Формат дискеты
Формат и плотность дискеты относятся к логическому и физическому расположению данных, хранящихся на дискете . С момента их появления в вычислительной технике использовалось множество популярных и редких типов дискет, плотностей и форматов, что привело к большой путанице в их различиях. В начале 2000-х годов большинство типов и форматов дискет устарели, оставив 3+Диск размером 1 ⁄ 2 дюйма, использующий формат, совместимый с IBM PC, объемом 1440 КБ, как единственный оставшийся популярный формат.
Различные типы дискет имели разные характеристики записи, с различной магнитной коэрцитивной силой (измеряемой в эрстедах или в современных единицах СИ в амперах на метр), размером зерна феррита и количеством дорожек на дюйм (TPI). TPI не был частью физического производственного процесса; это была сертификация того, насколько близко дорожки данных могли быть безопасно расположены на носителе.
Термин « плотность » имеет двойное значение для дискет. Первоначально одинарная плотность и двойная плотность указывали на разницу в логическом кодировании на одном и том же типе физического носителя: FM для одинарного и MFM для двойного. Последующее использование термина «плотность» относилось к физическим характеристикам носителя, при этом MFM предполагалось как используемый логический формат. GCR также использовался на некоторых платформах, но обычно в форме «двойной» плотности.
8- и 5+Дискеты 1 ⁄ 4 дюйма были доступны как с мягкой, так и с жесткой разметкой . Из-за схожести магнитных характеристик некоторых типов дисков можно было использовать неправильно сертифицированный диск в дисководе с мягкой разметкой. Quad density 5+Диски размером 1 ⁄ 4 дюйма встречались редко, поэтому нередко использовались высококачественные диски двойной плотности, которые обычно могли поддерживать форматирование 96 TPI четверной плотности, в таких приводах, как Commodore 8050 .
Диски были доступны как в одностороннем, так и в двухстороннем формате, причем двухсторонние форматы обеспечивали вдвое большую емкость хранения. Как и TPI, «двусторонний» был в основном индикатором сертификации, поскольку магнитный носитель обычно можно было записывать с обеих сторон. Многие (но не все) сертифицировали «двусторонние» 8- и 5-дюймовые+Дискеты размером 1 ⁄ 4 дюйма имели индексное отверстие с обеих сторон корпуса, что позволяло использовать их в качестве флеш-дисков .
Существует комбинация гибкого диска и оптического диска , известная как гибкий диск.
Секторизация
Емкость отформатированного диска всегда меньше «сырой» неотформатированной емкости, указанной производителем диска, поскольку некоторая часть каждой дорожки используется для идентификации сектора и для промежутков (пустых пространств) между секторами и в конце дорожки.
В жестком секторе 8-дюймов и 5+В форматах 1 ⁄ 4 дюйма каждая дорожка делится на определенное количество секторов, определяемое при изготовлении диска. В магнитном носителе пробиваются отверстия, указывающие, где должен начинаться каждый сектор (в области, которая ближе к центру диска, чем та, которая используется для магнитной записи). Дополнительное отверстие пробивается около одного из отверстий сектора, чтобы определить начало дорожки. Датчик в приводе обнаруживает отверстия в магнитном носителе, когда они совпадают с отверстием в оболочке диска.
Данные обычно записываются с фиксированным числом бит в секунду, с очень небольшим процентом вариации из-за допусков компонентов, поэтому, учитывая номинальную скорость вращения диска, можно рассчитать количество градусов, которое займет заданное количество байтов при записи. На практике скорость двигателя различается, особенно от одного привода к другому, в результате чего эти байты занимают больше градусов дорожки при высоких скоростях двигателя или меньше градусов при низких скоростях двигателя.
Когда диск с мягкими секторами «форматируется» на низком уровне, каждая дорожка записывается с числом байтов, рассчитанным для размещения в пределах 360 градусов при самой высокой ожидаемой скорости двигателя. Специальные битовые шаблоны записываются прямо перед местом, где должен начинаться сектор, и служат идентификаторами, аналогичными пробитым отверстиям, используемым дисками с жесткими секторами. Таким образом, полное созвездие пробитых отверстий не требуется, и сохраняется только одно отверстие, чтобы указать начало дорожки ( 3+Диски размером 1 ⁄ 2 дюйма используют выравнивающий штифт, а не отверстие). Если двигатель вращается медленнее максимально допустимой скорости, что обычно и происходит, данные поместятся менее чем на 360 градусов, что приведет к зазору в конце дорожки. Кроме того, если сектор будет перезаписан на диске, работающем быстрее, чем диск работал во время форматирования дорожки, новые данные будут больше (занимать больше градусов вращения), чем исходный сектор. Поэтому во время форматирования необходимо оставлять зазор между секторами, чтобы перезаписанный сектор был больше, не перезаписывая следующий сектор.
Amiga от Commodore использовала необычный формат, который приближался к сырой (неформатированной) емкости диска, устраняя пробелы между секторами и упрощая идентификационные данные. Это означало, что отдельные сектора не могли быть перезаписаны; Amiga просто перезаписывала всю дорожку.
Односторонний, двойной плотности
Форматированные значения емкости основаны на результирующем количестве логических секторов и полезной нагрузке в байтах, которую они могут переносить, то есть они зависят от физических параметров и модуляции, но не зависят от конкретной файловой системы. Иногда дискеты суперформатируются для использования большего количества дорожек или секторов на дорожку, чтобы разместить немного больше данных. Некоторые дистрибутивы Linux на основе дискет используют такие методы. [ необходима цитата ] Для сравнения форматированные значения емкости, приведенные в этом разделе, предполагают стандартную геометрию диска, поскольку они поддерживаются распространенными операционными системами в их конфигурации по умолчанию.
Максимальная полезная емкость зависит от файловой системы и конфигурации и всегда меньше отформатированной емкости, поскольку файловая система также занимает часть доступных секторов для управляющих структур.
Большинство дискет, используемых ПК, используют формат файловой системы FAT12 , который накладывает определенные практические настройки по умолчанию на логическую геометрию, чтобы быть распознаваемыми всеми операционными системами. Иногда диски могут использовать более экзотическую файловую систему.
SSDD изначально обозначал формат Single Sided, Double Density (обычно 5+1 ⁄ 4 дюйма) дискеты , которые обычно могли вмещать 35-40 дорожек по девять 512- байтовых (или 18 256-байтовых) секторов каждая. Использовалась только одна сторона диска, хотя некоторые пользователи обнаружили, что пробивка дополнительных отверстий в оболочке диска позволит создать «переворачивающийся» диск, который можно было бы вручную переворачивать для сохранения дополнительных данных на обратной стороне.
Односторонние диски начали устаревать после появления IBM PC DOS 1.1 в 1982 году, который добавил поддержку двусторонних дисководов емкостью 320 КБ для IBM 5150 PC . В 1983 году PC DOS 2.0 увеличил емкость форматирования до 180 КБ для односторонних дисков или 360 КБ для двусторонних дисков за счет использования 9 вместо 8 секторов на дорожку.
Известные логические форматы дисков
В течение 1970-х и 1980-х годов использовалось множество различных форматов дисков в зависимости от аппаратной платформы. Переменные включали размер носителя (номинальный 8-дюймовый, 5+1 ⁄ 4 дюйма, 3+1 ⁄ 2 дюйма и другие), кодирование данных на носителе (FM, MFM, M²FM, GCR), количество дорожек на диске, одна или две стороны, количество секторов на каждой дорожке и жесткая или мягкая секторизация. Даже носители, которые были физически взаимозаменяемы между двумя системами, могли оказаться непригодными из-за особенностей расположения данных на диске.
Смотрите также
Ссылки
