семейством компьютеров IBM/PC. Рассмотрим эти типы, чтобы лучше понимать,
что именно используется для IBM/PC.
Обычные гибкие диски имеют один из двух размеров. Больший формат
имеет диаметр 203 мм (8 дюймов), а меньший - 133 мм (5,25 дюйма). Недавно
появившиеся так называемые "микро-флоппи", диаметром 89 мм (3,5 дюйма),
заключены в твердую упаковку и, строго говоря, не являются гибкими
дисками.
Компьютеры IBM/PC, подобно большинству персональных компьютеров,
используют мини-диски диаметром 133 мм (5,25 дюйма), а компьютер IBM
Displaywriter (довольно близкий к РС по своим характеристикам) использует
больший формат.
Еще одной характеристикой дискеты, является плотность записи. В сфере
персональных компьютеров используются различные плотности записи, а
существующая терминология не всегда понятна. Стандартные дискеты,
используемые IBM/PC, имеют плотность записи, называемую двойной, что
позволяет записывать и считывать 40 дорожек данных на поверхности дискеты.
Другой использующийся формат называется учетверенной плотностью, что на
том же пространстве позволяет иметь 80 дорожек. Иногда плотность записи
обозначается в количестве дорожек на дюйм. Двойная плотность, нормальная
для IBM/PC, составляет 48 дорожек на дюйм (48 ТРI), а учетверенная
плотность составляет 96 дорожек на дюйм (96 ТРI).
Существует два способа разбивки (разметки) дорожек на сектора. Один
из них называется фиксированным или аппаратным, а второй - программным.
Если размер сектора задан жестко и определяется механическими
характеристиками устройства, то такая разметка называется фиксированной.
При фиксированной разметке индексные отверстия, расположенные по кругу,
обозначают начало каждого сектора и, следовательно, его положение на
дискете точно определено. Альтернативой для такой разметки служит
программная разметка.
Для стандартных дисков персональных компьютеров, размером 133 мм
(5,25 дюйма), расположение дорожек на диске и число сторон определяются
характеристиками самих дисков и дисководов и, по существу, являются
неизменными. Однако, количество секторов на дорожке и их размер
определяются программно, в процессе форматирования. Именно поэтому гибкие
диски называют дисками с программной разметкой секторов (soft-sector).
Форматирование (определение характеристик секторов) выполняется либо
программами операционной системы, либо базовой системы ввода/вывода
(BIOS).
Размер сектора 133 мм диска, поддерживаемого системой BIOS, может
составлять 128, 256, 512, и 1024 байта. ДОС (версий 1.ХХ-3.1)
ориентирована на использование секторов, размером 512 байт.
В ранних версиях ДОС использовалось ограниченное число дисковых
форматов. Начиная с версии 2.00 и во всех последующих используется четыре
основных формата. Различие между форматами определяется числом
используемых сторон диска и числом секторов на дорожке: одно- или
двухсторонний диск и 8 или 9 секторов на дорожке.
---------------------------------------------------------------
Обозначение Кол-во Количество Количество Объем
сторон секторов дорожек (Кбайт)
---------------------------------------------------------------
S-8 1 8 40 160
D-9 2 8 40 320
S-9 1 9 40 180
D-9 2 9 40 360
---------------------------------------------------------------
Причина существования четырех различных форматов проста, фирма хочет
быть уверена, что все версии ДОС смогут поддерживать программы,
разработанные для любых, самых ранних версий.
Первые модели IBM/PC оснащались односторонними гибкими дисками.
Впоследствии начали выпускаться дисководы для двухсторонних дисков.
В ранних версиях ДОС на каждой дорожке размещалось восемь 512-байтных
секторов, хотя на той же дорожке можно легко разместить и десять. Позже
установили, что достаточно надежно размещать на дорожке девять секторов,
после чего девятисекторный формат стал стандартным.
Увеличение числа форматов тесно связано с развитием операционной
системы ДОС. Первоначальная версия ДОС поддерживала всего один формат,
который я обозначил как S-8. В следующей версии появился формат D-8. В
версию 2.00 были включены девятисекторные форматы S-9 и D-9. В версии 2.10
новых форматов не появилось, а в версию 3.0 был включен формат с
учетверенной плотностью записи, который будет кратко рассмотрен несколько
позже.
Широкое применение получили только два формата: S-8 и D-9. Формат S-8
является как бы наименьшим общим делителем, он традиционно используется
для коммерческих программ, что гарантирует ее считывание в любой версии
ДОС.
Форматы с учетверенной плотностью записи
------------------------------------------
Как читатель уже наверное обратил внимание, все четыре стандартных
формата имеют одинаковое количество дорожек. Во всех этих форматах
используется по 40 дорожек. Это связано с тем, что дисководы, наиболее
часто использовавшиеся в семействе машин IBM/PC, разрабатывались для
чтения/записи сорока дорожек. Некоторые дисководы с 133-мм дисками и
практически все дисководы для 89-мм (3,5 дюйма) дисков позволяют
записывать 80 дорожек. Они получили название устройств с учетверенной
плотностью записи. Среди форматов, использующихся такими устройствами,
наибольшее распространение получили форматы QD-9 и QD-15.
_______________________________________________________________
Обозначение Количество Количество Количество Объем
сторон секторов дорожек (КБайт)
_______________________________________________________________
QD-9 2 9 80 720
QD-15 2 15 80 1200
_______________________________________________________________
Формат QD-9 отличается от D-9 только удвоенным числом дорожек. Формат
QD-9 чаще всего используется не для стандартных 133-мм дисков, а для 89-мм
(3,5 дюйма) микродисков. Дисководы с учетверенной плотностью записи могут
подключаться к обычному компьютеру IBM/PC как нестандартные устройства,
если включить в ДОС соответствующий драйвер. Предполагается, что этот
формат будет использоваться очень широко в самом ближайшем будущем.
Формат большой емкости QD-15, используемый в компьютере IBM/PC модели
АТ, имеет в каждой из 80 дорожек по 15 секторов, размером 512 байт. Это
стало возможным благодаря использованию в компьютере АТ специальных
дискет, магнитное покрытие которых отличается от обычного. Только при
условии использования этих дисков и специальных дисководов может
применяться такой формат.
Формат жесткого диска
---------------------
Накопители на жестких магнитных дисках большой емкости, такие как
10-мегабайтный жесткий диск компьютера ХТ или 20-мегабайтный диск
компьютера АТ, имеют собственные форматы, на которых необходимо
остановиться особо.
Любой диск имеет физический и логический формат. Физический формат
диска определяет размер сектора (в байтах), число секторов на дорожке (или
в цилиндре - для жестких дисков), число дорожек (цилиндров) и число
сторон. Логический формат диска определяет способ организации информации
на диске и фиксирует размещение информации различных типов.
В отличие от гибких дисков, физический и логический формат которых
устанавливается в процессе форматирования дискеты, жесткие диски поступают
к потребителю с определенным физическим форматом, который устанавливается
в процессе изготовления диска. Логическая структура жесткого диска
устанавливается пользователем, причем это должно быть сделано прежде чем
начнется использование диска операционной системой.Установка логической
структуры диска выполняется в два этапа. Во-первых, жесткий диск можно
разбить на части, каждая из которых может использоваться своей
операционной системой. Далее, каждую из этих частей необходимо
отформатировать в соответствии с требованиями той определенной системы,
для которой она предназначена.
Физические форматы жестких дисков:
______________________________________________________________
Тип Число Число Число Объем
компьютера сторон секторов цилиндров (МБ)
______________________________________________________________
ХТ 4 17 306 10
АТ 4 17 615 20
______________________________________________________________
Вернемся теперь к процессу форматирования. Данные на дискетах не
могут записываться и считываться произвольно. Необходимо обрамление данных
специальными электронными сигналами, записанными на дискете.
Это обрамление называется форматирующим. Поэтому, новые дискеты до их
использования должны быть отформатированы командой FORMAT операционной
системы ДОС.
Основная часть процесса форматирования состоит в записи адресных
меток, идентифицирующих каждый сектор, и указывающих его размер. Изучив
более подробно способы доступа к данным, хранящимся на дискете, Вы
увидите, что одна из ошибок, возникающих при чтении или записи, состоит в
отсутствии адресных меток.
Команда FORMAT не только размечает сектора дискет, формируя адресные
метки, но также устанавливает определенное значение в поля данных всех
секторов. Это значение (F6/16) или символьный код CHR$(246) позволяет
определять, использовался ли когда-нибудь определенный сектор или нет.
Одна из основных причин использования программной разметки
заключается, вероятно, в обеспечении средств защиты от копирования.
Операционная система ДОС позволяет считывать и записывать только сектора
стандартного размера 512 байт, хотя сами дисководы могут работать с
секторами произвольного размера. Можно написать такую программу, которая
не будет использовать средства ДОС для работы с гибким диском и будет
хранить часть своей информации или даже всю информацию в секторах
нестандартного размера, которые не будут читаться стандартными программами
ДОС. В этом и заключается основной принцип защиты от копирования в IBM/PC.
Хотя существуют различные способы защиты от копирования, наиболее простой
заключается в использовании секторов нестандартного размера. Обычно, лишь
небольшая часть информации хранится на защищенной от копирования дискете в
нестандартных секторах, а основная часть данных может храниться в обычных
512-байтных секторах.
Понятно, что все эти различные типы дискет практически несовместимы.
Одно из немногих исключений связано с одновременным использованием одно- и
двухсторонних дискет. Однако, для совместимости дискет важны даже не
физические различия. Для совместного использования дискеты должны иметь
совместимую логическую разметку (например, размещение справочника файлов).
Из-за логических различий невозможно просто перенести данные с дискеты
компьютера "Эппл" в память компьютера IBM/PC, или из операционной системы
ДОС в операционную систему СР/М-86. Для этого нужно написать специальную
программу преобразования, которая сможет выполнять эту задачу.
