Содержание
Персональные инструменты
Дискета – гибкий магнитный диск (ГМД),переносной магнитный носитель информации. Представляет собой диск из пластика, покрытый магнитным материалом и помещённый в защитный конверт. Чтение и запись информации на дискету производится посредством дисковода. Запись производится головкой дисковода, скользящей пращающемуся диску и намагничивающей поверхность.
Содержание
История
- 1971 – Первая дискета диаметром в 200 мм (8?) с соответствующим дисководом была представлена фирмой IBM. Обычно само изобретение приписывается Алану Шугарту, работавшему в конце 1960-х годов в IBM.
- 1973 – Алан Шугерт основывает собственную фирму Shugart Associates.
- 1976 – Алан Шугерт разработал дискету диаметром 5,25?.
- 1981 – Sony выводит на рынок дискету диаметром 3,5? (90 мм). В первой версии объём составляет 720 килобайт (9 секторов).
Поздняя версия имеет объём 1440 килобайт или 1,40 мегабайт (18 секторов). Именно этот тип дискеты становится стандартом (после того, как IBM использует его в своём IBM PC) [1] .
Позже появились так называемые ED-дискеты (от англ. Extended Density — «расширенная плотность»), имевшие объём 2880 килобайт (36 секторов), которые так и не получили широкого распространения
Конструкция дискеты
Основными компонентами дискеты являются магнитный диск, хранящий информацию и конверт, выполняющий защитную функцию для диска. Конверт 8- и 5,25-дюймовых дискет был сделан из материала, позволяющего достаточно легко его изгибать, что и стало поводом называть их «гибкими». 3,5-дюймовые дискеты уже производились в жёстком пластмассовом корпусе, но название за ними сохранилось.
В конверте сделано два основных отверстия: одно в центре для того, чтобы шпиндельный двигатель мог захватить и вращать магнитный диск, другое вытянуто от центра к краю, и служит для того, чтобы головки могли касаться поверхности диска. у двусторонних дискет для этого по отверстию с каждой стороны. У трёхдюймовых дискет отверстия для головок при транспортировке закрыты шторкой, которая открывается механикой дисковода при вставлении дискеты.
На конверте также располагается окошко или вырез для защиты от записи. На 8- и 5-дюймовых дискетах для защиты требуется заклеить вырез (для чего вместе с дискетой поставлялся кусочек бумаги с клеевым слоем). На 3-дюймовой дискете достаточно передвинуть ползунок в окошке, чтобы оно открылось.
Организация информации на дискете
Физически, информация на дискете представляет собой последовательность намагниченных в разных направлениях участков, последовательности намагничивания определяются ошибкоустойчивым кодированием. Данные на дискету записываются концентрическими дорожками, вдоль направления вращения диска. Стандартно на стороне дискеты помещается 40 или 80 дорожек. Обычно есть возможность записать ещё 2-4 дорожки, но это уже определяется механическими ограничителями.
Каждая дорожка при этом разбита на несколько секторов. Посекторная запись обеспечивает произвольный доступ достаточно небольшими фрагментами. Некоторые системы производят чтение и запись дорожки целиком, и тогда разбитие на сектора может либо не производиться, либо быть чисто логическим. Обычно размер сектора составляет 512 Б, хотя некоторые системы используют значения от 128 до 1024 Б. 512-битных секторов обычно помещается на дискету 9 (двойная плотность записи), 15 (5-дюймовые дискеты высокой плотности) или 18 (3-дюймовые дискеты высокой плотности).
Хронология возникновения форматов дискет
| Формат | Год возникновения | Объём в килобайтах |
|---|---|---|
| 8" | 1971 | 80 |
| 8" | 1973 | 256 |
| 8" | 1974 | 800 |
| 8" двойной плотности | 1975 | 1000 |
| 5,25" | 1976 | 110 |
| 5,25" двойной плотности | 1978 | 360 |
| 5,25" четырёхкратной плотности | 1982 | 720 |
| 5,25" высокой плотности | 1984 | 1200 |
| 3" двойной плотности | 1982 | 360 |
| 3" двойной плотности | 1984 | 720 |
| 3,5" двойной плотности | 1984 | 720 |
| 2" двойной плотности | 1985 | 720 |
| 3,5" высокой плотности | 1985 | 1440 |
| 3,5" расширенной плотности | 1991 | 2880 |
Следует отметить, что фактическая ёмкость дискет зависела от способа их форматирования. Поскольку кроме самых ранних моделей, практически все флоппи-диски не содержали жёстко сформированных дорожек, дорога для экспериментов в области более эффективного использования дискеты была открыта для системных программистов. Результатом стало появление множества не совместимых между собою форматов дискет даже под одними и теми же операционными системами. Например, для RT-11 и её адаптированных в СССР версий количество находящихся в обороте несовместимых форматов дискеты превышало десяток. (Наиболее известные — MX, MY применяемые в ДВК) [2] .
Дополнительную путаницу внёс тот факт, что компания Apple использовала в своих компьютерах Macintosh дисководы, применяющие иной принцип кодирования при магнитной записи, чем на IBM PC. В результате, несмотря на использование идентичных дискет, перенос информации между платформами на дискетах не был возможен до того момента, когда Apple внедрила дисководы высокой плотности SuperDrive, работавшие в обоих режимах.
«Стандартные» форматы дискет IBM PC различались размером диска, количеством секторов на дорожке, количеством используемых сторон (SS обозначает одностороннюю дискету, DS — двухстороннюю), а также типом (плотностью записи) дисковода. Тип дисковода маркировался как SD — одинарная плотность, DD — двойная плотность, QD — четверная плотность (использовался в клонах, таких как Robotron-1910 — 5,25" дискета 720 К , Amstrad PC, ПК Нейрон — 5,25" дискета 640 К, HD — высокая плотность (отличался от QD повышенным количеством секторов), ED — расширенная плотность.
8-дюймовые дисководы долгое время были предусмотрены в BIOS и поддерживались MS-DOS, но точной информации о том, поставлялись ли они потребителям, нет (возможно, поставлялись предприятиям и организациям и не продавались физическим лицам).
Кроме вышеперечисленных вариаций форматов, существовал целый ряд усовершенствований и отклонений от стандартного формата дискет.
Наиболее известные — 320/360 Кб дискеты Искра-1030/Искра-1031 — фактически представляли из себя SS/QD дискеты, но бут-сектор их был отмаркирован как DS/DD. В результате стандартный дисковод IBM PC не мог прочесть их без использования специальных драйверов (800.com), а дисковод Искра-1030/Искра-1031, соответственно, не мог читать стандарные дискеты DS/DD от IBM PC.
Специальные драйверы-расширители BIOS 800, pu_1700 и ряд других позволяли форматировать дискеты с произвольным числом дорожек и секторов. Поскольку дисководы обычно поддерживали от одной до 4 дополнительных дорожек, а также позволяли, в зависимости от конструкционных особенностей, отформатировать на 1-4 сектора на дорожке больше, чем положено по стандарту, эти драйвера обеспечивали появление таких нестандартных форматов как 800 Кб (80 дорожек, 10 секторов) 840 Кб (84 дорожки, 10 секторов) и т. д. Максимальная ёмкость, устойчиво достигавшаяся таким методом на 3,5? HD-дисководах, составляла 1700 Кб.
Эта техника была впоследствии использована в Windows 98, а также Майкрософтовском формате дискет DMF, расширившим ёмкость дискет до 1,68 Мб за счёт форматирования дискет на 21 сектор в аналогичном IBMовском формате XDF.
XDF использовался в дистрибутивах OS/2, а DMF — в дистрибутивах различных программных продуктов от Майкрософт.
Драйвер pu_1700 позволял также обеспечивать форматирование со сдвигом и интерливингом секторов — это ускоряло операции последовательного чтения-записи, но лишало совместимости даже при стандартном количестве секторов, сторон и дорожек.
Наконец, достаточно частой модификацией формата дискет 3,5" является их форматирование на 1,2 Мб (с пониженным числом секторов). Эта возможность обычно может быть включена в BIOS современных компьютеров. Такое использование 3,5? характерно для Японии и ЮАР. В качестве побочного эффекта, активация этой настройки BIOS обычно даёт возможность читать дискеты, отформатированные с использованием драйверов типа 800.
В дополнителных (нестандартных) дорожках и секторах иногда размещали данные защиты от копирования проприетарных дискет. Стандартные программы, такие как diskcopy, не переносили эти сектора при копировании.
Неформатированная ёмкость дискеты 3,5", определяемая плотностью записи и площадью носителя, составляет 2 Мб.
Высота дисковода для 5,25" дискет равна 1 U. Все дисководы компакт-дисков, включая Blu-ray, имеют ширину и высоту такую же, как у 5,25" дисковода (это не относится к дисководам ноутбуков).
Ширина дисковода 5,25" почти равна трём его высотам. Это иногда использовали производители корпусов ЭВМ, где три устройства, помещённые в квадратную «корзину», могли быть вместе с ней переориентированы с горизонтального на вертикальное расположение.
Исчезновение
Одной из главных проблем, связанных с использованием дискет, была их недолговечность. Наиболее уязвимым элементом конструкции дискеты был жестяной или пластиковый кожух, закрывающий собственно гибкий диск: его края могли отгибаться, что приводило к застреванию дискеты в дисководе, возвращавшая кожух в исходное положение пружина могла смещаться, в результате кожух дискеты отделялся от корпуса и больше не возвращался в исходное положение. Сам пластиковый корпус дискеты не служил достаточной защитой гибкого диска от механических повреждений (например, при падении дискеты на пол), которые выводили магнитный носитель из строя. В щели между корпусом дискеты и кожухом могла проникать пыль.
Массовое вытеснение дискет из обихода началось с появлением перезаписываемых компакт-дисков, и особенно, носителей на основе флэш-памяти, обладающих гораздо меньшей удельной стоимостью, на порядки большей емкостью, большим фактическим числом циклов перезаписи и долговечностью и большей скоростью обмена данными [3] .
Промежуточным вариантом между ними и традиционным дискетами являются магнитооптические носители, Iomega Zip, Iomega Jaz и другие. Такие сменные носители иногда также называют дискетами.
Однако, даже в 2009, дискета (обычно 3,5") и соответствующий дисковод были необходимы (при невозможности сделать это через интернет непосредственно из операционной системы), чтобы "перепрошить" флэш-память BIOS многих материнских плат, например, Gigabyte. Так же их ещё использовали для работы с небольшими файлами (как правило с текстовыми), для переноски этих файлов с одного компьютера на другой. Дискеты будут использоваться ещё несколько лет, по крайней мере до того момента, когда цена на самые дешёвые flash-накопители не будет сопоставимы с ценами на дискеты .
К середине 90-х ёмкости дискеты даже в 2,88 Мб уже было недостаточно. На смену дискете 3,5″ претендовали несколько форматов, среди которых наибольшую популярность завоевали дискеты Iomega Zip. Так же как и дискета 3,5″, носитель Iomega Zip представлял собой мягкий полимерный диск, покрытый ферромагнитным слоем и заключённый в жёсткий корпус с защитной шторкой. В отличие от 3,5″-дискеты, отверстие для магнитных головок располагалось в торце корпуса, а не на боковой поверхности. Существовали дискеты Zip на 100, 250, а к концу существования формата — и 750 Мб. Кроме бо́льшего объёма диски Zip обеспечивали более надёжное хранение данных и более высокую скорость чтения и записи, чем 3,5″. Однако они так и не смогли вытеснить трёхдюймовые дискеты из-за высокой цены как дисководов, так и дискет, а также из-за неприятной особенности приводов, когда дискета с механическим повреждением диска выводила из строя дисковод, который в свою очередь мог испортить вставленную в него после этого дискету.
Форматы
| Формат | Год возникновения | Объём в килобайтах |
|---|---|---|
| 8″ | 1971 | 80 |
| 8″ | 1973 | 256 |
| 8″ | 1974 | 800 |
| 8″ двойной плотности | 1975 | 1000 |
| 5¼″ | 1976 | 110 |
| 5¼″ двойной плотности | 1978 | 360 |
| 5¼″ четырёхкратной плотности | 1982 | 720 |
| 5¼″ высокой плотности | 1984 | 1200 |
| 3″ | 1982 | 360 |
| 3″ двойной плотности | 1984 | 720 |
| 3½″ двойной плотности | 1984 | 720 |
| 2″ | 1985 | 720 |
| 3½″ высокой плотности | 1987 | 1440 |
| 3½″ расширенной плотности | 1991 | 2880 |
Следует отметить, что фактическая ёмкость дискет зависела от способа их форматирования. Поскольку, кроме самых ранних моделей, практически все флоппи-диски не содержали жёстко сформированных дорожек, дорога для экспериментов в области более эффективного использования дискеты была открыта для системных программистов. Результатом стало появление множества не совместимых между собою форматов дискет даже под одними и теми же операционными системами.
Форматы дискет в оборудовании IBM
«Стандартные» форматы дискет IBM PC различались размером диска, количеством секторов на дорожке, количеством используемых сторон (SS обозначает одностороннюю дискету, DS — двухстороннюю), а также типом (плотностью записи) дисковода — тип дисковода маркировался:
- SD (англ.Single Density , одинарная плотность, впервые появился в IBM System 3740),
- DD (англ.Double Density , двойная плотность, впервые появился в IBM System 34),
- QD (англ.Quadruple Density , четверная плотность, использовался в отечественных клонах Robotron-1910 — 5¼″ дискета 720 К, Amstrad PC, ПК Нейрон — 5¼″ дискета 640 К),
- HD (англ.High Density , высокая плотность, отличался от QD повышенным количеством секторов),
- ED (англ.Extra High Density , сверхвысокая плотность).
В дополнительных (нестандартных) дорожках и секторах иногда размещали данные защиты от копирования проприетарных дискет. Стандартные программы, такие, как diskcopy, не переносили эти сектора при копировании.
| Параметр магнитного покрытия | 5¼″ | 3½″ | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Двойная плотность (DD) | Четверная плотность (QD) | Высокая плотность (HD) | Двойная плотность (DD) | Высокая плотность (HD) | Сверхвысокая плотность (ED) | |
| Основа магнитного слоя | Fe | Fe | Co | Co | Co | Ba |
| Коэрцитивная сила [2] , Э | 300 | 300 | 600 | 600 | 720 | 750 |
| Толщина слоя магнитного слоя [3] , микродюйм | 100 | 100 | 50 | 70 | 40 | 100 |
| Ширина дорожки, мм | 0,300 | 0,155 | 0,115 | 0,115 | 0,115 | |
| Плотность дорожек | 48 | 96 | 96 | 135 | 135 | 135 |
| Линейная плотность | 5876 | 5876 | 9646 | 8717 | 17434 | 34868 |
| Ёмкость (после форматирования) |
360 | 720 | 1200 (1213952) |
720 | 1440 (1457664) |
2880 |
| Диаметр диска, ″ | 5¼″ | 3½″ | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Емкость диска, Кбайт | 1200 | 360 | 320 | 180 | 160 | 2 880 | 1 440 | 720 |
| Байт описания носителя в MS-DOS | F916 | FD16 | FF16 | FC16 | FE16 | F016 | F016 | F916 |
| Количество сторон (головок) | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 |
| Количество дорожек на каждой стороне | 80 | 40 | 40 | 40 | 40 | 80 | 80 | 80 |
| Количество секторов на дорожке | 15 | 9 | 8 | 9 | 8 | 36 | 18 | 9 |
| Размер сектора, байт | 512 | |||||||
| Количество секторов в кластере | 1 | 2 | 2 | 1 | 1 | 2 | 1 | 2 |
| Длина FAT (в секторах) | 2 | 2 | 1 | 2 | 1 | 9 | 9 | 3 |
| Количество FAT | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Длина корневого каталога в секторах | 14 | 7 | 7 | 4 | 4 | 15 | 14 | 7 |
| Максимальное количество элементов в корневом каталоге | 224 | 112 | 112 | 64 | 64 | 240 | 224 | 112 |
| Общее количество секторов на диске | 2400 | 720 | 640 | 360 | 320 | 5 760 | 2 880 | 1 440 |
| Количество доступных секторов | 2371 | 708 | 630 | 351 | 313 | 5 726 | 2 847 | 1 426 |
| Количество доступных кластеров | 2371 | 354 | 315 | 351 | 313 | 2 863 | 2 847 | 713 |
Форматы дискет в прочем зарубежном оборудовании
Дополнительную путаницу внёс тот факт, что компания Apple использовала в своих компьютерах Macintosh дисководы, применяющие иной принцип кодирования при магнитной записи, чем на IBM PC — в результате, несмотря на использование идентичных дискет, перенос информации между платформами на дискетах не был возможен до того момента, когда Apple внедрила дисководы высокой плотности SuperDrive, работавшие в обоих режимах.
Достаточно частой модификацией формата дискет 3½″ является их форматирование на 1,2 Мб (с пониженным числом секторов). Эта возможность обычно может быть включена в BIOS современных компьютеров. Такое использование 3½″ характерно для Японии и ЮАР. В качестве побочного эффекта, активация этой настройки BIOS обычно даёт возможность читать дискеты, отформатированные с использованием драйверов типа 800.
Особенности использования дискет в отечественной технике
Кроме вышеперечисленных вариаций форматов, существовал целый ряд усовершенствований и отклонений от стандартного формата дискет:
- например, для RT-11 и её адаптированных в СССР версий количество находящихся в обороте несовместимых форматов дискеты превышало десяток. Наиболее известные — применяемые в ДВК MX, MY;
- также известны 320/360 Кб дискеты Искра-1030/Искра-1031 — фактически представляли из себя SS/QD дискеты, но их загрузочный сектор был отмаркирован как DS/DD. В результате стандартный дисковод IBM PC не мог прочесть их без использования специальных драйверов (типа 800.com), а дисковод Искра-1030/Искра-1031, соответственно, не мог читать стандартные дискеты DS/DD от IBM PC.
Драйвер pu_1700 позволял также обеспечивать форматирование со сдвигом и интерливингом секторов — это ускоряло операции последовательного чтения-записи, так как головка при переходе на следующий цилиндр, оказывалась перед первым сектором. При использовании обычного форматирования, когда первый сектор всегда находится за индесным отверстием (5¼″) или за зоной прохождения над герконом или датчиком Холла магнитика, закреплённого на моторе (3½″), за время шага головки начало первого сектора успевает проскочить, поэтому дисководу приходится накидывать лишний оборот.
Специальные драйверы-расширители BIOS (800, pu_1700, vformat и ряд других) позволяли форматировать дискеты с произвольным числом дорожек и секторов. Поскольку дисководы обычно поддерживали от одной до 4 дополнительных дорожек, а также позволяли, в зависимости от конструкционных особенностей, отформатировать на 1-4 сектора на дорожке больше, чем положено по стандарту, эти драйвера обеспечивали появление таких нестандартных форматов как 800 Кб (80 дорожек, 10 секторов) 840 Кб (84 дорожки, 10 секторов) и т. д. Максимальная ёмкость, устойчиво достигавшаяся таким методом на 3½″ HD-дисководах, составляла 1700 Кб. Эта техника была впоследствии использована в форматах дискет DMF Майкрософт, расширившим ёмкость дискет до 1,68 Мб за счёт форматирования дискет на 21 сектор (например, в дистрибутивах Windows 95), аналогично формату XDF фирмы IBM, который использовался в дистрибутивах OS/2.
Сохранность информации
Одной из главных проблем, связанных с использованием дискет, была их недолговечность. Магнитный диск мог относительно легко размагнититься от воздействия металлических намагниченных поверхностей, природных магнитов, электромагнитных полей вблизи высокочастотных приборов, что делало хранение информации на дискетах достаточно ненадежным.
Наиболее уязвимым элементом конструкции дискеты был жестяной или пластиковый кожух, закрывающий собственно гибкий диск: его края могли отгибаться, что приводило к застреванию дискеты в дисководе, возвращавшая кожух в исходное положение пружина могла смещаться, в результате кожух дискеты отделялся от корпуса и больше не возвращался в исходное положение. Сам пластиковый корпус дискеты не служил достаточной защитой гибкого диска от механических повреждений (например, при падении дискеты на пол), которые выводили магнитный носитель из строя. В щели между корпусом дискеты и кожухом могла проникать пыль.
Массовое вытеснение дискет из обихода началось с появлением перезаписываемых компакт-дисков, и особенно, носителей на основе флеш-памяти, обладающих на порядки большей ёмкостью, большей скоростью обмена и бо́льшим фактическим числом циклов перезаписи и долговечностью.
Современное положение
В настоящее время использование дискет практически прекращено. С 2010 года выпускается большое количество материнских плат для настольных персональных компьютеров, которые вообще не содержат разъёма для подключения дисковода. Из ноутбуков встроенные дисководы полностью исчезли ещё несколькими годами ранее.
Электронные ключи при работе с системами «Банк-клиент», обеспечивающие электронную цифровую подпись документа, ранее распространявшиеся на дискетах, всё чаще выпускаются в виде флешки с функцией биометрической защиты.
При установке драйверов для оборудования (например, RAID-массива) во время установки современных ОС семейства MS Windows (Windows Vista, Windows Server 2008 R2, Windows 7) также может применяться флеш-накопитель.
В случае отсутствия дисководов, подключаемых в соответствующий «классический» интерфейсный разъём на материнской плате, можно воспользоваться внешним устройством, имеющим USB- или SCSI-интерфейс.
Флоппинет
Английскому названию дискеты «флоппи-диск» обязан своим появлением неформальный термин «Флоппинет», обозначающий использование сменных носителей информации (в первую очередь, именно дискет — флоппи-дисков) для переноса файлов между компьютерами. Приставка «-нет» в ироничной форме сравнивает такой способ передачи информации с подобием компьютерной сети в то время, когда использование «настоящей» компьютерной сети по каким-либо причинам невозможно. Также иногда используется термин «дискетные сети».
Символичность
Изображение трёхдюймовой дискеты до сих пор используется в приложениях с графическим интерфейсом в качестве значка для кнопок и пунктов меню Сохранить.
- Диске́та, ги́бкий магни́тный диск (англ. floppy disk, англ. diskette) — сменный носитель информации, используемый для многократной записи и хранения данных. Представляет собой помещённый в защитный пластиковый корпус диск, покрытый ферромагнитным слоем. Для считывания дискет используется дисковод.
В отечественных разработках существовала аббревиатура — ГМД, соответствующая термину «гибкий магнитный диск».
Устройство для работы с ГМД (дисковод гибких дисков, флоппи-дисковод), соответственно, называется НГМД — «накопитель (на) гибких магнитных дисках».
Дискеты обычно имеют функцию защиты от записи, посредством которой можно предоставить доступ к данным только в режиме чтения. Дискеты были массово распространены с 1970-х и до конца 1990-х годов, придя на смену магнитным лентам и перфокартам. В конце XX века дискеты начали уступать более ёмким CD-R и CD-RW, а в XXI веке и более удобным флэш-накопителям.
Промежуточным вариантом между ними и традиционным дискетами являются более современные НГМД, использующие картриджи — Iomega Zip, Iomega Jaz; а также флоптические диски, например, LS-120 и другие, в которых комбинировались классическая магнитная головка чтения/записи и лазер, используемый для её наведения.
Существовало также семейство накопителей под названием магнитооптические диски (МО), которые представляли собой жесткий полимерный диск, чтение с которого производилось лазером, а запись — при помощи комбинированного воздействия лазера (для нагрева участка поверхности) и неподвижного магнита (для перемагничивания информационного слоя). Они не являются полностью магнитными, хотя и используют картриджи, по форме напоминающие дискеты.
дискета
1. истор. портативный магнитный носитель информации, используемый для многократной записи и хранения данных сравнительно небольшого объёма
