Накопители на гибких магнитных дисках (НГМД)

 

Флоппи(FDD) (разработка фирмы IBM) - накопитель на съемном гибком магнитном диске(флоппи). Флоппи-диск имеет пластиковую основу и находится в пластиковом кожухе. Флоппи-диск вставляется в FDD вместе с кожухом и вращается внутри кожуха со скоростью 300 об/мин. Гибкий диск (англ. floppy disk), или дискета, — носитель небольшого объема информации, представляющий собой гибкий пластиковый диск в защитной оболочке. Используется для переноса данных с одного компьютера на другой и для распространения программного обеспечения.

 

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

Информация записывается по концентрическим дорожкам (трекам), которые делятся на секторы. Количество дорожек и секторов зависит от типа и формата дискеты. Сектор хранит минимальную порцию информации, которая может быть записана на диск или считана. Ёмкость сектора постоянна и составляет 512 байтов.

В накопителях данные записываются в виде дорожек; каждая дорожка, в свою очередь, состоит из секторов. На рисунке показан магнитный диск 5,25-дюймовой дискеты на 360 Кбайт, состоящий из 40 дорожек на каждой стороне, а каждая дорожка разделена на 9 секторов.

 

 

Рис. 9. Поверхность магнитного диска

 

В начале каждого сектора находится особая область, в которую записываются идентификационная и адресная информация. В области перед первым сектором записываются заголовки дорожки и сектора. Перед остальными секторами записываются лишь заголовки сектор. Область между заголовками предназначена непосредственно для записи данных.

Широко применяются дискеты с диаметром 5,25 дюйма (5,25" = 133 мм) которые впервые появились в 1976 г., и дискеты с диаметром 3,5 дюйма (3,5" ~ 89 мм), появившиеся в 1980 г. (фирма IBM стала приме­нять в PS/2 только в 1987 г.). Стандартным интерфейсом для всех приво­дов в IBMPC-совместимых ПК является SA-40Q (ShugartAssociates). Контроллер соединяется с накопителями FDD 3,5" и FDD 5,25" посред­ством 34-контактного кабеля (шлейфа). К одному контроллеру обычно подключаются два привода (вообще этот интерфейс позволяет подклю­чить до четырех приводов). Кабель, соединяющий контроллер с накопи­телями, можно узнать по наличию шести перекрученных жил (с 10 по 16), которые расположены между разъемами для подключения к диско­водам. Перекручивание 6 жил является результатом технического реше­ния проблемы идентификации дисководов.

Обычно накопителю FDD 5,25" присваивается имя А:, а накопителю FDD 3,5" - имя В:, хотя применяются и другие варианты конфигуриро­вания. Существуют комбинированные дисководы, объединяющие в од­ном корпусе накопители FDD 5,25" и FDD 3,5". Такие дисководы иден­тичны по своим размерам обычному дисководу 5,25". Приоритет в по­добных накопителях не может быть установлен произвольным образом (обычно накопитель FDD 5,25" жестко конфигурируется как диск А:, а FDD 3,5" — как диск В:). Вообще говоря, в современных ПК накопители для 5,25" дискет  устанавливаются весьма редко.

Помимо определенной последовательности подключения дисководов необходимо сообщить системе (BIOS) о типе FDD и его обозначении как диска (в CMOSSetup установить соответствующие параметры).

Дискеты каждого типоразмера, как правило, двусторонние (DoubleSide). Они могут иметь различную плотность записи дорожек (количест­во дорожек на дюйм, т.е. tpi — trackperinch) и плотность записи в байтах на дюйм (bpi — bitperinch). Одинарная плотность записи дорожек (SingleDensity, SD) составляет 48 tpi, двойная (DoubleDensity, DD) — 96 tpi и высокая (HighDensity, HD) — обычно 135 tpi.

Разработан носитель информации большей емкости (новый стандарт) - дискета размером 3.5" емкостью 2.88 Мбайт (еще не получила широ­кого применения). Их называют ED-дискетами (ExtraHighDensity). Нужно однако помнить, что HD-дисководы не могут работать с ED-дискетами с требуемой для них точностью позиционирования головок, BIOS ПК также должен их поддерживать.

Методы магнитной записи информации на поверхности дискеты идентичны методам, применяемым в жестких дисках. Целесообразно помнить и об особенностях чтения дискет в различных дисководах, так как форматирование для дискет разной плотности с различными пара­метрами (ширина — расстояние, определяющее ширину дорожки; длина — расстояние, на котором идентифицируется или возникает магнитное поле) и зазор магнитной головки имеют определенную длину и ширину.

Дискеты, как и жесткие диски, разбиваются на определенные участки (дорожки, сектора). Однако полностью дискеты не предоставляют свой теоретический объем V(FDD) в распоряжение пользователя, где

V(FDD) = (число сторон) х (количество дорожек на стороне) х (количество секторов на одной дорожке) х (количество байтов в секторе).

Для манипулирования записанными на дискете (диске)  данными операционная система должна зарезервировать для себя определенные ee области. В этих областях содержится необходимая системная информация. Еще раз отметим, что в современных ПК едва ли еще устанавливается отдельный контроллер, который управляет обменом данными с дисководом. Обычно используется комбинированный контроллер (для дисководов и винчестеров), который дополнительно содержит разъемы парал­лельного и последовательного интерфейсов и называется мультикартой. Сейчас дискеты используются для обмена данными и распростране­ния программного обеспечения (правда, в последнее время для этих це­лей стали широко применяться диски CD-ROM). Пользователи ПК, имеющие большие файлы данных, используют флоппи-диски для созда­ния резервной копии жесткого диска или для передачи файла.

 

Сравнительная характеристика стандартных гибких магнитных дисков

 

Параметр	Дисководы
	5.25-дюймовые		3.5-дюймовые
Плотность записи	Единичная	Высокая	Двойная	Высокая
Емкость (Кбайт)	360	1200	720	1440
Дорожек	40	80	80	80
Секторов на 1 дорожку	9	15	9	18
Ширина дорожки, мм	0.330	0.160	0.115	0.115

 

На дискетах обычно ставится следующая маркировка:

DS/SD – Double Sided/Single Density – двусторонние/единичной плотности;

DS/DD (2S/2D, 2DD)- Double Sided/Double Density – двусторонние/двойной плотности;

DS/HD (2HD) – Double Sided/High Density – двусторонние/высокой плотности.

В настоящее время выпускаются дискеты 3.5 дюйма под названием «Go anywhere» («Вездеход»), предназначенные для работы в условиях повышенной запыленности и влажности. Кроме того, разработана 3.5-дюймовая дискета емкостью 120 Мбайт.

 

 

К оглавлению

Назад к разделу "Дисковые массивы RAID"

Вперед к разделу "Структура дисковой памяти"