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[1].
В отечественных разработках существовала аббревиатура — ГМД, соответствующая термину «гибкий магнитный диск»[1].
Устройство для работы с ГМД (дисковод гибких дисков, флоппи-дисковод), соответственно, называется НГМД — «накопитель (на) гибких магнитных дисках»[1].
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[2][3].
Существовало также семейство накопителей под названием магнитооптические диски (МО), которые представляли собой жёсткий 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.
Конструктивно дискета 8″ (диск диаметром 8 дюймов) представляет собой диск из полимерных материалов с магнитным покрытием, заключённый в гибкий пластиковый футляр. В футляре имеются отверстия: большое круглое в центре — для шпинделя, маленькое круглое — окно индексного отверстия, позволяющего определить начало дорожки и прямоугольное с закруглёнными концами — для магнитных головок дисковода. Также внизу располагается выемка, сняв наклейку с которой, можно защитить диск от записи. Форматы дискеты различаются количеством секторов на дорожке. В зависимости от формата, дискеты 8″ вмещают следующие объёмы информации: 80, 256 и 800 КБ.
Конструкция пятидюймовой (величина 5,25 дюйма примерно равна 13,34 сантиметрам) дискеты мало отличается от восьмидюймовой: окно индексного отверстия располагается справа, а не сверху, прорезь для защиты от записи — тоже в правой части дискеты. Для лучшей сохранности диска его футляр сделан более жёстким, укреплённым по периметру. Для предотвращения преждевременного износа между футляром и диском размещается антифрикционная прокладка, а края приводного отверстия укреплены пластиковым или металлическим кольцом.
Существовали дискеты с жёсткой разбивкой на сектора: они отличались наличием нескольких индексных отверстий по количеству секторов. В дальнейшем от такой схемы отказались.
Как дискеты, так и дисководы пятидюймовых дисков существуют одно- и двусторонние. При использовании одностороннего дисковода считать вторую сторону, просто перевернув дискету, не удаётся из-за расположения окна индексного отверстия — для этого требуется наличие аналогичного окна, расположенного симметрично существующему. Механизм защиты данных также был пересмотрен — окно располагается справа, и заклеенное отверстие означает защищённый диск. Это было сделано для защиты от неправильной установки.
Форматы записи на пятидюймовые дискеты позволяет хранить на ней 110, 360, 720 или 1200 килобайт данных.
Информация о содержимом дискеты указывается на этикетке, обычно располагающейся на лицевой стороне в части, противоположной отверстию для магнитной головки дисковода.
Для хранения и транспортировки дискет обычно используются бумажные конверты. На конвертах размещается различная информация о производителе дискеты, либо её наполнении. На оборотной стороне конверта иногда размещается информация по правильному использованию и хранению дискеты.
Принципиальным отличием дискеты 3½″ является жёсткий пластмассовый корпус. Вместо индексного отверстия в дискетах диаметром 3½″ используется металлическая втулка с установочным отверстием, которая находится в центре дискеты. Механизм дисковода захватывает металлическую втулку, а отверстие в ней позволяет правильно позиционировать дискету, поэтому отпала необходимость делать для этого отверстие непосредственно в магнитном диске. В отличие от 8″ и 5¼″ дискет, окно для головок дискеты 3½″ закрыто сдвижной металлической заслонкой, которая открывается при установке её в дисковод. Защита от записи выполнена сдвигающейся шторкой в нижнем левом углу. Снизу справа находятся окошки, позволяющие схеме дисковода определить плотность записи на дискету:
Несмотря на многие недостатки — чувствительность к магнитным полям и недостаточную уже к середине 90-х годов ёмкость — формат 3½″ продержался на рынке треть века, начав сдавать позиции лишь после появления доступных по цене накопителей на основе флэш-памяти.
Некоторое время имели распространение 3-дюймовые дискеты и дисководы для чтения таковых, производимые компанией Amstrad. К примеру, компьютер ZX Spectrum +3 имел встроенный дисковод такого стандарта, а для японской игровой консоли Famicom (с аксессуаром Disk System) выпускались игры на дискетах таких же габаритов, но не совместимых с ZX.
Существовали видео-дискеты для аналоговой записи и хранения композитного видео.
Также находились в употреблении дискеты 4″, 3¼″, 2,8″, 2½″ и других размеров.[9][10][11]
|
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.
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 зависит от способа их форматирования. Поскольку, кроме самых ранних моделей, практически все флоппи-диски не содержат 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.
В этом разделе не хватает ссылок на источники информации. |
«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:
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[12], Э | 300 | 300 | 600 | 600 | 720 | 750 |
Толщина магнитного слоя[13], микродюйм | 100 | 100 | 50 | 70 | 40 | 100 |
Ширина дорожки, мм | 0,300 | 0,155 | 0,115 | 0,115 | 0,115 | |
Плотность дорожек на дюйм | 48 | 96 | 96 | 135 | 135 | 135 |
Линейная плотность | 5876 | 5876 | 9646 | 8717 | 17434 | 34868 |
Ёмкость (после форматирования) | 360 | 720 | 1200 (1213952) | 720 | 1440 (1474560) | 2880 (2949120) |
Диаметр диска, ″ | 5¼″ | 3½″ | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ёмкость 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) | 7 | 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 |
Первой (точнее, 0-й) является нижняя головка. В односторонних дисководах фактически используется только нижняя головка, а верхняя заменяется войлочной прокладкой. При этом на односторонних дисководах можно было использовать двухсторонние дискеты, отформатировав каждую сторону отдельно и переворачивая её при необходимости, но чтобы этой возможностью воспользоваться, в пластиковом конверте 8-дюймовой дискеты требовалось прорезать второе индексное окно, симметрично первому.
Все дисководы гибких дисков имеют скорость вращения шпинделя 300 оборотов в минуту, за исключением дисковода для гибких дисков диаметром 5¼″ высокой плотности, шпиндель которого вращается со скоростью 360 мин−1.
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.
В компьютерах Commodore Amiga используется свой собственный формат записи на дискету, в результате чего емкость в формате DD возросла с 720 до 880 килобайт, но стандартными средствами чтение-запись таких дискет на других платформах невозможна в принципе[14]. Ёмкость дискет высокой плотности составляет 1.76 МБ против 1.44 на PC, но из-за особенностей реализации контроллера и скорого банкротства Commodore существует только одна модель дисковода (Chinon FZ-357A, штатно устанавливавшийся на Amiga 4000)[15] с уменьшенной вдвое скоростью вращения дискеты, что позволяет работать с дискетами в формате HD.
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.com.
Кроме вышеперечисленных вариаций форматов, существовал целый ряд усовершенствований и отклонений от стандартного формата дискет:
Кроме формата TR-DOS, в ZX-Spectrum совместимых компьютерах часто применялись и произвольные форматы дисков. Некоторые электронные журналы и игры на всю дискету использовали свой собственный формат, вообще ни с чем не совместимый. Могли использовать сектора по 512 байт, и даже по 1024 байт, и нередко комбинировали разные размеры секторов на одной дорожке, например, по 256 и по 1024 байт, и просто для разных дорожек применялись разные форматы. Например, так делали в электронном журнале ZX-Format. Причём, от номера выпуска к номеру, данный журнал постоянно менял формат дорожек дискет. Делалось это для двух целей: Во-первых, для увеличения объёма данных на дискете, во-вторых, для защиты дискет от пиратского копирования. Такие дискеты на ZX-Spectrum совместимых компьютерах пользователей можно было только прочитать, запустить с них журнал или игру, но нельзя было ничем скопировать. Для копирования таких дискет, для каждого отдельного номера журнала ZX-Format или игры, нужно было написать на ассемблере свой индивидуальный форматер и копировщик, предварительно взломав остальные ступени защиты. Разумеется, нельзя такие дискеты прочитать и скопировать и на IBM PC-совместимых компьютерах. Однажды попался[кому?] вообще уникальный формат — кроме нестандартного размера секторов на дорожке (5 секторов по 1024 байта), номера всех 5 секторов были одинаковыми. Для запуска ПО с такой дискеты использовался специальный загрузчик, размещённый на первой после каталога дорожке со стандартным для ZX-Spectrum формата TR-DOS. В ZX-Spectrum совместимых компьютерах одинаковым образом применялись как 5.25″, так и 3.5″ дискеты, формат при этом не зависит ни от размера дискеты, ни от поддерживаемой ей плотности. Но для использования дискет 3.5″ высокой плотности HD, нужно было изолентой заклеить боковое окошко плотности. Дискеты 5.25″ высокой плотности HD можно применять в ZX-Spectrum только в случае использования дисковода, который так же поддерживает плотность HD, но перемычками дисковод нужно предварительно перевести на формат SD (720 Кб).
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 индексным 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 совершать 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 четырёх дополнительных дорожек, а также позволяли, в зависимости от конструкционных особенностей, отформатировать на 1—4 сектора на дорожке больше, чем положено по стандарту, эти драйверы 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 Distribution Media Format (DMF) Майкрософт, расширившим ёмкость дискет до 1,68 МБ за счёт форматирования дискет на 80 дорожек и 21 сектор (например, в дистрибутивах Windows 95), аналогично формату Extended Density Format (XDF) фирмы IBM, который использовался в дистрибутивах OS/2.
Одной из главных проблем, связанных с использованием дискет, является их недолговечность. Магнитный диск может относительно легко размагнититься от воздействия металлических намагниченных поверхностей, природных магнитов, электромагнитных полей вблизи высокочастотных приборов, что делает хранение информации на дискетах достаточно ненадёжным: даже однократная перевозка дискеты с информацией в общественном транспорте на электрическом ходу (троллейбус, трамвай, метрополитен) может привести к потере информации на дискете.
Наиболее уязвимым элементом конструкции дискеты является жестяной или пластиковый кожух, закрывающий собственно гибкий диск: его края могут отгибаться, что приводит к застреванию дискеты в дисководе, возвращающая кожух в исходное положение пружина может смещаться, в результате кожух дискеты отделяется от корпуса и больше не возвращается в исходное положение. Сам пластиковый корпус дискеты не служит достаточной защитой гибкого диска от механических повреждений (например, при падении дискеты на пол), которые выводят магнитный носитель из строя. В щели между корпусом дискеты и кожухом может проникать пыль.
По состоянию на 2016 год массовое использование дискет практически прекращено. В настоящее время абсолютное большинство выпускающихся материнских плат для настольных персональных компьютеров вообще не содержат разъёма для подключения дисковода. Из ноутбуков встроенные дисководы полностью исчезли в середине 2000-х годов.
В настоящее время дискеты продолжают использоваться в устаревшем промышленном, измерительном, медицинском, музыкальном оборудовании. Для подобных применений существуют аппаратные эмуляторы дисковода, позволяющие заменить дискеты картами памяти и USB флеш-накопителями.
Электронные ключи при работе с системами «Банк-клиент», обеспечивающие электронную цифровую подпись документа, ранее распространявшиеся на дискетах, всё чаще выпускаются в виде USB флеш-накопителя с функцией биометрической защиты.
При установке драйверов для оборудования (например, RAID-массива) в 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.
С выходом из употребления дискет некоторые пользователи использовали звук двигателей дисководов для исполнения музыки[16].
По состоянию на 2016 год дискеты 3.5" 2HD 1.44 Мб выпускаются фирмами Verbatim[17], TDK, EMTEC, Imation[18] на единственном тайваньском заводе[19].
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».
Изображение трёхдюймовой дискеты до сих пор используется в приложениях с графическим интерфейсом в качестве значка для кнопок и пунктов меню Сохранить.
В этой статье не хватает ссылок на источники информации. |
Стиль этой статьи неэнциклопедичен или нарушает нормы русского языка. |
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .