Где находится гибкий диск во время его работы

Гибкие
магнитные диски

Одним
из наиболее распространенных носителей
информации являются гибкие магнитные
диски (дискеты), или флоппи-диски. Диски
называются гибкими потому, что их рабочая
поверхность изготовлена из эластичного
материала и покрыта специальной,
достаточно плотной пленкой, покрытой
ферромагнитным слоем.

Дискета
помещается в твердый защитный пластмассовый
корпус. В центре дискеты имеется
приспособление для захвата и обеспечения
вращения диска внутри корпуса. Для
доступа к магнитной поверхности диска
в защитном конверте имеется закрытое
шторкой окно.

Хранение
данных, представленных двоичным кодом,
обеспечивает магнитный слой, который
может иметь намагниченные и ненамагниченные
участки. Намагниченный участок поверхности
кодируется как 1, ненамагниченный — как
0.

Информация
записывается с двух сторон диска на
дорожках, которые представляют собой
концентрические окружности. Каждая
дорожка разделяется на секторы. Запись
и чтение информации с дискеты возможна
только при наличии на ней разметки на
дорожки и секторы.

Для
работы с гибкими магнитными дисками
предназначено устройство, называемое
дисководом, или накопителем на гибких
магнитных дисках (НГМД). Нгмд относится
к группе накопителей прямого доступа
и устанавливается внутри системного
блока.

НГМД
приводится во вращение только при
команде чтения или записи, в другое
время он находится в покое. При обращении
к НГМД для записи/чтения информации
магнитная головка накопителя
устанавливается над тем сектором диска,
куда нужно записать или откуда требуется
считать информацию. 
Для
этого один двигатель накопителя
обеспечивает вращение диска внутри
защитного конверта, а другой перемещает
головку чтения / записи вдоль радиуса
поверхности диска. Головка чтения-записи
во время работы механически контактирует
с поверхностью дискеты, что приводит к
быстрому изнашиванию дискет.

Для
того, чтобы на диске можно было хранить
информацию, диск должен быть отформатирован,
то есть должна быть создана физическая
и логическая структура диска. Форматирование
диска производится специальной
программой, входящей в системное
программное обеспечение.

Форматирование —
создание физической и логической
структуры диска.

В
начало данной страницы («Гибкие магнитные
диски»)

Физическая
структура диска

Основными
элементами физической структуры диска
являются:


Сторона 
У
каждой дискеты есть две стороны. Система
рассматривает первую сторону с номером
0, а вторую — как сторону с номером
1. 
Жесткие
диски имеют несколько поверхностей для
записи, называемых пластинами. Нумерация
сторон следующая: первой стороне первой
пластины присвоен номер 0, второй стороне
— номер 1, первой стороне второй пластины
— номер 2 и так далее.


Дорожка 
Каждая
сторона пластины разделена на
концентрические полоски, называемые
дорожками — зона для записи данных, к
которой подводится головка
считывания-записи. 
Самая
дальняя от центра дорожка на нулевой
стороне верхней пластины диска — дорожка
с номером 0 на стороне 0. Дорожки нумеруются
последовательно от нулевой до самой
ближней к центру. Число дорожек зависит
от типа диска.


Сектор 
Каждая
дорожка делится на сектора. У диска на
каждой дорожке одинаковое количество
секторов. Нумерация секторов производится
последовательно с 1 сектора нулевой
дорожки до последнего сектора последней
дорожки. 
Каждый
сектор имеет размер 512 байт. Поэтому
плотность записи данных на дорожках,
лежащих ближе к центру выше, чем на
крайних.????????????????????????????????????7

А
на википедии написано вот это:

Геометрия
жёсткого диска влияет на скорость чтения
записи. Ближе ко внешнему краю пластины
диска возрастает длина дорожек (вмещается
больше секторов) и, соответственно,
количество данных, которые устройство
может считать или записать за один
оборот. При этом скорость чтения может
изменяться от 210 до 30 Мб/с. Зная эту
особенность, целесообразно размещать
корневые разделы операционных систем
именно здесь. Нумерация секторов
начинается от внешнего края диска с
нуля. В GParted внешний
край диска располагается слева (на
диаграмме) и сверху (в списке).

И
кто
прав????????????????????????????????????????????????????????????????


Цилиндр —
так называют дорожки, расположенные на
разных сторонах диска (для жестких
дисков и на разных пластинах), но имеющие
одинаковый радиус.


Кластер —
минимальный адресуемый элемент носителя
информации (см. логическую структуру
диска)

Форматирование
физической структуры диска состоит
в магнитной разметке поверхности диска
на дорожки и секторы. Для этого в процессе
форматирования магнитная головка
дисковода расставляет в определенных
местах диска метки дорожек и секторов.
После форматирования гибкого диска
3,5″, его стандартные параметры будут
следующие:


сторон
– 2


дорожек
на одной стороне – 80


количество
секторов на одной дорожке – 18

 информационная
емкость сектора – 512 байт

В
процессе форматирования можно задавать
нестандартные параметры форматирования.

В
начало данной страницы («Гибкие магнитные
диски»)

Логическая
структура диска

Основными
элементами логической структуры диска
являются:

• Кластер —
  минимальный адресуемый элемент носителя
  информации, который может включать в
  себя несколько секторов. Размер кластера
  (от 512 байтов до 64Кбайт) зависит от типа
  используемой файловой системы. На
  гибком диске кластер равен 1 сектору,
  то есть минимальным адресуемым элементом
  на дискете является сектор. 
  Файловая
  система отслеживает, какие из кластеров
  в настоящий момент используются, какие
  свободны, какие помечены, как
  неисправные. 
  При записи файла
  всегда будет занято целое число
  кластеров, соответственно минимальный
  размер файла равен размеру одного
  кластера.

• Таблица
  размещения файлов (FAT-таблица),
  в которой содержится полная информация
  о кластерах, которые занимают файлы.

• Корневой
  каталог.
  Файловая система организует кластеры
  в файлы и каталоги. Каталоги реально
  являются также файлами определенной
  структуры, содержащими список файлов
  и подкаталогов, принадлежащих данному
  каталогу. Для размещения корневого
  каталога и таблицы FAT на гибком диске
  отводятся сектора со 2 по 33. 
  Первый
  сектор отводится для азмещения
  загрузочной записи операционной
  системы. Сами файлы могут быть записаны,
  начиная с 34 сектора.

• Файлы

Основными
параметрами дискеты является
технологический размер (в дюймах),
плотность записи и полная емкость. В
настоящее время стандартом являются
дискеты размером 3,5 дюйма, высокой
плотности HD, имеющие емкость 1,44 Мбайта.

ZIP-диски

Существенно
увеличить хранимый объем информации
на магнитном диске позволяют технологии,
которые при записи дополнительно
используют сжатие информации (ZIP-диск
емкостью 100 Мбайт). Дисководы для них не
встраиваются в корпус ПК, а используются
как сменные устройства (мобильные
дисковые накопители)

Диске́та — портативный магнитный носитель информации, используемый для многократной записи и хранения данных сравнительно небольшого объема. Этот вид носителя был особенно распространён в 1970-х — конце 1990-х годов. Вместо термина «дискета» иногда используется аббревиатура ГМД — «гибкий магнитный диск» (соответственно, устройство для работы с дискетами называется НГМД — «накопитель на гибких магнитных дисках»).

Обычно дискета представляет собой гибкую пластиковую пластинку, покрытую ферромагнитным слоем, отсюда английское название «floppy disk» («гибкий диск»). Эта пластинка помещается в пластмассовый корпус, защищающий магнитный слой от физических повреждений. Оболочка бывает гибкой или прочной. Запись и считывание дискет осуществляется с помощью специального устройства — дисковода (флоппи-дисковода).

Дискеты обычно имеют функцию защиты от записи, посредством которой можно предоставить доступ к данным только в режиме чтения.

История

• 1971 — Первая дискета диаметром в 200 мм (8″) с соответствующим дисководом была представлена фирмой 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 — 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).

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.

Форматы

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″	1982 ?	360
3″ двойной плотности	1984 ?	720
3,5″ двойной плотности	1984	720
2″	1985 ?	720?
3,5″ высокой плотности	1987	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 ДВК).

Дополнительную путаницу внёс тот факт, что компания 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.

Рабочие плотности дисководов и ёмкости дискет в килобайтах

ПлотностьДюймов	8	5,25	3,5
SD	160/180	160/180
DD		320/360	720
QD		640/720
HD		1200	1440
ED			2880

8-дюймовые дисководы долгое время были предусмотрены в 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

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
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 Японии и ЮАР. В качестве побочного эффекта, активация этой настройки

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.

Промежуточным вариантом между ними и традиционным дискетами являются магнитооптические носители, Iomega_Zip, Iomega_Jaz и другие. Такие сменные носители иногда также называют дискетами.

Ссылки

О FDD в свободной форме

Стандарты Ecma International
ANSI escape code · C++/CLI · C# ·  · CLI · DDS · E4X ·  · Eiffel · FAT · FD · HVD · Office Open XML · U3D · UDF · UMD

Дискета (diskette) или гибкий магнитный диск (ГМД), флоппи-диск — сменная кассета накопителя на гибких магнитных дисках (НГМД, флоппи-дисковода); содержит в защитном корпусе (оболочке) выполненный из пластика диск, с напыленным на его поверхности магниточувствительным материалом, который обеспечивает возможность автоматической записи и считывания данных. Массово использовались до конца 1990-х годов. Дискеты для персональных компьютеров выполнялись в типоразмерах: 3, 5‛ и 5, 25‛ (соответственно 89 и 133 мм) и используются для переноса и хранения небольших объемов данных.

Наиболее распространены 3, 5-дюймовые дискеты. Их магнитный диск помещен в прочный пластмассовый корпус. Зона контакта магнитных головок с поверхностью диска закрыта специальной шторкой (задвижкой), отодвигаемой только внутри накопителя. Скорость чтения/записи для 3, 5-дюймового дисковода составляет около 63 Кбайт/с, среднее время поиска — порядка 80 мс.

Как и любой другой магнитный дисковый носитель, гибкий диск дискеты в процессе форматирования разбивается на концентрически расположенные дорожки, которые, в свою очередь, разбиваются на секторы. Перемещение головки для доступа к различным дорожкам осуществляется при помощи специального привода позиционирования головки, который перемещает в радиальном направлении блок магнитных головок от одной дорожки к другой. Нумерация дорожек начинается с 0, а секторов с 1. Эта система впоследствии перешла на жесткие диски.

Дискеты имеют защиту от записи (diskette write protection), которая позволяет дисководу лишь считывать имеющиеся на диске данные, предотвращая их стирание или изменение.

Емкость дискет зависит от двух параметров: площади используемой поверхности и плотностью записи, допустимой для конкретной конструкцией дискеты. Для увеличения первого параметра в дискетах используются двухсторонняя запись (стандартная маркировка этих дискет — DS (Double Side) и соответствующая конструкция НГМД, снабженная двумя магнитными головками записи-считывания данных. В первых ПК использовались дискеты с односторонней записью. Их маркировка — SS (англ. Single Side). В зависимости от качества магниточувствительного слоя дискет и допускаемой конструкцией накопителей плотности записи, различаются дискеты с единичной плотностью — SD (Single Dencity), с двойной плотностью — DD (Double Dencity), с высокой плотностью — HD (High Dencity), со сверхвысокой плотностью — VHD (Very High Dencity). Стандартная емкость указанных дискет составляет: для 5, 25‛ дискет SS SD — 360 Кбайт; DS DD — 720 Кбайт; DS HD — 1, 2 Мбайт; для 3, 5‛ дискет DS DD — 800 Кбайт; DS HD — 1, 44 Мбайт; DS VHD — 2, 88 Мбайт (модель фирмы Toshiba), 12 Мбайт (модель фирмы NEC), 21, 4 Мбайт (модель фирмы Brier).

По степени надежности дискеты уступают многим другим сменным носителям (компакт-дискам, флэш-памяти), так как хранящиеся на них данные могут быть повреждены вследствие (даже не очень значительного) механического или магнитного воздействия, размагничивания при длительном хранении.

Первый образец дискеты был создан IBM в 1967. Она была диаметром 8 дюймов, имела емкость 100 Кбайт и получила название Flexible disk, то есть гибкий диск. Название флоппи-диск она получила позднее от английского слова flop, что означает «хлопать крыльями». Первый образец дискеты представлял собой круглую пластину с центральным, усиленным по краям отверстием. Конверт дискеты имел отверстия для шпинделя, который вращал носитель, прорезь для головок и оптопары для считывания индекса.

В 1976 размер гибкого диска уменьшили до 5, 25 дюйма и тогда появилось название уменьшительное название diskette — дискета. Сначала ее объем составлял 180 Кбайт, затем он вырос до 360 Кбайт и 1, 2 Мбайт. Недостатком гибкого диска была слабая защита от механических повреждений.

В 1980 Sony разработала дискету и дисковод на 3, 5 дюйма. Носитель в ней был помещен в сплошной корпус из твердого пластика. Единственное отверстие для доступа головок к носителю было прикрыто металлической шторкой с возвратной пружиной. С этого времени дискета перестала быть гибкой. В конце 1980-х годов фирма Toshiba за счет улучшения технологии производства и способов записи сумела повысить емкость дискеты до 2, 88 Мбайт, однако этот формат не прижился.

Фирма 3M (Minnesota Mining & Manufacturing) в 1995 начала производство накопителей на 3, 5‛ дискетах емкостью 120 Мбайт, совместимых с дискетами емкостью 1, 44 Мбайт. Ожидается, что при использовании этих дискет с дисководами фирмы Matsushita-Kotobuki Electronics (MKE) скорость передачи данных должна в 5 раз превысить аналогичный показатель традиционных дисководов. В 1997-1998 начато производство целого ряда новых моделей флоппи-дисководов и дискет емкостью от 144 до 200 Мбайт (модели LS-120, HiFD, Pro-FD, UHD и др.). Разными фирмами (в частности Caleb Technology Corp.) ведутся работы по созданию дискет емкостью до 540 Мбайт.

К концу 1990-х годов объем продаж флоппи-дисководов и гибких магнитных дисков на мировом рынке снизился. Возросла конкуренцией других носителей, среди которых ведущую роль заняли перезаписываемые оптические диски (CD-RW, DVD-RW) и флэш-память. В 2011 году Sony прекратила выпуск 3, 5-дюймовых дискет.