ГИБКИЙ ДИСК/ДИСКЕТА

Содержание
  1. Конструкция дискеты (стр. 1 из 2)
  2. История
  3. Конструкция дискеты
  4. Организация информации на дискете
  5. Исчезновение
  6. Флоппи дисководы и дискеты
  7. Принцип работы
  8. Разновидности
  9. Применение
  10. Настройка флоппи-дисковода в BIOS
  11. Заключение
  12. Что такое дискета и как это работало? — BEST90.ru — лучшее из лихих 90-х
  13.  Когда появились первые дискеты
  14. Как происходила запись
  15. Какой объем в КБ, МБ, ГБ более удобен для хранения секретной информации
  16. Отличия обновленной версии
  17. Кому нужны дискеты сегодня
  18. Стоит ли возвращаться к дискетам в наше время
  19. Накопители на гибких магнитных и на оптических дисках
  20. Работа НГМД
  21. Накопители на гибких оптических дисках
  22. Принцип работы накопителей на гибких оптических дисках
  23. Типы оптических дисков
  24. Основные характеристики дисководов оптических дисков
  25. Гибкие магнитные диски и их устройство — Компьютерная техника
  26. Сокращения
  27. Дискеты
  28. Гибкий магнитный диск: структура, преимущества и недостатки. Что такое дискета?
  29. Историческая справка
  30. И если говорить о магнитной записи в целом
  31. На вершине славы
  32. Устройство и конструкция гибкого накопителя информации
  33. Принцип действия и небольшие странности
  34. Вытеснение технологии с рынка ИТ
  35. Безопасность прежде всего
  36. Инструмент системного администратора
  37. О развлечениях программистов
  38. В заключение

Конструкция дискеты (стр. 1 из 2)

ГИБКИЙ ДИСК/ДИСКЕТА

Дискета, гибкий магнитный диск (ГМД), флоппи-диск, жарг. флоп − 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.

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).

Позже появились так называемые ED-дискеты (от англ. ExtendedDensity — «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).

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).

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.

Источник: https://smekni.com/a/113443/konstruktsiya-diskety/

Флоппи дисководы и дискеты

ГИБКИЙ ДИСК/ДИСКЕТА

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.

Принцип работы

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.

Разновидности

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.

Применение

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.

Настройка флоппи-дисковода в BIOS

В BIOS существует несколько опций, позволяющих настроить параметры дисководов для гибких дисков.

Например, опция Onboard FDC Controller 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.

Заключение

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.

Источник: https://biosgid.ru/osnovy-ustrojstva-pk/fdd-floppy-disk-drive.html

Что такое дискета и как это работало? — BEST90.ru — лучшее из лихих 90-х

ГИБКИЙ ДИСК/ДИСКЕТА

Специалисты IBM в собственной лаборатории в городе Сан Хосе работали над этим проектом с 1967 года. Возглавлял команду ученых Алан Шугарт. 

Защитный чехол пробного варианта состоял из материала на тканевой основе.

 Когда появились первые дискеты

В 1971 году появилась первая дискета. Дискета понадобилась для переноса программ и текстовых документов. Первая была восьмидюймовой и вмещала очень мало информации.

Более современные модели в 80-х годах использовала фирма APPLE в компьютерах марки Макинтош. Предшественниками дискеты являются магнитные ленты.

Как происходила запись

Магнитный диск для записи информации находится внутри крепкого корпуса из пластика. На 3,5 дюймовых конструкциях есть шторка, которая защищает от внешних воздействий. У более ранних моделей этот вид предохранителя отсутствует.

Когда устройство помещали в дисковод системного блока стационарного ПК, шторка автоматически оказывалась приподнятой. Парная головка стандартного дисковода ложилась на встроенный в корпус диск с обеих сторон. Механизм раскручивал диск, магнитные импульсы передавали информацию.

Так можно было хранить тексты, переносить информацию с одного компьютера на другой во времена отсутствия флеш-карт и сети интернет с ее всевозможными сервисами.

Какой объем в КБ, МБ, ГБ более удобен для хранения секретной информации

В семидесятых годах по объему пятидюймовые устройства делились на три типа по емкости:

  1. 80 кбайт
  2. 256 КБ
  3. 800 килобайт, встречались реже

Дискеты со временем усовершенствовали, в 80-х годах популярной стала серия на 3,5 дюйма.

Отличия обновленной версии

  • Есть жесткая корпусная коробка.
  • Металлический центр позволял не допускать ошибок при помещении дискеты в дисковод.
  • Объем памяти значительно увеличился.

Обычная карта вмещала в себя почти полтора мегабайта памяти.

Но встречались устройства в 700 с небольшим КБ или почти на 3 МБ. Узнать, сколько весила дискета, можно было, прочитав описание на корпусе.
Такие носители отлично подходят для хранения текстовой информации. Больше 2,88 МБ вместить в устройство невозможно.

Гигабайты свободной памяти появились позднее, на дисках и флешках.

Кому нужны дискеты сегодня

Дискеты объемом в 3.5 дюйма и сейчас используются в администрации США. Американское Министерство обороны всю информацию, связанную с ядерными испытаниями хранит именно на этих носителях. Такие меры предосторожности нужны, чтобы не было утечки информации в интернет.

Подходят компьютеры старого типа.
В России с 2010 по 2016 годы дискет закуплено на более чем 2 миллиона рублей. Если считать по оптовой цене, получится огромное количество экземпляров. Их используют по нескольким причинам.

Во-первых, это дешево
Преимущество привлекает многие структуры:

  • Частные фирмы, где в работе используют только текстовые документы или таблицы.
  • Больницы.
  • Педагогические учреждения.

Даже в Российскую Академию наук работы на Гранты сдают на дискетах.
Во-вторых, это безопасно.
В этих целях дискеты используют в следующих сферах:

  • Создание документации в Военных комиссариатах.
  • Фиксация материалов по уголовным делам в МВД.
  • Ведение учета в ПФР.
  • Налоговая документация.
  • Судебные протоколы в маленьких поселках.
  • Бухгалтера записывают ключи для запуска.

Еще 10 лет назад дискеты активно использовалась для учебы в школе, колледже, ВУЗе. Такое средство передачи текстовой информации дешевле флешки, удобнее диска.

 
Отдельную подборку документов удобно было хранить на разных дискетах.

На корпусе можно сделать надписи и хранить в коробке, ящике или на полке, систематизируя полученную информацию не только в виртуальном пространстве, но и в реальной жизни.

Стоит ли возвращаться к дискетам в наше время

Они удобны, но производить дискеты для массового пользования перестали с 2010 года. На смену пришли удобные флешки разной формы и цвета. Без сети в наше время можно передавать не только документы, программы, а еще и фильмы, аудио файлы, игры.

Дискеты больше подходят для работы в офисе, в случае нехватки материальных средств на нормальные носители или необходимости сохранить секретную информацию в пределах конторы. Использование дискет исключено при наличии современного компьютера.

Обязательно работать на старой модели, где есть дисковод соответствующего формата.

Источник: https://best90.ru/tekhnika/disketa-tsifrovye-nositeli-informatsii.html

Накопители на гибких магнитных и на оптических дисках

ГИБКИЙ ДИСК/ДИСКЕТА

Определение 1

Носитель в накопителях на гибких магнитных дисках (НГМД) – магнитный диск на полимерной основе в пластиковом корпусе, который принято называть дискетой или флоппи-диском. Для чтения и записи информации на дискету используется дисковод, содержащий магнитную головку и двигатель, который приводит в движение диск и головку.

НГМД одно из старейших внешних устройств, которое входило в стандартный набор устройств с началом выпуска ПК в $1981$ г. фирмой IBM, так как первые ПК могли работать даже без жестких дисков, не говоря об оптических накопителях.

Дискеты позволяли хранить небольшие объемы информации, использовались для переноса информации между ПК, часто применялись при сбоях или заражениях вирусом для перезагрузки операционной системы, особенно если это можно было сделать именно с дискеты, а не с жесткого диска.При обращении к НГМД используют имя логического диска $A:$, а при наличии двух дисководов – $B:.$

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту Узнать стоимость

Недостатками НГМД является их низкая емкость, недостаточное быстродействие и низкая надежность.

В ПК использовалось более $30$ типов НГМД, которые различались диаметром диска, высотой НГМД, плотностью записи данных и другими параметрами.

Применялись дискеты с диаметром:

  • $5,25″$:
    • с одинарной плотностью – емкость $180$ Кб, давно не встречаются;
    • с двойной плотностью – $40$ дорожек на $2$ поверхности дискеты, емкость $360$ Кб, скорость вращения дискет $300$ об/мин, использовались только в очень старых ПК $286$;
    • с высокой (учетверенная) плотность – $80$ дорожек на $2$ поверхности, емкость $1,2$ Мб, скорость вращения диска $360$ об/мин;
  • $3,5″$:
    • нормальная плотность – емкость $720$ Кб, давно не встречается;
    • высокая плотность – $80$ дорожек на $2$ поверхностей дискеты, емкость $1,44$ Мб, наиболее часто использовавшиеся в ПК;
    • высшая плотность – емкость $2,44$ Мб, не стали серийными в виду ненадежности хранения информации.

Дисководы $5,25″$ и дискеты для них уже давно сняты с производства и встречаются только в очень старых ПК. Дисководы $3,5″$ на сегодняшний день уже тоже не перспективны, т.к. их практически полностью вытеснили более емкие, надежные, совершенные устройства обмена информацией между ПК – компакт-диски, DVD-диски и миниатюрные устройства флэш-памяти.

Работа НГМД

После помещения гибкого диска в накопитель включается двигатель, который начинает вращать дискету внутри ее пластмассового кожуха. Головка, которая предназначена для чтения и записи, перемещается по радиусу, прижимаясь к поверхности диска при выполнении операции. Скорость вращения диска составляет $300–360$ об/мин.

НГМД состоит из:

  • рабочего двигателя, который служит для вращения дискеты, и включается только при вставленной дискете внутрь дисковода;
  • двух рабочих головок, по одной на каждую поверхность дискеты;
  • шаговых двигателей для перемещения головок;
  • управляющей электроники, ответственной за работу механизма.

Для защиты от записи на дискете расположен индикатор, окошко которого должно быть закрыто.

Накопители на гибких оптических дисках

Носителем в накопителях на гибких оптических дисках (НГОД) является оптический (лазерный) диск, в котором используется оптический принцип записи и чтения информации с помощью лазерного луча. В настоящее время популярность данного вида носителей заметно упала.

Принцип работы накопителей на гибких оптических дисках

Информация записывается на лазерный диск на одну спиралевидную дорожку, которая начинается в центре диска и содержит чередующиеся участки впадин и выступов с разной отражающей способностью.

Установленный в дисководе луч лазера, который предназначен для считывания информации с оптических дисков, попадает на поверхность вращающегося диска и отражается.

Поверхность оптического диска состоит из участков с различными коэффициентами отражения, вследствие чего отраженный луч также меняет свою интенсивность (логические $0$ или $1$).

С помощью фотоэлементов отраженные световые импульсы преобразуются в электрические импульсы.

Для записи информации на оптические диски применяются различные технологии: от простой штамповки до изменения отражающей способности участков поверхности диска при помощи мощного лазера.

Типы оптических дисков

  • $CD$-диски (Compact Disk, компакт диск) емкостью до $700$ Мб информации;
  • $DVD$-диски (Digital Versatile Disk, цифровой универсальный диск) со значительно большей емкостью ($4,7$ Гб), т.к. оптические дорожки на них имеют меньшую толщину и размещены более плотно.
  • $HP \ DVD$ – Toshiba, компания-разработчик дисков, отказалась от дальнейшей поддержки HD-дисков в $2008$ г.
  • $Blu-Ray \ Disc$ (BD) – однослойный диск может хранить $25$ Гб, двухслойный – $50$ Гб, трехслойный – $100$ Гб, четырехслойный – $128$ Гб. Диск может иметь и больше слоев. В $2008$ г. были продемонстрированы $20$-слойные диски емкостью $500$ Гб. Скорость считывания информации (однократная скорость) составляет $4.5$ Мб/с.

CD и DVD-приводы для записи и чтения информации используют красный и инфракрасный лазеры с длиной волны $650$ нм и $780$ нм.

Использование лазера в сине-фиолетовом диапазоне с более короткой длиной $405$ нм позволило кардинально повысить объем записываемой информации на диски HP DVD и Blu-Ray.

Выпускаются диски BD-ROM для чтения, BD-R для однократной записи и BD-RE для многократной записи. Также имеются двухслойные диски, которые в названии содержат символы DL с емкостью до $50$ Гб.

Рисунок 1. Плотность записи на CD и DVD-диски

DVD-диски могут быть двухслойными (емкость $8,5$ Гб), при этом оба слоя имеют отражающую поверхность, несущую информацию.Кроме того, информационная емкость DVD-дисков может быть еще удвоена (до $17$ Гб), так как информация может быть записана на двух сторонах.

Накопители оптических дисков бывают трех видов:

  • Только чтение – CD-ROM и DVD-ROM (ROM – Read Only Memory, память только для чтения). На таких дисках можно хранить информацию, которая была записана на них в процессе изготовления. Дальнейшая запись информации невозможна.
  • Однократная запись и многократное чтение – CD-R и DVD±R (R – Recordable, записываемый). Информация может быть записана только $1$ раз. При записи данных лучом лазера повышенной мощности разрушается органический краситель записывающего слоя и меняются его отражательные свойства. В результате изменения мощности лазера на записывающем слое получают чередование темных и светлых пятен, которые при чтении интерпретируются как логические $0$ и $1$.
  • Возможность перезаписи – CD-RW и DVD±RW (RW – ReWritable, перезаписываемый). Информацию можно многократно записывать и вытирать. Записывающий слой, изготовленный из специального сплава, нагреванием приводится в два различные устойчивые агрегатные состояния с различной степенью прозрачности. При записи (стирании) луч лазера, нагревая участок дорожки, переводит его в одно из таких состояний. При чтении луч лазера меньшей мощности не изменяет состояние записывающего слоя, при этом чередующиеся участки различной прозрачности интерпретируются как логические $0$ и $1$.

Виды накопителей для Blu-Ray дисков:

  • Blu-Ray:
    • только для чтения дисков;
    • для чтения и записи всех видов дисков, включая CD и DVD;
    • для чтения только BD-дисков;
  • Blu-Ray RE:
    • для чтения и записи CD, DVD и BD-дисков (однослойных, для многослойных нужно ознакомиться с инструкцией).

Основные характеристики дисководов оптических дисков

  • емкость (CD – до $700$ Мб, DVD – до $17$ Гб);
  • скорость передачи данных:
    • для CD-дисководов – $150$ Кб/сек (скорость считывания информации первых CD-дисководов);
    • для DVD-дисководов – $1,3$ Мб/сек (скорость считывания информации первых DVD-дисководов);
  • время доступа – время, необходимое для поиска информации на диске (для CD $80-400$ мс).

Источник: https://spravochnick.ru/informatika/arhitektura_personalnogo_kompyutera/nakopiteli_na_gibkih_magnitnyh_i_na_opticheskih_diskah/

Гибкие магнитные диски и их устройство — Компьютерная техника

ГИБКИЙ ДИСК/ДИСКЕТА

Страница создана: 2010-09-10, обновлена: 2017-10-27

В 1969 года первая реализация гибкого диска была использована в системе универсальных компьютеров IBM 370. Это было устройство только для чтения, в форме пластмассового диска диаметром 8 (20 сантиметров), покрытого оксидом железа, весом менее 2 унций и емкостью около 80 Кбайт. Диск размещался в защитном корпусе, облицованном изнутри тканевым покрытием для его очистки.

В 1973 года IBM выпускает новую версию такого устройства для использования в системах ввода данных серии 3740.

Оно имело совершенно другой формат записи, двигатель вращался в противоположном направлении, устройство обладало способностью как чтения, так и записи и имело вместимость 256 Кбайт.

В 1976 года (примерно в это время персональные компьютеры выходили на сцену) форм-фактор 8 был заменен дискетой в 5.2 дюйма, а затем — 3.5 дюймов.

Первоначально 5.25 (133 миллиметров) дискета имела вместимость 160 Кбайт, которую быстро сменили 180 и затем 360 Кбайт с появлением двусторонних дисков. В 1984 года 5.

25 дюйма дискета достигла максимальной вместимости в 1.2 Мбайт, и тогда же Apricot и Hewlett-Packard начали выпускать персональные компьютеры с новым 3.5 дюймовом (89 миллиметров) дисководом Sony емкостью 720 Кбайт.

Через три года емкость удвоилась до 1.44 Мбайт.

Дискета состоит из круглой полимерной подложки, покрытой с обеих сторон магнитным оксидом и помещенной в пластиковую упаковку, на внутреннюю поверхность которой нанесено очищающее покрытие. В упаковке с двух сторон сделаны радиальные прорези, через которые головки считывания/записи накопителя получают доступ к диску.

Когда диск 3.5 дюйма вставляется в устройство, защитная металлическая заслонка отодвигается, шпиндель дисковода входит в среднее отверстие, а боковой штырек привода помещается в прямоугольное отверстие позиционирования, расположенное рядом. Двигатель вращает диск с частотой 300 оборотов в минуту.

Головка перемещается ведущим винтом, который в свою очередь управляется шаговым двигателем, и, когда винт поворачивается на определенный угол, головка проходит установленное расстояние.

Плотность записи данных на дискету ограничивается точностью шагового двигателя, в частности, это означает 135 tpi для дискет 1.44 Мбайт.

Диск имеет четыре датчика: дисковый двигатель; защита от записи; наличия диска; и датчик дорожки 00 (остановка на краю дискеты).

Дисководы для гибких дискет используют так называемый «трекинг разомкнутого цикла», они фактически не ищут до-рожки но просто устанавливают головку в «правильную» позицию. В жестких дисках, наоборот, двигатели сервомотора используют головки для проверки позиционирования, что позволяет производить запись с поперечной плотностью во много сотен раз выше, чем это возможно на гибком диске.

За прошедшие годы был ряд попыток увеличить вместимость дискеты, но ни одна не имела успеха. В 1991 года IBM предложила стандарт на НГМД 2.

88 Мбайт, использующие дорогие бариево-ферритовые диски — ED -дискеты (Extra High Density), однако это решение не получило распространения.

В 1993 года Iomega и 3М предложили «флоптический» диск емкости 21 Мбайт; однако этого не было достаточно, чтобы привлечь интерес потребителей, и изделие исчезло с рынка — оно было чрезмерно дорогим и имело слишком маленькую емкость.

Сокращения

  • KiB — KibiByte (1024 байт~1 Кбайт), MiB — MiBibyte (1024 KiB ~ 1 Мбайт);
  • SD (Single Density) — одинарная плотность — 48 tpi (дорожек на дюйм);
  • DD (Double Density) — двойная плотность (96 tpi);
  • QD (Quad Density) — учетверенная плотность;
  • HD (High Density) — высокая плотность (135 tpi);
  • ED (Extended Density) — повышенная плотность;
  • LS (Laser Servo) — лазерное позиционирование головок;
  • HiFD (High capacity Floppy Disk) — дискеты высокой емкости;
  • SS (Single Sided) — односторонняя запись;
  • DS (Double Sided) — двусторонняя запись.

Дискеты

Разновидности дискет для НГМД

  • а — диаметр 5 ¼ дюйма;
  • б — 3 ½ дюйма;
  • в — 2.8 дюйма.

Составные части носителя 3 ½ дюймового НГМД

  • 1 — ключ защиты от записи;
  • 2 — привод вращения;
  • 3 — защитная заслонка;
  • 4 — пластиковая оболочка;
  • 5 — бумажная прослойка;
  • 6 — гибкий диск;
  • 7 — блок данных на диске.

Дисководы НГМД

  • а — встроенный (3 ½ дюйма);
  • б — внешний с интерфейсом USB

Источник: http://sd-company.su/article/computers/floppy_drives

Гибкий магнитный диск: структура, преимущества и недостатки. Что такое дискета?

ГИБКИЙ ДИСК/ДИСКЕТА

Половина владельцев персональных компьютеров даже не подозревают, что есть такая технология, как магнитная запись, а остальная половина пользователей уверены, что эта запись, включая носитель – гибкий магнитный диск, канула в лету.

Однако если углубиться в данный вопрос, можно обнаружить что заводы-изготовители продолжают выпуск магнитных дисков и лент.

Для чего? Где применяется морально устаревшая технология? В фокусе данной статьи – магнитная запись на разные носители информации, достоинства и недостатки технологии XX века.

Историческая справка

Многие источники массовой информации указывают на то, что магнитные диски пришли на смену магнитным лентам как более компактные носители. Это неправда. На самом деле дискеты – это заменители перфокарт. А конкурентами магнитных лент они быть не могут по одной простой причине — их емкости несоизмеримы.

Выпуск самого первого магнитного диска произведен компанией IBM, которая в 1971 году показала миру дискету диаметром восемь дюймов и дисковод, способный производить запись и считывание данных с носителя информации.

Емкость дискеты составляла сто килобайт, чего было вполне достаточно для хранения и передачи данных того времени. Спустя несколько лет на рынке появился носитель размером пять с четвертью дюймов, а в 1981 году всемирно известный концерн Sony представил на рынке дискету диаметром 3,5 дюйма.

Поначалу объем дискеты составлял 720 килобайт. Но позже, благодаря увеличению плотности записи, появились носители емкостью 1,44 Мб и 2,88 Мб.

И если говорить о магнитной записи в целом

Перенос информации может осуществляться не только на гибкий магнитный диск, но и на пленку и жесткие носители. Принцип действия записи на мягкий носитель известен всем. Запись на магнитный носитель осуществляется последовательно. Соответственно, и считывание должно происходить обратным образом. Это для ленточных накопителей и является огромным минусом.

Но есть и свои плюсы, ведь, благодаря высокой плотности записи, один носитель может хранить большой объем информации. Примером таких устройств являются стримеры.

А вот запись на жесткий носитель позволяет получить доступ к данным значительно быстрее благодаря всего двум механизмам – вращающемуся шпинделю, который раскручивает поверхность диска с данными, и движущейся считывающей информацию головке.

На вершине славы

Если емкость гибких магнитных дисков ограничивается площадью поверхности носителя, то мягкую пленку можно намотать на бобину длиной с полкилометра. Что активно и делается заводами-изготовителями. В XXI веке интерес к стримерам не только не угас, а, наоборот, вырос.

Производители разрабатывают и совершенствуют новые технологии для этих устройств. На один такой, небольшой носитель с магнитной лентой можно записать от 0,5 до 4 терабайт информации. Стримеры широко используются в крупных корпорациях для хранения архивов баз данных.

В киностудиях на носителях размещают фильмы, отправленные в архив. Администраторы крупных интернет-ресурсов на картриджах к стримеру хранят резервные копии всех важных сайтов.

И всё это благодаря нескольким положительным качествам устройства, которые до сих пор не удалось превзойти ни одной технологии.

  1. Огромная плотность записи при небольших размерах носителя.
  2. Низкое энергопотребление по сравнению с аналогичными носителями большой емкости.
  3. Высокая надежность и стабильность работы.

Как известно, монополия на рынке дает возможность устанавливать свои собственные цены, но ожидать какого-то грандиозного развития от продуктов, не имеющих аналогов, не стоит.

Вышло так, что малоизвестная компания Iomega Zip вышла на рынок технологий ИТ в конце XX века с инновацией, которая не имела аналогов в мире.

Представлен был дисковод и 3,5-дюймовые накопители на гибких магнитных дисках к нему, позволяющие записывать данные размером 100, 250 и 750 мегабайт на один носитель.

Цена такого устройства была настолько завышена, что не только обычные пользователи, а и огромные корпорации предпочли воздержаться от покупки. Из-за низкого спроса производителю не сразу удалось узнать о том, что поврежденная дискета выводит из строя дисковод. Развиться технологии помешала лазерная запись, информация о которой не была засекречена от других производителей.

Устройство и конструкция гибкого накопителя информации

Слово «дискета» стало производным от английского слова diskette, которое, в свою очередь, стало сокращением от floppy disk. В переводе floppy означает «гибкий». В итоге дословно – гибкий магнитный диск. Как называется – разобрались. Осталось понять его конструкцию.

Принцип действия сводится к наличию размеченной области на поверхности носителя и головки, способной производить запись и чтение, которая размещается в приводе. Помимо этого, в приводе размещен специальный вал, который занимается вращением гибкого диска.

Доступ к поверхности магнитного носителя осуществляется через специальное окошко дискеты, длина которого позволяет головке перемещаться по всему радиусу поверхности диска. Для защиты магнитной поверхности окошко защищено специальной шторкой, которая открывается механическим путем при вставлении дискеты в привод.

Отсутствие шторки на работоспособность устройства не влияет, но может повлечь за собой загрязнение поверхности, так как структура магнитного диска способна притягивать к себе пыль.

Принцип действия и небольшие странности

Принцип записи магнитного слоя на гибкий носитель довольно интересный. Помимо записывающей, в устройстве есть две контролирующие головки, которые находятся позади основной и смещены в стороны друг от друга.

Их задачей является защита перезаписи информации на дорожках, находящихся рядом с записываемой. Если пишущая магнитная головка сильным импульсом затронула информацию, находящуюся рядом, то контролирующая головка это изменение отменяет.

Выглядит это довольно странно со стороны. Ведь если взять для сравнения жесткий магнитный диск, можно увидеть, что он имеет всего одну головку для каждой поверхности диска.

Дело в том, что пишущая головка, встроенная в привод гибких дисков, не имеет высокочастотного подмагничивания из-за сложности своей конструкции. Поэтому и было найдено такое простое и недорогое решение.

Вытеснение технологии с рынка ИТ

Буквально несколько лет назад при покупке персонального компьютера обязательным атрибутом в системном блоке являлись накопители на гибких магнитных дисках. Но интерес к устройству у пользователей быстро угас. И сейчас наличие 3,5-дюймового дисковода говорит о том, что владелец ПК имеет слабый компьютер. Причин такого исчезновения гибких накопителей с рынка много. Вот несколько из них.

  1. Малая емкость для записи. По сути, на диск нельзя записать даже одну песню.
  2. Ненадежность хранения информации. Дискета размагничивается под действием больших магнитных полей. Например, разовая поездка на троллейбусе или метро, способна отформатировать дискету.
  3. Даже глупость, запущенная в СМИ производителями SSD-накопителей про опасные воздействия жесткого магнитного диска и всех накопителей с этой технологией, дала свой результат.

Безопасность прежде всего

Это может показаться странным, но дискета очень популярна в государственных структурах США, включая администрацию президента. Магнитный диск предназначен для авторизации пользователей при входе в систему управления.

В то время как весь мир перешел на использование USB-ключей, Америка использует технологии прошлого века. Такой подход объясняется тем, что очень часто, завладев USB-ключом, мошенник получает доступ к закрытой информации.

Немало художественных фильмов раскрывают эту проблему в сюжете.

С магнитными дисками всё иначе. Большую роль играют одновременно преимущества и недостатки гибких дисков.

Помимо низкой стоимости, малых размеров, возможности перезаписи, быстрого считывания, определения носителя любой операционной системой без драйверов, к преимуществу можно отнести легкий вывод носителя из строя. Естественно, без возможности восстановления. Это главное преимущество дискеты.

В случае непредвиденной ситуации носитель легко уничтожить вместе с важной информацией. Получить же новый ключ не составит особого труда, для этого достаточно обратиться в службу безопасности своей структуры.

А вот русские дети о дискетах знают больше, чем их родители. Ведь большинство российских школ до сих пор имеют на балансе персональные компьютеры со встроенным дисководом для гибких магнитных дисков.

А благодаря школьным программам по информатике, которые за несколько лет не претерпели особых изменений, все ученики получают и практические навыки пользования магнитными дисками. Ведь объем дискеты позволяет хранить на одном носителе два языка программирования начального уровня вместе с выполненными заданиями за весь год обучения.

И без базовых знаний языков программирования BASIC и Turbo Pascal ни один технический вуз не откроет перед абитуриентом свои двери.

Инструмент системного администратора

Именно гибкий магнитный диск, а не USB-накопитель или оптический диск системный администратор использует для обновления прошивки системных устройств, серверов и систем управления.

Помимо этого, дискета служит для переноса ключей авторизации, системных настроек оборудования, настройки контроллеров и массивов.

Не говоря уже о том, что банальное повреждение BIOS любого персонального компьютера можно исправить либо с помощью дискеты, либо программатором. Причин активного использования гибкого магнитного диска тут несколько.

  1. Для считывания данных с носителя используется встроенный в устройство дисковод, которому для работы не нужны драйверы. Никаких обнаружений и настройки.
  2. Дешевле дисковода и носителя с такой же отказоустойчивостью на рынке уже в течении десятилетия ничего нет.
  3. Нет потребности в больших объемах информации – 1,44 Мб для систем на базе Unix хватает для сохранения необходимых данных.

О развлечениях программистов

Из-за того, что структура магнитного диска представляет собой спираль, считывающей головке приходится постоянно передвигаться по поверхности носителя.

При этом шаговый двигатель, который перемещает эту головку, создает специфический звук в дисководе, который очень хорошо слышен в большом помещении. Именно этим и пользуются программисты уже многие годы.

Используя один из языков программирования низкого уровня (Turbo Pascal или С+), с помощью специальных команд можно добиться управления шаговым двигателем устройства с помощью последовательных и кратковременных обращений компьютера к разным данным, записанным по всему диску.

Многим удается воспроизвести очень сложную мелодию с помощью нескольких дисководов, каждый из которых выполняет роль одного инструмента. В средствах массовой информации можно более подробно ознакомиться с этим видом развлечения.

В заключение

Вывод напрашивается один: гибкий магнитный диск, как и жесткий, рано списывать со счетов. Отработав в сфере ИТ порядка 25 лет, дискеты и винчестеры остаются востребованными во многих сферах жизнедеятельности человека.

Наряду с недостатками, которые приписывают этим носителям информации, у них есть и много достоинств, которые можно увидеть при попытке познакомиться с технологией поближе. Естественно, не стоит обращать внимания на глупости недалеких людей, которые говорят про опасные воздействия жесткого магнитного диска, да и всей магнитной записи в целом.

Всё оборудование, массово представленное на рынке, проходит не одну сертификацию, прежде чем попасть на прилавок.

Источник: https://FB.ru/article/192191/gibkiy-magnitnyiy-disk-struktura-preimuschestva-i-nedostatki-chto-takoe-disketa

Все термины
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: