Одним из самых старых устройств для хранения информации на персональном компьютере является флоппи-дисковод или, сокращенно, FDD (Floppy Disk Drive). Данное устройство, широко применявшееся в течение 1970-х-2000-х гг., теперь нечасто можно встретить в современных компьютерах. Тем не менее, в ряде случаев все же можно увидеть установленный в старом ПК флоппи-дисковод. Кроме того, иногда используются и внешние дисководы для дискет, подключаемые к компьютеру через порты ввода-вывода.
Первый дисковод для гибких дисков и дискета (по-английски - floppy disk) к нему имели 8 дюймов в ширину и были изобретены инженером Аланом Шугартом, работавшим в компании IBM, в начале 1970-х гг. В середине 1970-х им же была разработана дискета формата 5,25 дюймов и привод для ее чтения. В 1981 г. фирмой Sony была разработана дискета и привод 3,5 дюймов. Вначале емкость подобной дискеты составляла 720 КБ, однако впоследствии ее емкость была увеличена вдвое.
Предпринимались неоднократные попытки усовершенствовать дискеты на основе 3,5-дюймового формата. Так, например, в 1987 г. был разработан дисковод для дискет объемом 2,88 МБ, а в конце 1990-х гг. – стандарт LS-120 c еще большим объемом дисков –120 МБ. Однако все эти модификации не получили широкого распространения, во многом из-за дороговизны накопителей и носителей.
По принципу работы FDD во многом напоминают жесткие диски. Внутри дискеты так же, как и внутри винчестера, находится плоский диск с нанесенным на него магнитным слоем, а информация с диска считывается при помощи магнитной головки. Однако есть и отличия. Прежде всего, floppy disk изготовлен не из твердого материала, а из гибкой полимерной пленки, похожей на пленку магнитной ленты. Именно поэтому диски такого типа называются гибкими. Кроме того, floppy disk не вращается постоянно, а лишь тогда, когда поступает запрос от операционной системы на считывание информации.
Преимуществом FDD по сравнению с винчестером является сменность носителей. Однако недостатков floppy drive тоже имеет немало. Помимо чрезвычайно низкой скорости работы, это и низкая надежность хранения информация, а также невысокая емкость носителя – примерно 1,44 МБ для 3,5-дюймовых дискет. Правда, при использовании нестандартных способов форматирования емкость floppy disk можно незначительно увеличить, но, как правило, это приводит к еще большему снижения надежности записи.
В персональных компьютерах типа IBM PC использовались две основные разновидности FDD – 5,25-дюймовый и 3,5-дюймовый. Оба типа дисковода предназначены для дискет различных типов и размеров и несовместимы друг с другом. Эта ситуация отличается от той, которая имеет место в случае оптических дисководов, которые могут читать как 3,5-дюймовые, так и 5,25-дюймовые диски. В свое время существовали также 8-дюймовые FDD, но уже в 80-х гг. подобные дисководы вышли из употребления. Примерно в 1990-е гг. окончательно вышли из обихода и 5,25-дюймовые дисководы. 3,5-дюймовые floppy drive продержались дольше, до конца 2000-х, да и сейчас их изредка кое-где можно встретить.
Сравнительные размеры внутренних 8, 5,25, и 3,5-дюймовых дисководов
Примеры Floppy дисководов в порядке очередности: 8-ми дюймовый, 5,25 дюймовый и 3,5 дюймов
5,25-дюймовый floppy disk представляет собой диск в картонном корпусе, напоминающим конверт, и имеет прорезь для головки считывания. Подобная дискета полностью оправдывает свое название «гибкой», поскольку ее корпус можно без особого усилия согнуть руками. Однако намеренно сильно сгибать гибкий магнитный диск не рекомендуется, поскольку это почти неизбежно приведет к его выходу из строя.
Подобного недостатка лишена 3,5-дюймовая дискета. В ней магнитный диск заключен в жесткий пластмассовый корпус и согнуть ее руками так просто не получится. Кроме того, 3,5-дюймовая дискета имеет специальную металлическую шторку, которая скрывает прорезь для считывающей головки. Еще одна особенность дискеты – наличие переключателя, блокирующего запись на диск. Объем стандартной 3,5-дюймовой дискеты составляет 1,44 МБ, что больше максимального объема дискеты 5,25-дюймов, который равен 1,2 МБ.
Примеры дискет - слева на право 8, 5,25, и 3,5.
Конструкция 3,5-дюймового FDD также отличается от конструкции 5,25-дюймового. Если при вставке дискеты в прорезь 5,25-дюймового накопителя пользователю необходимо зафиксировать дискету поворотом рычажка, то 3,5-дюймовая фиксируется в приводе автоматически, а выброс дискеты обратно осуществляется при помощи специальной кнопки.
Как и в случае многих других накопителей существуют мобильные версии накопителя на гибких дисках – внешние флоппи-дисководы. Внешний флоппи-дисковод удобен тем, что не занимает места в системном блоке, особенно в том случае, если необходимость в использовании дискет возникает редко. Подобный FDD-дисковод можно подключать к ПК при помощи USB-разъема или разъема LPT.
Хотя винчестеры появились еще в первых IBM-совместимых персональных компьютерах, тем не менее, без устройства для сменных накопителей ни один компьютер не мог обойтись. Подобным устройством стал флоппи-дисковод, быстро получивший популярность благодаря простоте и невысокой стоимости как самого накопителя, так и носителей информации – дискет.
Впрочем, в ряде случаев флоппи-дисковод мог и полностью заменить жесткий диск. Когда у автора данных строк появился первый IBM-совместимый компьютер, то он не имел ни винчестера, ни, тем более, оптического дисковода, а всего лишь 3,5-дюймовый floppy drive и предоставленный продавцом ПК набор дискет с софтом. Компьютер при этом был вполне работоспособен. Разумеется, речи об использовании Windows 3, или о том, чтобы запустить какие-то объемные программы, речи не шло, но при использовании MS-DOS можно было иметь дело с большинством существующих на то время (начало 90-х) программ и игр. Это говорит о том, что флоппи-диски способны удовлетворить базовые потребности пользователя в хранении информации. Кроме того, гибкие диски в свое время были незаменимы в том случае, когда надо было перезагрузить компьютер для профилактической проверки или установить новую ОС.
В BIOS существует несколько опций, позволяющих настроить параметры дисководов для гибких дисков. Например, опция позволяет отключить контроллер накопителя для гибких дисков, если таковой не используется в системе, и тем самым высвободить одно системное прерывание. Также в некоторых BIOS можно установить вручную тип и объем носителей дисковода, а также установить запрет записи на гибкие диски.
Сегодня многие пользователи, возможно, и не знают, как выглядит флоппи-дисковод и даже обычная дискета. Их функции взяли на себя карты памяти и флеш-накопители. В большинстве системных блоков о floppy drive напоминает разве что оставленный для них 3-дюймовый внешний отсек, а в ОС семейства Windows – неиспользуемые первые буквы логических дисков (A и B), зарезервированные для флоппи-дисководов. Тем не менее, дисковод для дискет нередко можно встретить в старых компьютерах. Кроме того, флоппи-дисководы могут быть полезны при загрузке ПК с целью проведения профилактических мероприятий по обслуживанию компьютера или при установке ОС.
(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.
Устройство дискеты 3½″
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″ | 80 | |
8″ | 256 | |
8″ | 800 | |
8″ двойной плотности | 1000 | |
5¼″ | 110 | |
5¼″ двойной плотности | 360 | |
5¼″ четырёхкратной плотности | 720 | |
5¼″ высокой плотности | 1200 | |
3″ | 360 | |
3″ двойной плотности | 720 | |
3½″ двойной плотности | 720 | |
2″ | 720 | |
3½″ высокой плотности | 1440 | |
3½″ расширенной плотности | 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.
«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 | Co | Co | |||
Коэрцитивная сила , | 300 | 300 | 600 | 600 | 720 | 750 |
Толщина магнитного слоя , 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 (1457664) |
2880 |
Диаметр диска, ″ | 5¼″ | 3½″ | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Ёмкость диска, Кбайт | 1200 | 360 | 320 | 180 | 160 | 2 880 | 1 440 | 720 |
Байт описания носителя в MS-DOS | F9 16 | FD 16 | FF 16 | FC 16 | FE 16 | F0 16 | F0 16 | F9 16 |
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 |
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.
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 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 DMF
А контроллер такого устройства принято обозначать аббревиатурой КМД .
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 , уступив более ёмким и удобным , DVD и флэш-накопителям .
Промежуточным вариантом между ними и традиционным дискетами являются более современные НГМД использующие картриджи - Iomega Zip , Iomega Jaz; а также магнитооптические носители (МО), LS-120 и другие, в которых комбинировался лазер (используемый для разогрева участка поверхности диска) и магнитная головка (для записи и считывания информации с поверхности диска).
Конструктивно дискета 8″ представляет собой диск из полимерных материалов с магнитным покрытием, заключенный в гибкий пластиковый футляр. В футляре имелись отверстия: большое круглое в центре - для шпинделя, маленькое круглое - окно индексного отверстия, позволяющего определить начало сектора и прямоугольное с закруглёнными концами - для магнитных головок дисковода. Также внизу располагалась выемка, сняв наклейку с которой, можно было защитить диск от записи.
Форматы дискеты различались количеством секторов на дорожке. В зависимости от формата, дискеты 8″ вмещали следующие объемы информации: 80, 256 и 800 КБ.
Дискета 5¼″
Конструкция пятидюймовой дискеты мало отличалась от восьмидюймовой: окно индексного отверстия располагалось справа а не сверху, прорезь для защиты от записи - тоже в правой части дискеты. Для лучшей сохранности диска его футляр делался более жестким, укреплённым по периметру. Для предотвращения преждевременного износа между футляром и диском размещалась антифрикционная прокладка, а края приводного отверстия были укреплены пластиковым или металлическим кольцом (в дискетах высокой плотности это кольцо обычно отсутствовало, так как погрешности его расположения на дискете могут привести к проблемам, возникающим при позиционировании головок).
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 существовали одно- и двусторонние. При использовании одностороннего дисковода считать вторую сторону просто перевернув дискету не удавалось из-за расположения окна индексного отверстия - для этого требовалось бы наличие аналогичного окна, расположенного симметрично существующему. Механизм защиты данных также был пересмотрен - окно располагалось справа, и заклеенное отверстие означало защищенный диск. Это было сделано для защиты от неправильной установки.
Форматы записи на пятидюймовые дискеты позволяли хранить на ней 110, 360, 720 или 1200 килобайт данных.
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 по количеству отверстий 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 более четверти века, уйдя лишь после появления доступных по цене накопителей на основе флеш-памяти .
Устройство дискеты 3½″
1 - окошко, определяющее плотность записи (на другой стороне - переключатель защиты от записи); 2 - основа диска с отверстиями для приводящего механизма; 3 - защитная шторка открытой области корпуса; 4 - пластиковый корпус дискеты; 5 - антифрикционная прокладка; 6 - магнитный диск; 7 - область записи (красным условно выделен один сектор одной дорожки).
Дискета Zip-250
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″ | 80 | |
8″ | 256 | |
8″ | 800 | |
8″ двойной плотности | 1000 | |
5¼″ | 110 | |
5¼″ двойной плотности | 360 | |
5¼″ четырёхкратной плотности | 720 | |
5¼″ высокой плотности | 1200 | |
3″ | 360 | |
3″ двойной плотности | 720 | |
3½″ двойной плотности | 720 | |
2″ | 720 | |
3½″ высокой плотности | 1440 | |
3½″ расширенной плотности | 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.
«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 | Co | Co | |||
Коэрцитивная сила , | 300 | 300 | 600 | 600 | 720 | 750 |
Толщина слоя магнитного слоя , 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 | F9 16 | FD 16 | FF 16 | FC 16 | FE 16 | F0 16 | F0 16 | F9 16 |
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 |
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.
Кроме вышеперечисленных вариаций форматов, существовал целый ряд усовершенствований и отклонений от стандартного формата дискет:
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 .
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.
Внешний дисковод с USB-интерфейсом
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.
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 .
Такая дискета состоит из круглого пластмассового диска диаметром 13,3 см. Этот диск находится в футляре размером 13,4х14,4 см, оболочка которого с внутренней стороны покрыта фетром с целью защиты магнитного слоя от пыли и механического давления.
Во всяком случае, даже нажима шариковой ручки достаточно, чтобы продавить защитный слой и повредить поверхность дискеты, поэтому подписывайте дискеты только карандашом или фломастером со слабым нажимом.
В середине диска находится отверстие, края которого укреплены пластмассой, создавая таким образом своеобразное усилительное кольцо. Это отверстие необходимо для того, чтобы центрировать диск и надежно удерживать его в механизме привода.
Кроме того, на диске находится овальный вырез для чтения/записи. Через это отверстие рабочая головка касается поверхности дискеты. Если взять дискету за эту незащищенную область, то там могут остаться отпечатки пальцев, что неизбежно. Приведет к потере данных и повреждению носителя.
Небольшое отверстие справа от усилительного кольца предназначено для поиска индексного отверстия. Если его не видно, то просто повращайте вручную диск за отверстие для зажима. В определенном положении индексное отверстие станет видно. Для привода оно служит признаком идентификации положения дискеты, а точнее, где после форматирования дискеты начинаются дорожки. Такие дискеты называются softsectored. Дискеты с жестко записанными секторами (для использования на PC под управлением DOS они не годятся) имеют большое число таких индексных отверстий, так как логическое разбиение этих дискет выполняется аппаратно. Для определения начала дорожек положение индексного отверстия тестируется при помощи фотодатчика.
Прямоугольный вырез на краю дискеты предназначен для защиты от записи. Если заклеить этот вырез небольшой наклейкой (в большинстве случаев подойдет полоска липкой ленты), то станет невозможным записывать данные на эту дискету или изменять их. Аналогичный принцип применяется и в аудиокассетах. С помощью контактного датчика дисковод анализирует наличие такой защиты от записи и в соответствии с этим определяет, можно ли записывать информацию на дискету.
Защита от записи исключительно эффективна против вирусов, которые распространяются, как правило, при обмене дискетами между PC. Чужие дискеты перед их использованием всегда проверяйте на наличие вирусов!
"Братия" дискет размером 5,25" имеет два больших недостатка:
Дискеты могут быть легко повреждены, что приводит к потере информации.
Небольшая емкость, прежде всего для дискет DD (360 Кб).
Оба эти недостатка привели к развитию нового поколения дискет, которые внешне отличаются более прочным корпусом.
Дискеты 3,5" имеют жесткий футляр. Хотя они тоже могут ломаться, все же для этого необходимо приложить значительное усилие. Надежная защита данных механического воздействия здесь уже реализуется с самого начала. Область, с которой контактирует головка чтения/записи, всегда защищена металлической заслонкой до тех пор, пока дискета не вставлена в дисковод. И только внутри FDD эта заслонка автоматически отодвигается в сторону.
Дискета меньше и удобнее, чем 5,25" FDD. (Она хорошо помещается в нагрудном кармане рубашки.) Меньше и, прежде всего, легче соответствующий дисковод. Он даже подходит для установки в компьютеры типа laptop и notebook.
Дискеты бывают двух типов и отличаются емкостью, однако различие между ними можно заметить сразу же. У дискет HD в правом верхнем углу на корпусе имеется отверстие, которого у дискет DD вообще не бывает.
Несмотря на меньшие размеры на 3,5" FDD можно разместить значительно больше информации, чем на дискетах 5,25". Благодаря улучшению качеств материала носителя, информация может располагаться более плотно. Защита записи механическая и не требует наличия клейкой ленты. По положению механической задвижки в окне для защиты привод определяет, защищена ли дискета от записи или нет. Принцип работы дискеты 3,5" такой же как и дискеты 5,25. Дискеты емкостью 720 Кб и соответствующие дисководы встречаются, вероятно, только в уже старых моделях laptop. Современные компьютеры обычно оснащены дисководами HD.
26 апреля 2010 года, прожив свою последнюю, 3,5-дюймовую 24-летнюю жизнь. Если кто не помнит, дискеты - это чёрные квадратные устройства памяти, которые когда-то можно было назвать плоскими, с 1,44 Мб. Как раз умещалась треть mp3-песни или несколько документов, предварительно заархивированных. Активнее всех в России их сейчас закупает Минобороны: один из опрошенных специалистов заявил Лайфу, что "архаичность дискет не влияет на траекторию ракет". Американские власти, кстати, тоже закупают дискеты, сообщил нам владелец магазина дискет Floppydisk.com Том Перски.
"Не знаю ни об одной компании, которая в настоящий момент производит флоппи-диски. Похоже, последняя дискета уже выпущена"
Для большинства пользователей прошло незаметно заявление Sony о прекращении выпуска дискет. До этого производители постепенно перестали выпускать технику с флоппи-дисководами, эти дисководы в Windows обозначались буквой "A" (под "B" шли 5-дюймовые флоппи, поэтому остался традиционный "C" - это системный жёсткий диск). Если вы это и так знали или готовы уточнить предыдущее предложение, то нас с вами связывает чувство старости.
За 2015 год ведомства закупили дискет по меньшей мере на сумму 300 тыс. рублей, с 2010 года по май этого года - на 2,3 млн рублей. "По меньшей мере" - потому что на портале госзакупок года три не работает функция поиска по вложенным файлам (технические задания), а представители группы "Ланит" отказывались её чинить. В новой версии портала, заработавшей в этом году, функция вовсе отсутствует.
Больше всех флоппи оказались нужны Министерству обороны - с января 2010 года по май 2016-го военное министерство потратило на дискеты 563 тыс. рублей, из них 80 тыс. рублей - это закупки военкоматов.
Дискеты закупаются из соображений безопасности, для передачи информации в службу защиты государственной тайны [структура Минобороны], - рассказал Лайфу представитель одного из военкоматов. - В основном дискеты используются для записи секретных карт.
Для чего нужны и где используются эти карты, собеседник не пояснил, сославшись на гостайну. Но известно, что дискеты, к примеру, используются для управления ракетами. Счётная палата США в своём отчёте сообщала, что американские военные до сих пор используют для навигации ракет 8-дюймовые дискеты. Ядерные силы США пока зависят от "флопиков", их планируется снять со службы в 2017 году.
По словам источника, близкого к Минобороны, "собственно архаичность дискет не влияет на траекторию ракет". В ведомстве официально отказались комментировать эту тему.
Из соображений безопасности дискеты закупает и другое силовое ведомство - МВД, об этом нам рассказал один из сотрудников следственного отдела.
Ты пойми, многие отделы [полиции] не имеют свободного выхода в Интернет из-за соблюдений секретности. Вот и носим мы начальникам на проверку наши уголовные дела, скачивая их на дискеты, а они нам правленые файлы обратно на них записывают и отдают, - говорит Алексей, добавляя, что так хоть есть повод из кабинета выйти иногда за целый рабочий день.
Он отметил, что в МВД ещё много компьютеров, которые приспособлены работать именно с 3,5-дюймовыми дискетами. И что несовместимость ряда госструктур с оптическими дисками и флешками связана не только с секретностью - якобы речь об экономии.
Хорошо ещё, что в XXI веке можно купить обычную дискету. Нам же денег на флешки не выделяют, говорят, что дорого. Они по 150 рублей стоят, а дискету на оптовом рынке и за 25-30 рублей купить можно. Ну а если на рынках нет, то приходится в большие канцелярские или компьютерные магазины идти. Там коробка с десятью дискетами производства Гонконга стоит 400 рублей. Чек можно сдать в бухгалтерию, и через полгода деньги вернут. Их как раз хватит на скромный обед, в кафе напротив следственного отдела, - рассказал полицейский.
Но МВД не попало в десятку крупнейших покупателей - потому что полицейские, судя по словам Алексея, сами запасаются дискетами. Правда, вероятно, скоро они потребуются - в состав министерства входит Федеральная служба по контролю за оборотом наркотиков (ФСКН), которая закупала эти носители. В Федеральной таможенной службе РФ нам рассказали, что дискеты - необходимая часть оперативной деятельности таможенных органов:
"Дискета в 3,5 дюйма, конечно, диковато выглядит на фоне айфонов и мобильного интернета, но именно из-за огромного количества лазеек, через которые может утечь секретная информация, и необходимы старички-дискеты, которые позволяют хранить и переносить информацию у себя в кармане, а не через сито, называемое Интернетом"
Директор по информационной безопасности системного интегратора Softline Олег Шабуров (ранее работал в антивирусной компании Symantec) отметил, что не видит никаких преимуществ у дискет и архивным инструментом их тоже не назвать - из-за уязвимости перед магнитным излучением и влагой средний срок хранения на них не превышает 3-5 лет. При этом Шабуров напомнил, что первые из самых распространённых вирусов переносились как раз на флоппи.
"Ну, разве только у полицейских и таможенников есть расчёт, что у злоумышленников не окажется флоппи-дисковода - или на то, что вирус не поместится на дискету"
Помимо силовых ведомств среди крупнейших покупателей дискет также госуниверситеты, больницы и поликлиники. С января 2010 года по май этого года они потратили 247 тыс. рублей и 243 тыс. рублей соответственно. В основном университеты и больницы вынуждены использовать дискеты из-за устаревшей техники. В марте этого года даже была шумиха из-за того, что Российская академия наук попросила молодых учёных подавать заявки на гранты на дискетах, но требование было объявлено необязательным. Средний возраст академиков РАН превышает 70 лет.
В пятёрку лидеров по закупкам дискет вошли также Пенсионный фонд России и администрации городов. За шесть последних лет они потратили на дискеты 235 тыс. рублей и 90 тыс. рублей соответственно. По мнению Александра Бурцева, директора компании "Интернет партнёр", госучреждения стали заложниками своей инфраструктуры, а Пенсионному фонду всё никак не помогают регулярно оплачиваемые им многомиллионные работы по модернизации оборудования и софта.
Поставщиков дискет в России множество. Среди них самарская фирма "Спецстройснаб" Елены Чепрасовой, которая занимается поставкой компьютерных и полиграфических расходников.
Это региональные подразделения ФСБ, МВД, таможни, суды. Чаще - это контракты тысяч на 30 рублей, так как у государственных служб, даже у силовых, нет свободных денег: кризис, - рассказал представитель "Спецстройснаб".
Компания закупает дискеты у более крупных оптовых поставщиков, которые постепенно очищают азиатские склады. Том Перски (продаёт свыше 200 тыс. дискет в год) говорит, что заказы из России у него нечасто, да и американским ведомствам он продаёт немного - в основном дискеты идут компаниям, оборудование которых работает только "на флопиках". Это вышивальные, штамповальные машины и другие специальные станки.
Дискеты кончаются - их запасов хватит ещё лет на пять. Том Перски сейчас больше зарабатывает не на флоппи, а на связанной с ними услуге - у него заказывают быстрый перенос данных с больших партий дискет на современные носители.