Устройства внешней памяти Гибкие дискеты
До недавнего времени гибкие дискеты (флоппи-диски) использовались в качестве основного портативного средства для хранения данных. На каждом ПК имелись дисководы для чтения гибких дискет, а на первых ПК их часто было два. Один из них использовался для системной дискеты, а другой для чтения и записи данных пользователя. С появлением жестких дисков в ПК остался один дисковод для гибких дисков, а сейчас на многих ПК за рубежом и его не стало. Тем не менее у нас гибкие диски остаются самым простым и дешевым средством для хранения данных. Рассмотрим структуру гибкого диска.
Гибкий диск (дискета) выполнен в виде тонкого пластикового диска, покрытого магнитным слоем и помещенного в жесткий пластиковый корпус. Сейчас используются диски, имеющие диаметр 3,5” (89 мм). Раньше применялись диски диаметром 5,25” (133 мм), а еще раньше диаметром 8” (203 мм), которые помещались в бумажный конверт. Конструктивно современная дискета выглядит следующим образом (рис.1):
Рис.1
На нем 1 – пластиковый конверт, в который помещен гибкий диск, 2 - шторка, которая закрывает прорезь в конверте для доступа к диску магнитных головок записи-считывания, 3 – место на диске для захвата ее приводом двигателя, 4 – синхронизирующее отверстие, 5 – переключатель для блокирования записи на дискету.
После того, как диск вставляется в дисковод и защелкивается защелка, привод двигателя захватывает дискету. Как только происходит обращение к диску, она начинает вращаться со скоростью 360 об/мин и включаются головки записи-считывания. Эти головки образуют на диске круговую дорожку. Специальный шаговый двигатель перемещает магнитную головку фиксированными скачками, образую тем самым совокупность дорожек. На современных дискетах их обычно 80. На дискетах информация пишется с двух сторон, для чего имеются две магнитные головки, которые перемещаются одновременно на одно и то же расстояние относительно центра диска. Но в каждый момент времени рабочей является только одна из магнитных головок. На ряду с делением на дорожки дискета также разбивается на сектора. Их количество зависит от формата дискеты. Например, для распространенного формата 1,44 Мб дискета разбивается на 18 секторов. В каждом секторе может быть записано 512 байт информации. Чтобы отыскать требуемую дорожку, следует переместить магнитную головку нужное расстояние с помощью шагового двигателя. А чтобы найти нужный сектор, ПК ждет, пока при вращении диска, этот сектор не подойдет к магнитной головке. При этом номер сектора хранится в начале каждого сектора, а первый сектор на дорожке также помечается синхронизирующим отверстием.
Если развернуть одну дорожку в линию, то можно увидеть следующую картину (рис.2):
Рис.2
Наряду с полезной частью (логическим сектором(, в которую и пишется информация пользователя, в каждом секторе фиксируется также его номер и контрольная информация, используемая для проверки его работоспособности. Эта контрольная информация известна ПК и если при чтении данных из этого сектора прочитанная информация не совпадает с контрольной, то считается, что весь этот сектор запорчен и его данным нельзя доверять.
Если в секторе ничего не записано, то в логическом секторе содержатся двоичные нули, но в служебных областях будет записан номер сектора и контрольная информация. На новой дискете этой информации нет, поэтому ее нужно записать. Это делается путем форматирования диска, при котором диск и разбивается на заданное число дорожек и секторов. При появлении на дискете плохих сбойных секторов, их следует пометить, чтобы ПК знал это и не писал в них информацию. Это можно сделать с помощью специальных программ (Norton Disk Doctor) или путем полного форматирования диска.
Следует иметь в виду, что существует также быстрое форматирование, при котором обновляется служебная информация, хранящаяся на нулевой дорожке, а остальные данные остаются на диске. При этом не производится проверка качества поверхности диска. После такого форматирования, ранее хранившиеся на диске данные можно восстановить, если на диск не производилась запись новых данных. После полного форматирования старые данные теряются безвозвратно.
При записи или чтении с диска магнитные головки находятся в непосредственном контакте с поверхностью дискеты. Среднее время жизни магнитной дорожки составляет несколько миллионов контактных оборотов, но это сильно зависит от качества магнитного покрытия дискеты, от настройки дисковода, от условий ее хранения и использования.