en 1908, se necesitaron 2.500 km, o unos 100 kg de alambre.

En los años 20 del siglo pasado aparece. cinta magnética primero sobre papel y luego sobre una base sintética (lavsan), sobre cuya superficie se aplica una fina capa de polvo ferromagnético. En la segunda mitad del siglo XX aprendieron a grabar imágenes en cinta magnética y aparecieron las cámaras de vídeo y los grabadores de vídeo.

En las computadoras de primera y segunda generación, la cinta magnética se utilizaba como único tipo de medio extraíble para dispositivos de memoria externos. Se colocaron aproximadamente 500 KB de información en un carrete de cinta magnética utilizada en las unidades de cinta de las primeras computadoras.

Desde principios de la década de 1960, las computadoras comenzaron a utilizarse discos magnéticos: un disco de aluminio o plástico recubierto con una fina capa de polvo magnético de varias micras de espesor. La información del disco se encuentra a lo largo de pistas circulares concéntricas. Los discos magnéticos pueden ser duros y flexibles, pueden ser extraíbles e integrados en la unidad de la computadora. Estos últimos se denominan tradicionalmente discos duros y los disquetes extraíbles se denominan disquetes.

computadora "winchester"- Este un paquete de discos magnéticos montados en un eje común. La capacidad de información de los discos duros modernos se mide en gigabytes: decenas y cientos de GB. El tipo más común de disquete, de 3,5 pulgadas de diámetro, contiene 2 MB de datos. Los disquetes han dejado de utilizarse recientemente.

Las tarjetas de plástico se han generalizado en el sistema bancario. También utilizan el principio magnético de registro de información con la que funcionan los cajeros automáticos y cajas registradoras asociadas al sistema de información bancaria.

Medios ópticos

El uso de métodos ópticos o láser para registrar información comenzó en la década de 1980. Su aparición está asociada con la invención de un generador cuántico: un láser, una fuente de un haz de alta energía muy delgado (de espesor del orden de una micra). El haz es capaz de grabar códigos de datos binarios de muy alta densidad sobre la superficie de un material fusible. La lectura se produce como resultado de la reflexión de un rayo láser con menor energía en una superficie "perforada" (rayo "frío"). Debido a su alta densidad de grabación, los discos ópticos tienen un volumen de información mucho mayor que los medios magnéticos de un solo disco. La capacidad de información de un disco óptico oscila entre 190 y 700 MB. Los discos ópticos se denominan discos compactos (CD).

En la segunda mitad de la década de 1990 aparecieron los discos de vídeo versátiles digitales (DVD). D digital V versátil D isk) con gran capacidad medida en gigabytes (hasta 17 GB). El aumento de su capacidad respecto a los CD se debe al uso de un rayo láser de menor diámetro, así como a la grabación en doble capa y doble cara. Recuerde el ejemplo de la biblioteca escolar. Toda su colección de libros se puede colocar en un DVD.

Actualmente, los discos ópticos (CD - DVD) son el medio físico más fiable información registrada digitalmente. Estos tipos de medios son de escritura única (solo lectura) o regrabables (lectura y escritura).

memoria flash

Recientemente, han aparecido muchos dispositivos digitales móviles: cámaras de fotografía y vídeo digitales, reproductores de MP3, ordenadores de bolsillo, teléfonos móviles, lectores de libros electrónicos, navegadores GPS y mucho más. Todos estos dispositivos requieren medios de almacenamiento portátiles. Pero como todos los dispositivos móviles son bastante pequeños, se imponen requisitos especiales a los medios de almacenamiento para ellos. Deben ser compactos, tener un bajo consumo de energía durante el funcionamiento y no volátiles durante el almacenamiento, tener gran capacidad, altas velocidades de escritura y lectura y una larga vida útil. Todos estos requisitos se cumplen tarjetas flash memoria. El volumen de información de una tarjeta flash puede ser de varios gigabytes.

Los llaveros flash ("unidades flash", como se les llama coloquialmente) se han generalizado como medios de almacenamiento externos para computadoras, cuya producción comenzó en 2001. Una gran cantidad de información, compacidad, alta velocidad de lectura y escritura y facilidad de uso son las principales ventajas de estos dispositivos. La llave flash se conecta al puerto USB de una computadora y le permite descargar datos a una velocidad de aproximadamente 10 MB por segundo.

“Nanoportadores”

En los últimos años se ha trabajado activamente para crear soportes de información aún más compactos utilizando las llamadas "nanotecnologías" que funcionan a nivel de átomos y moléculas de materia. Como resultado, un CD fabricado con nanotecnología podrá reemplazar miles de discos láser. Según los expertos, dentro de unos 20 años la densidad de almacenamiento de información aumentará hasta tal punto que será posible registrar cada segundo de la vida humana en un soporte con un volumen de aproximadamente un centímetro cúbico.

Organización de almacenamientos de información.

La información se almacena en los medios para que pueda verse, buscarse la información necesaria, los documentos necesarios, complementarse y modificarse y eliminarse los datos que han perdido su relevancia. En otras palabras, una persona necesita información almacenada para trabajar con ella. La facilidad de trabajar con dichos depósitos de información depende en gran medida de cómo esté organizada la información.

Son posibles dos situaciones: o los datos no están organizados de ninguna manera (esta situación a veces se denomina montón) o los datos estructurado. A medida que aumenta el volumen de información, la opción "montón" se vuelve cada vez más inaceptable debido a la complejidad de su uso práctico (búsqueda, actualización, etc.).

La palabra "datos estructurados" significa la presencia de algún tipo de ordenación de los datos en su almacenamiento: en un diccionario, agenda, archivo, base de datos informática. Los directorios, diccionarios y enciclopedias suelen utilizar un principio alfabético lineal para organizar (estructurar) los datos.

Los mayores depósitos de información son las bibliotecas. Las menciones de las primeras bibliotecas se remontan al siglo VII a.C. Con la invención de la imprenta (siglo XV), las bibliotecas comenzaron a extenderse por todo el mundo. La biblioteconomía tiene siglos de experiencia en la organización de la información.

Para organizar y buscar libros en las bibliotecas se crean catálogos: listas de la colección de libros. El primer catálogo de biblioteca se creó en la famosa Biblioteca de Alejandría en el siglo III a.C. Con la ayuda de un catálogo, el lector determina la disponibilidad del libro que necesita en la biblioteca y el bibliotecario lo encuentra en el depósito de libros. Cuando se utiliza tecnología del papel, un catálogo es un conjunto organizado de tarjetas de cartón con información sobre libros.

Hay catálogos alfabéticos y sistemáticos. EN alfabético catálogos, las tarjetas están ordenadas alfabéticamente por los nombres de los autores y forman lineal(un solo nivel)estructura de datos. EN sistemático catálogo, las fichas están sistematizadas según la temática de los libros y la forma estructura de datos jerárquica. Por ejemplo, todos los libros se dividen en ficción, educativos y científicos. La literatura educativa se divide en literatura escolar y universitaria. Los libros para la escuela se dividen por grado, etc.

En las bibliotecas modernas, los catálogos en papel están siendo reemplazados por catálogos electrónicos. En este caso, la búsqueda de libros la realiza automáticamente el sistema de información de la biblioteca.

Los datos almacenados en medios informáticos (discos) tienen una organización de archivos. Un archivo es como un libro en una biblioteca. De manera similar a un catálogo de biblioteca, el sistema operativo crea un catálogo de disco que se almacena en pistas especialmente designadas. El usuario busca el archivo deseado navegando por el directorio, después de lo cual el sistema operativo encuentra este archivo en el disco y se lo proporciona al usuario. Las primeras unidades de disco pequeñas utilizaban una estructura de almacenamiento de archivos de un solo nivel. Con la llegada de los discos duros de gran capacidad se empezó a utilizar una estructura jerárquica para organizar archivos. Junto con el concepto de "archivo", apareció el concepto de carpeta (ver " Archivos y sistema de archivos.”).

Un sistema más flexible para organizar el almacenamiento y la recuperación de datos son las bases de datos informáticas (ver . “Bases de datos”).

Fiabilidad del almacenamiento de información.

El problema de la confiabilidad del almacenamiento de información está asociado con dos tipos de amenazas a la información almacenada: destrucción (pérdida) de información y robo o fuga de información confidencial. Los archivos y bibliotecas en papel siempre han estado en peligro de extinción física. La destrucción de la mencionada Biblioteca de Alejandría en el siglo I a.C. causó un daño enorme a la civilización, ya que la mayoría de los libros que contenía existían en una sola copia.

La principal forma de proteger contra pérdidas la información de los documentos en papel es su duplicación. El uso de medios electrónicos hace que la duplicación sea más fácil y económica. Sin embargo, la transición a nuevas tecnologías de la información (digitales) ha creado nuevos problemas de seguridad de la información.

En el proceso de estudiar una carrera de informática, los estudiantes adquieren ciertos conocimientos y habilidades relacionados con el almacenamiento de información.

Los estudiantes dominan el trabajo con fuentes de información tradicionales (en papel). El estándar para la escuela básica establece que los estudiantes deben aprender a trabajar con fuentes de información no informáticas: libros de referencia, diccionarios, catálogos de bibliotecas. Para ello, deberán estar familiarizados con los principios de organización de estas fuentes y con las técnicas de búsqueda óptima en las mismas. Dado que estos conocimientos y habilidades son de gran importancia educativa general, es aconsejable impartirlos a los estudiantes lo antes posible. En algunos programas del curso propedéutico de informática se presta mucha atención a este tema.

Los estudiantes deben dominar las técnicas de trabajo con medios de almacenamiento informáticos extraíbles. Los discos magnéticos flexibles se utilizan cada vez menos recientemente, que han sido reemplazados por medios flash rápidos y de gran capacidad. Los estudiantes deberían poder determinar la capacidad de información de los medios, la cantidad de espacio libre y comparar el volumen de archivos guardados con ellos. Los estudiantes deben comprender que para el almacenamiento a largo plazo de grandes cantidades de datos, los discos ópticos son el medio más adecuado. Si tienen una grabadora de CD, se les debe enseñar cómo organizar la grabación de archivos.

Un punto importante en la formación es la explicación de los peligros a los que está expuesta la información informática debido a programas maliciosos: los virus informáticos. A los niños se les deben enseñar las reglas básicas de “higiene informática”: realizar un control antivirus de todos los archivos recién recibidos; Actualice periódicamente las bases de datos del software antivirus.