Внешние запоминающие устройства на гибких магнитных дисках

В НГМД используются дискеты диаметром 89 мм (3,5"). Дискета 3,5" представляет собой пластмассовый корпус с металлической задвижкой, предохраняющей поверхность дискеты от повреждения. В зависимости от емкости дискеты на пластмассовом корпусе имеется различное количество отверстий (рис. 2.8).

Защитная пластина

Рис. 2.8. Внешний вид дискеты диаметром 3,5"

Отверстия 2 и 3 присутствуют только на дискетах повышенной емкости. Отверстие 1 является единственным на дискетах емкостью 720 Кбайт. На дискетах емкостью 1,44 Мбайта имеются отверстия 1 и 2. На дискетах емкостью 2,88 Мбайт (для них нужны специальные дисководы) имеются три отверстия (1, 2, 3). Отверстие 1 на всех дискетах служит для защиты записи.

НГМД могут использовать одну или две поверхности дискеты – это зависит от используемого количества головок.

Головки могут перемещаться вдоль поверхности дискеты с помощью шагового двигателя. Различают НГМД, у которых шаговые двигатели могут сделать 40 и 80 шагов. В связи с этим стандартные дискеты могут иметь 40 или 80 дорожек на одной стороне. Для обозначения типа дискеты используются двухбуквенные метки:

• SS (single sided) – односторонние;

• DS (double sided) – двухсторонние;

• SD (single density) – одинарная плотность;

• DD (double density) – двойная плотность;

• QD (quadro density) – учетверенная плотность;

• HD (high density) – высокая плотность;

• ED (Extra-High density) – сверхвысокая плотность.

Объем хранимой на дискете информации зависит как от конструкции дискеты, так и от способа размещения информации на ней.

Каждая дорожка делится на части – сектора. Все дорожки содержат одно и то же количество секторов. Емкость сектора – это то наименьшее количество данных, которое может быть записано на дискету (или считано с нее) за одну операцию ввода-вывода.

Количество дорожек, число секторов на одной дорожке, емкость одного сектора и количество рабочих поверхностей у дискеты определяют ее емкость.

В IBM PC используются две рабочие поверхности: 40 или 80 дорожек на одной поверхности; 8, 9, 15 или 18 секторов на одной дорожке; 128, 256, 512 или 1024 байта в одном секторе.

Одной из характеристик дискеты является допустимая плотность записи:

• продольная:

– (SD) – нормальная: 24 TPI (tape per inch – метки на дюйм);

– (DD) – двойная: 48 TPI;

– (HD – high density) – учетверенная (quadro density): 96 TPI;

• поперечная:

- одинарная (20 дорожек);

- двойная (40 дорожек);

- учетверенная (80 дорожек): (QD-9 объемом 720 Кбайт), (QD-15 объемом 1,2 Мбайта (размер сектора в QD-15 равен 1 Кбайту)).

Логическая структура диска: магнитный диск перед первым использованием должен быть отформатирован. Во время форматирования диска на его поверхности с помощью магнитных головок делаются пометки: размечаются дорожки и сектора на них, создаются управляющие области дискеты.

Весь процесс форматирования делится на три части: физическая разметка, создание логических структур и загрузка на диск операционной системы (т.е. физическое, логическое и системное форматирование).

Физическое форматирование состоит в разметке дорожек (trek) и секторов с нанесением обозначений секторов в выделенных на треках служебных областях. Сектора отделяются друг от друга интервалами. Началом отсчета для разметки диска является специальное отверстие (индекс).

Дорожки нумеруются от 0 до N – 1 (где N – общее количество дорожек) от края диска к центру. На физическом уровне сектора нумеруются от 1 до m.

Структура развертки дорожки дискеты после разметки показана на рис. 2.9.

Рис. 2.9. Структура дорожки дискеты

Для форматов DS-8 и DD-8 интервал 1 представляет собой 32 байта «4Е», интервал 2-22 байта «4Е», интервал 3-80 байт «4Е». Каждый сектор включает 574 байта.

Логическое форматирование заключается в оформлении диска соответственно стандартам операционной системы. Цель логического форматирования – создание на диске управляющих таблиц для учета использования имеющихся ресурсов.

Системное форматированиезаключается в загрузке на диск резидентных файлов операционной системы.

В результате форматирования образуется функциональная структура диска, изображенная
в табл. 2.2.

Таблица 2.2

Функциональная структура диска

Служебная область дискеты заполняется при форматировании дискеты всегда, системная область – только при создании системной дискеты. Размер служебной области составляет 2% общей емкости дискеты.

В IBM PC используется несколько типов дисководов (НГМД), которые позволяют работать только с определенными форматами. Виды стандартизованных форматов приведены в табл. 2.3.

Таблица 2.3

Стандартные форматы НГМД MS DOS