La capa física es la misma en diferentes sistemas operativos. Un controlador de Linux y un controlador de Windows hablarían el mismo protocolo a un disco, por lo que el disco ignora qué sistema operativo se utiliza. (Por lo general, hubo un inicio de flash cuyo nombre olvido que hizo algunas optimizaciones para los sistemas de archivos de Windows, al inspeccionar los datos que se escriben). Los protocolos de dispositivos generalmente combinan una interconexión física y un protocolo lógico para leer o escribir bloques de datos, o realizando operaciones especiales. Los ejemplos en esta capa incluyen ATA, SATA, SAS y NVME. Fibre Channel e iSCSI son protocolos similares, pero generalmente los discos no los implementan directamente.
Por encima de esa capa, el sistema operativo implementa un sistema de archivos. Los diferentes sistemas operativos a menudo tienen diferentes sistemas de archivos, y un sistema operativo generalmente admite más de un sistema de archivos. Esto especifica cómo la interfaz de bloque sin formato presentada por el disco está disponible para las capas superiores de la infraestructura. Si bien la abstracción habitual es de un “archivo”, también ha habido sistemas de almacenamiento que operan en estructuras orientadas a “registros”. Los sistemas de archivos de ejemplo incluyen NTFS, EXT4, ISO 9660 (para medios fijos), FAT, ZFS, XFS o IBM DB2 / 400.
Algunos sistemas de archivos admiten compresión y cifrado. Eso significaría que el “mismo archivo” escrito en dos computadoras diferentes podría verse muy diferente al nivel de 1 y 0 en el disco, porque en un caso podría ser solo una representación directa, mientras que en el otro tendría una diferente tamaño o aparecer como datos basura. Otros sistemas de archivos tienen versiones integradas, por lo que solo se almacena la diferencia con respecto a la última versión, o las versiones antiguas se archivan automáticamente.
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Los diferentes sistemas operativos y aplicaciones también pueden admitir diferentes codificaciones de los mismos datos, lo que cambia su representación en el disco. Un ejemplo canónico es el uso de ASCII o EBCDIC para datos de caracteres. Pero los sistemas operativos e idiomas modernos admiten varias codificaciones Unicode (UTF-8, UTF-16, UTF-32), mientras que algunos sistemas heredados no lo hacen.
Todas estas diferentes opciones de implementación en todo el sistema operativo y la pila de aplicaciones marcan la diferencia en la apariencia de los “mismos” datos en el momento en que se escriben en los medios físicos.
