Disco flexible
Un disquete o disquete (a veces denominado casualmente un disquete o disquete ) es un tipo de almacenamiento en disco compuesto por un disco delgado y flexible de un medio de almacenamiento magnético en una caja de plástico cuadrada o casi cuadrada forrada con una tela que elimina el polvo. partículas del disco giratorio. Los disquetes almacenan datos digitales [nb 1] que se pueden leer y escribir cuando el disco se inserta en una unidad de disquete ( FDD ) conectada a una computadora u otro dispositivo o dentro de ella .
Los primeros disquetes, inventados y fabricados por IBM , tenían un diámetro de disco de 8 pulgadas (203,2 mm). [1] Posteriormente, las 5¼ pulgadas y luego las 3½ pulgadas se convirtieron en una forma ubicua de almacenamiento y transferencia de datos en los primeros años del siglo XXI. [2] Los disquetes de 3½ pulgadas aún se pueden usar con una unidad de disquete USB externa . Las unidades USB para disquetes de 5¼ pulgadas, 8 pulgadas y otros tamaños son raras o inexistentes. Algunas personas y organizaciones continúan utilizando equipos más antiguos para leer o transferir datos desde disquetes.
Los disquetes eran tan comunes en la cultura de finales del siglo XX que muchos programas electrónicos y de software continúan utilizando iconos de guardado que parecen disquetes hasta bien entrado el siglo XXI. Si bien las unidades de disquete todavía tienen algunos usos limitados, especialmente con equipos informáticos industriales heredados , han sido reemplazados por métodos de almacenamiento de datos con una capacidad de almacenamiento de datos y una velocidad de transferencia de datos mucho mayores , como unidades flash USB , tarjetas de memoria , discos ópticos y almacenamiento. disponible a través de redes informáticas locales y almacenamiento en la nube .
Historia
insertado en la unidad,
(disquete de 3½ pulgadas,
al frente, mostrado para escala)
| Tipos de almacenamiento de datos y memoria de computadora |
|---|
| Volátil |
| No volátil |
Los primeros disquetes comerciales, desarrollados a finales de la década de 1960, tenían un diámetro de 8 pulgadas (203,2 mm); [1] [2] se hicieron disponibles comercialmente en 1971 como un componente de los productos de IBM y luego se vendieron por separado a partir de 1972 por Memorex y otros. [3] Estos discos y unidades asociadas fueron producidos y mejorados por IBM y otras compañías como Memorex, Shugart Associates y Burroughs Corporation . [4] El término "disquete" apareció impreso ya en 1970, [5] y aunque IBM anunció su primer medio como el Disquete Tipo 1 en 1973, la industria siguió utilizando los términos "disquete" o "disquete".
En 1976, Shugart Associates introdujo el FDD de 5¼ pulgadas. En 1978, había más de 10 fabricantes que producían tales FDD. [6] Había formatos de disquete competidores , con versiones de sector duro y blando y esquemas de codificación como codificación diferencial Manchester (DM), modulación de frecuencia modificada (MFM), M 2 FM y grabación codificada en grupo.(GCR). El formato de 5¼ pulgadas desplazó al de 8 pulgadas para la mayoría de los usos, y el formato de disco duro por sectores desapareció. La capacidad más común del formato de 5¼ pulgadas en las PC basadas en DOS fue de 360 KB, para el formato de doble cara y doble densidad (DSDD) que usa codificación MFM. En 1984, IBM introdujo con su modelo PC-AT el disquete de 5¼ pulgadas de doble cara de 1,2 MB, pero nunca llegó a ser muy popular. IBM comenzó a usar el microfloppy de 720 KB de doble densidad y 3½ pulgadas en su computadora portátil convertible en 1986 y la versión de alta densidad de 1,44 MB con IBM Personal System / 2(PS / 2) en 1987. Estas unidades de disco podrían agregarse a modelos de PC más antiguos. En 1988, IBM introdujo una unidad para disquetes de doble cara de densidad extendida (DSED) de 2,88 MB en sus modelos PS / 2 de primera línea, pero esto fue un fracaso comercial.
A principios de la década de 1980, los límites del formato de 5¼ pulgadas se hicieron evidentes. Originalmente diseñado para ser más práctico que el formato de 8 pulgadas, se estaba volviendo demasiado grande; a medida que aumentaba la calidad de los medios de grabación, los datos podían almacenarse en un área más pequeña. [7] Se desarrollaron varias soluciones, con unidades de disco de 2, 2½, 3, 3¼, [8] 3½ y 4 pulgadas (y el disco de Sony de 90 mm × 94 mm (3,54 pulg. × 3,70 pulg.) ) ofrecidos por diversas empresas. [7] Todos tenían varias ventajas sobre el formato antiguo, incluida una caja rígida con un obturador deslizante de metal (o más tarde, a veces de plástico) sobre la ranura de la cabeza, que ayudó a proteger el delicado medio magnético del polvo y los daños, y una escritura deslizante. proteccionlengüeta, que era mucho más conveniente que las lengüetas adhesivas utilizadas con discos anteriores. La gran cuota de mercado del formato bien establecido de 5¼ pulgadas dificultaba que estos nuevos formatos diversos, mutuamente incompatibles, ganaran una cuota de mercado significativa. [7] Una variante del diseño de Sony, introducida en 1982 por muchos fabricantes, fue rápidamente adoptada. En 1988, el de 3½ pulgadas vendía más que el de 5¼ de pulgada. [9]
Generalmente, el término disquete persistió, [nb 2] a pesar de que los disquetes de estilo posterior tienen una caja rígida alrededor de un disquete interno.
A fines de la década de 1980, los discos de 5¼ pulgadas habían sido reemplazados por discos de 3½ pulgadas. Durante este tiempo, las PC con frecuencia venían equipadas con unidades de ambos tamaños. A mediados de la década de 1990, las unidades de 5¼ pulgadas prácticamente habían desaparecido, ya que el disco de 3½ pulgadas se convirtió en el disquete predominante. Las ventajas del disco de 3½ pulgadas eran su mayor capacidad, su tamaño físico más pequeño y su carcasa rígida que brindaba una mejor protección contra la suciedad y otros riesgos ambientales. Si una persona toca la superficie expuesta del disco de un disco de 5¼ pulgadas a través del orificio de la unidad, las huellas dactilares pueden ensuciar el disco (y luego la cabeza de la unidad de disco si el disco se carga posteriormente en una unidad) y también es posible dañar fácilmente un disco. disco de este tipo al doblarlo o arrugarlo, por lo general haciéndolo al menos parcialmente ilegible. Sin embargo,en gran parte debido a su construcción más simple (sin partes metálicas) el disco de 5¼ pulgadasEl precio unitario fue más bajo a lo largo de su historia, generalmente en el rango de un tercio a la mitad del de un disco de 3½ pulgadas. [ cita requerida ]
Predominio
Los disquetes se convirtieron en algo común durante las décadas de 1980 y 1990 en su uso con computadoras personales para distribuir software, transferir datos y crear copias de seguridad . Antes de que los discos duros se volvieran asequibles para la población en general, [nb 3] los disquetes se usaban a menudo para almacenar el sistema operativo (SO) de una computadora . La mayoría de las computadoras domésticas de esa época tienen un sistema operativo elemental y un BASIC almacenados en una memoria de solo lectura (ROM), con la opción de cargar un sistema operativo más avanzado desde un disquete.
A principios de la década de 1990, el tamaño cada vez mayor del software significaba que los paquetes grandes como Windows o Adobe Photoshop requerían una docena de discos o más. En 1996, se estimaba que se utilizaban cinco mil millones de disquetes estándar. [10] Luego, la distribución de paquetes más grandes fue reemplazada gradualmente por CD-ROM , DVD y distribución en línea.
Un intento de mejorar los diseños existentes de 3½ pulgadas fue el SuperDisk a finales de la década de 1990, utilizando pistas de datos muy estrechas y un mecanismo de guía de cabeza de alta precisión con una capacidad de 120 MB [11] y compatibilidad con versiones anteriores de disquetes estándar de 3½ pulgadas; Se produjo brevemente una guerra de formatos entre SuperDisk y otros productos de disquete de alta densidad, aunque en última instancia, los CD / DVD grabables, el almacenamiento flash de estado sólido y, finalmente, el almacenamiento en línea convertirían en obsoletos todos estos formatos de discos extraíbles. Las unidades de disquete externas basadas en USB todavía están disponibles y muchos sistemas modernos brindan soporte de firmware para arrancar desde dichas unidades.
Transición gradual a otros formatos
A mediados de la década de 1990, se introdujeron los disquetes de alta densidad mecánicamente incompatibles, como el disco Iomega Zip . La adopción se vio limitada por la competencia entre los formatos propietarios y la necesidad de comprar unidades costosas para las computadoras donde se utilizarían los discos. En algunos casos, la falla en la penetración del mercado se vio agravada por el lanzamiento de versiones de mayor capacidad de la unidad y los medios que no eran compatibles con las unidades originales, dividiendo a los usuarios entre usuarios nuevos y antiguos. Los consumidores desconfiaban de realizar inversiones costosas en tecnologías no probadas y que cambiaban rápidamente, por lo que ninguna de las tecnologías se convirtió en el estándar establecido.
Apple presentó el iMac G3 en 1998 con una unidad de CD-ROM pero sin una unidad de disquete; esto hizo que las unidades de disquete conectadas por USB fueran accesorios populares, ya que el iMac venía sin ningún dispositivo de medios extraíbles grabables.
Los CD grabables se promocionaron como una alternativa, debido a la mayor capacidad, la compatibilidad con las unidades de CD-ROM existentes y, con la llegada de los CD regrabables y la escritura de paquetes, una reutilización similar a la de los disquetes. Sin embargo, los CD-R / RW siguieron siendo principalmente un medio de archivo, no un medio para intercambiar datos o editar archivos en el medio mismo, porque no existía un estándar común para la escritura de paquetes que permitiera pequeñas actualizaciones. Otros formatos, como discos magneto-ópticos, tenía la flexibilidad de los disquetes combinada con una mayor capacidad, pero seguía siendo un nicho debido a los costos. Las tecnologías de disquete compatibles con versiones anteriores de alta capacidad se hicieron populares durante un tiempo y se vendieron como una opción o incluso se incluyeron en las PC estándar, pero a la larga, su uso se limitó a profesionales y entusiastas.
Las unidades de memoria USB basadas en flash finalmente fueron un reemplazo práctico y popular, que admitían los sistemas de archivos tradicionales y todos los escenarios de uso comunes de los disquetes. A diferencia de otras soluciones, no se requirió un nuevo tipo de unidad o software especial que impidiera la adopción, ya que todo lo que se necesitaba era un puerto USB ya común .
Uso a principios del siglo XXI
En 2002, la mayoría de los fabricantes todavía proporcionaban unidades de disquete como equipo estándar para satisfacer la demanda de los usuarios de transferencia de archivos y un dispositivo de arranque de emergencia, así como para la sensación general de seguridad de tener el dispositivo familiar. [12] En ese momento, el costo minorista de una unidad de disquete había caído a alrededor de $ 20 (equivalente a $ 29 en 2020), por lo que había pocos incentivos financieros para omitir el dispositivo de un sistema. Posteriormente, gracias al amplio soporte para unidades flash USB y arranque BIOS, los fabricantes y minoristas redujeron progresivamente la disponibilidad de unidades de disquete como equipo estándar. En febrero de 2003, Dell , una empresa informática líder en ese momento, anunció que las unidades de disquete ya no estarían preinstaladas en Dell Dimension.computadoras para el hogar, aunque todavía estaban disponibles como una opción seleccionable y se podían comprar como un complemento OEM del mercado de accesorios . [13] En enero de 2007, solo el 2% de las computadoras vendidas en las tiendas contenían unidades de disquete integradas. [14]
Los disquetes se utilizan para arranques de emergencia en sistemas antiguos que carecen de soporte para otros medios de arranque y para actualizaciones de BIOS , ya que la mayoría de los programas de BIOS y firmware aún se pueden ejecutar desde disquetes de arranque . Si las actualizaciones del BIOS fallan o se corrompen, a veces se pueden usar unidades de disquete para realizar una recuperación. Las industrias de la música y el teatro todavía utilizan equipos que requieren disquetes estándar (por ejemplo, sintetizadores, samplers, cajas de ritmos, secuenciadores y consolas de iluminación ). Equipos de automatización industrial como maquinaria programable y robots industriales.puede que no tenga una interfaz USB; Los datos y programas se cargan desde discos, dañinos en entornos industriales. Este equipo no se puede reemplazar debido al costo o al requisito de disponibilidad continua; La emulación y virtualización del software existente no resuelve este problema porque se utiliza un sistema operativo personalizado que no tiene controladores para dispositivos USB. Se pueden crear emuladores de disquete de hardware para conectar controladores de disquete a un puerto USB que se puede utilizar para unidades flash.
En mayo de 2016, la Oficina de Responsabilidad del Gobierno de los Estados Unidos publicó un informe que cubría la necesidad de actualizar o reemplazar los sistemas informáticos heredados dentro de las agencias federales. Según este documento, las antiguas minicomputadoras IBM Series / 1 que funcionan en disquetes de 8 pulgadas todavía se utilizan para coordinar "las funciones operativas de las fuerzas nucleares de los Estados Unidos". El gobierno planeó actualizar parte de la tecnología para fines del año fiscal 2017. [15] [16]
Las unidades de disquete USB externas funcionan como una clase de dispositivo de almacenamiento masivo USB . Windows 10 eliminó el controlador de las unidades de disquete internas, que son un dispositivo diferente. Las unidades de disquete USB externas siguen funcionando. [17]
La flota de British Airways Boeing 747-400 , hasta su retiro en 2020, utilizaba disquetes de 3,5 pulgadas para cargar software de aviónica. [18]
Legado
Durante más de dos décadas, el disquete fue el principal dispositivo de almacenamiento de escritura externo utilizado. La mayoría de los entornos informáticos antes de la década de 1990 no estaban conectados en red, y los disquetes eran el medio principal para transferir datos entre computadoras, un método conocido informalmente como sneakernet . A diferencia de los discos duros, los disquetes se manipulan y ven; incluso un usuario novato puede identificar un disquete. Debido a estos factores, la imagen de un disquete de 3½ pulgadas se convirtió en una metáfora de interfaz para guardar datos. El software todavía usa el símbolo del disquete en los elementos de la interfaz de usuario relacionados con el almacenamiento de archivos, como el lanzamiento de Microsoft Office 2019 , a pesar de que los disquetes físicos son en gran parte obsoletos, lo que lo convierte en un skeuomorph . [19]
Diseño
Estructura
Discos de 8 y 5¼ pulgadas
Los disquetes de 8 y 5¼ pulgadas contienen un medio de plástico redondo recubierto magnéticamente con un gran orificio circular en el centro para el eje de una unidad. El medio está contenido en una cubierta de plástico cuadrada que tiene una pequeña abertura oblonga en ambos lados para permitir que los cabezales de la unidad lean y escriban datos y un gran orificio en el centro para permitir que el medio magnético gire girándolo desde su orificio central.
Dentro de la cubierta hay dos capas de tela con el medio magnético intercalado en el medio. La tela está diseñada para reducir la fricción entre el medio y la cubierta exterior, y atrapa las partículas de escombros que se desprenden del disco para evitar que se acumulen en las cabezas. La cubierta suele ser una hoja de una parte, doblada en dos partes con solapas pegadas o soldadas por puntos.
Una pequeña muesca en el costado del disco identifica que se puede escribir, detectada por un interruptor mecánico o fototransistor encima de él; si no está presente, se puede escribir en el disco; en el disco de 8 pulgadas, la muesca está cubierta para permitir la escritura, mientras que en el disco de 5¼ pulgadas, la muesca está abierta para permitir la escritura. Se puede usar cinta sobre la muesca para cambiar el modo del disco. Se vendieron dispositivos perforadores para convertir discos de solo lectura en discos grabables y permitir la escritura en el lado no utilizado de los discos de una sola cara; estos discos modificados se conocieron como discos flippy .
Otro par de LED / fototransistor ubicado cerca del centro del disco detecta el orificio de índice una vez por rotación en el disco magnético; se utiliza para detectar el inicio angular de cada pista y si el disco está girando a la velocidad correcta. Los primeros discos de 8 y 5¼ pulgadas tenían orificios físicos para cada sector y se denominaban discos duros sectorizados . Más tarde blandos sectorizadas discos tienen un solo orificio de posicionamiento, y la posición del sector está determinada por el controlador de disco o software de bajo nivel de los patrones que marcan el inicio de un sector. Por lo general, se utilizan las mismas unidades para leer y escribir en ambos tipos de discos, y solo difieren los discos y los controladores. Algunos sistemas operativos que utilizan sectores blandos, como Apple DOS, no utilice el orificio de índice, y las unidades diseñadas para tales sistemas a menudo carecen del sensor correspondiente; se trataba principalmente de una medida de ahorro de costes de hardware. [20]
Disco de 3½ pulgadas
El núcleo del disco de 3½ pulgadas es el mismo que el de los otros dos discos, pero el frente tiene solo una etiqueta y una pequeña abertura para leer y escribir datos, protegida por el obturador, una cubierta de plástico o metal con resorte, empujada hacia el lado de entrada a la unidad. En lugar de tener un agujero en el centro, tiene un cubo de metal que se acopla al eje de la unidad. Los materiales típicos de recubrimiento magnético de disco de 3½ pulgadas son: [21]
- DD: óxido de hierro magnético de 2 μm
- HD: óxido de hierro dopado con cobalto de 1,2 μm
- ED: ferrita de bario de 3 μm
Dos orificios en la parte inferior izquierda y derecha indican si el disco está protegido contra escritura y si es de alta densidad; Estos orificios están tan separados como los orificios en papel A4 perforado , lo que permite que los disquetes de alta densidad protegidos contra escritura se coloquen en carpetas de anillas estándar.. Las dimensiones de la carcasa del disco no son del todo cuadradas: su ancho es ligeramente menor que su profundidad, por lo que es imposible insertar el disco en una ranura de la unidad de lado (es decir, girado 90 grados desde la orientación correcta del obturador primero). Una muesca diagonal en la parte superior derecha asegura que el disco se inserte en la unidad en la orientación correcta, no al revés o con el extremo de la etiqueta primero, y una flecha en la parte superior izquierda indica la dirección de inserción. La unidad generalmente tiene un botón que, cuando se presiona, expulsa el disco con diferentes grados de fuerza, la discrepancia se debe a la fuerza de expulsión proporcionada por el resorte del obturador. En IBM PC compatibles, Commodores, Apple II / III y otras máquinas que no sean Apple-Macintosh con unidades de disquete estándar, se puede expulsar un disco manualmente en cualquier momento. La unidad tiene un interruptor de cambio de disco que detecta cuando se expulsa o inserta un disco. La falla de este interruptor mecánico es una fuente común de corrupción del disco si se cambia un disco y la unidad (y por lo tanto el sistema operativo) no se da cuenta.
Uno de los principales problemas de usabilidad del disquete es su vulnerabilidad; Incluso dentro de una carcasa de plástico cerrada, el medio del disco es muy sensible al polvo, la condensación y las temperaturas extremas. Como ocurre con todo el almacenamiento magnético , es vulnerable a los campos magnéticos. Los discos en blanco se han distribuido con un extenso conjunto de advertencias, advirtiendo al usuario que no los exponga a condiciones peligrosas. Es probable que un tratamiento brusco o la extracción del disco de la unidad mientras el medio magnético aún esté girando provoque daños en el disco, el cabezal de la unidad o los datos almacenados. Por otro lado, el disquete de 3½ pulgadas ha sido elogiado por su usabilidad mecánica por el experto en interacción humano-computadora Donald Norman : [22]
Un ejemplo simple de un buen diseño es el disquete magnético de 3½ pulgadas para computadoras, un pequeño círculo de material magnético flexible envuelto en plástico duro. Los tipos anteriores de disquetes no tenían este estuche de plástico, que protege el material magnético de abusos y daños. Una cubierta de metal deslizante protege la delicada superficie magnética cuando el disquete no está en uso y se abre automáticamente cuando el disquete se inserta en la computadora. El disquete tiene forma cuadrada: aparentemente hay ocho formas posibles de insertarlo en la máquina, de las cuales solo una es correcta. ¿Qué pasa si lo hago mal? Intento insertar el disco de lado. Ah, el diseñador pensó en eso. Un pequeño estudio muestra que la carcasa realmente no es cuadrada: es rectangular, por lo que no puede insertar un lado más largo. Intento al revés. El disquete entra solo en una parte del camino.Pequeñas protuberancias, hendiduras y cortes impiden que el disquete se inserte al revés o al revés: de las ocho formas en que se puede intentar insertar el disquete, solo una es correcta y solo esa cabe. Un excelente diseño.
Operación
Un motor de husillo en la unidad hace girar el medio magnético a una cierta velocidad, mientras que un mecanismo operado por un motor paso a paso mueve los cabezales magnéticos de lectura / escritura radialmente a lo largo de la superficie del disco. Tanto las operaciones de lectura como las de escritura requieren que el soporte gire y que el cabezal entre en contacto con el soporte del disco, una acción que originalmente se realizaba mediante un solenoide de carga de disco. [23]Las unidades posteriores mantuvieron los cabezales fuera de contacto hasta que se giró una palanca del panel frontal (5¼ pulgadas) o se completó la inserción del disco (3½ pulgadas). Para escribir datos, la corriente se envía a través de una bobina en el cabezal a medida que gira el medio. El campo magnético de la cabeza alinea la magnetización de las partículas directamente debajo de la cabeza en el medio. Cuando la corriente se invierte, la magnetización se alinea en la dirección opuesta, codificando un bit de datos. Para leer datos, la magnetización de las partículas en el medio induce un voltaje minúsculo en la bobina del cabezal cuando pasan por debajo. Esta pequeña señal se amplifica y se envía al controlador del disquete , que convierte los flujos de pulsos de los medios en datos, los comprueba en busca de errores y los envía al sistema informático host.
Formateo
Un disquete sin formato en blanco tiene una capa de óxido magnético sin orden magnético para las partículas. Durante el formateo, las magnetizaciones de las partículas se alinean formando pistas, cada una dividida en sectores , lo que permite al controlador leer y escribir datos correctamente. Las pistas son anillos concéntricos alrededor del centro, con espacios entre pistas donde no se escriben datos; Se proporcionan espacios con bytes de relleno entre los sectores y al final de la pista para permitir ligeras variaciones de velocidad en la unidad de disco y para permitir una mejor interoperabilidad con unidades de disco conectadas a otros sistemas similares.
Cada sector de datos tiene un encabezado que identifica la ubicación del sector en el disco. Se escribe una verificación de redundancia cíclica (CRC) en los encabezados de sector y al final de los datos del usuario para que el controlador de disco pueda detectar posibles errores.
Algunos errores son suaves y pueden resolverse reintentando automáticamente la operación de lectura; otros errores son permanentes y el controlador de disco señalará una falla al sistema operativo si aún fallan varios intentos de leer los datos.
Inserción y expulsión
Después de insertar un disco, un pestillo o palanca en la parte delantera de la unidad se baja manualmente para evitar que el disco salga accidentalmente, engancha el eje de sujeción del eje y, en unidades de dos lados, engancha el segundo cabezal de lectura / escritura con el soporte. .
En algunas unidades de 5¼ pulgadas, la inserción del disco comprime y bloquea un resorte de expulsión que expulsa parcialmente el disco al abrir el pestillo o la palanca. Esto permite un área cóncava más pequeña para que el pulgar y los dedos agarren el disco durante la extracción.
Las unidades más nuevas de 5¼ pulgadas y todas las unidades de 3½ pulgadas activan automáticamente el eje y los cabezales cuando se inserta un disco, haciendo lo contrario con solo presionar el botón de expulsión.
En las computadoras Apple Macintosh con unidades de disquete integradas, el botón de expulsión se reemplaza por un software que controla un motor de expulsión que solo lo hace cuando el sistema operativo ya no necesita acceder a la unidad. El usuario puede arrastrar la imagen de la disquetera a la papelera en el escritorio para expulsar el disco. En el caso de un corte de energía o un mal funcionamiento de la unidad, un disco cargado se puede quitar manualmente insertando un clip de papel enderezado en un pequeño orificio en el panel frontal de la unidad, tal como se haría con una unidad de CD-ROM en una situación similar.
Encontrar la pista cero
Antes de poder acceder a un disco, la unidad debe sincronizar la posición de su cabezal con las pistas del disco. En algunas unidades, esto se logra con un sensor Track Zero, mientras que para otras implica que el cabezal de la unidad golpee una superficie de referencia inmóvil.
En cualquier caso, la cabeza se mueve de modo que se aproxime a la posición cero de la pista del disco. Cuando un accionamiento con sensor llega a la vía cero, el cabezal deja de moverse inmediatamente y se alinea correctamente. Para un accionamiento sin sensor, el mecanismo intenta mover el cabezal el máximo número posible de posiciones necesarias para llegar a la pista cero, sabiendo que una vez que este movimiento se completa, la cabeza se colocará sobre la pista cero.
Algunos mecanismos de transmisión, como la unidad Apple II de 5¼ pulgadas sin sensor de pista cero, producen ruidos mecánicos característicos cuando se intenta mover los cabezales más allá de la superficie de referencia. Este golpe físico es responsable del clic de la unidad de 5¼ pulgadas durante el arranque de un Apple II, y de los ruidosos traqueteos de su DOS y ProDOS cuando ocurrieron errores de disco y se intentó la sincronización de la pista cero.
Encontrar sectores
Todas las unidades de 8 pulgadas y algunas de 5¼ pulgadas utilizaron un método mecánico para ubicar sectores, conocidos como sectores duros o sectores blandos , y es el propósito del pequeño orificio en la chaqueta, al lado del orificio del eje. Un sensor de haz de luz detecta cuando un agujero perforado en el disco es visible a través del agujero en la chaqueta.
Para un disco de sector suave, solo hay un orificio, que se usa para ubicar el primer sector de cada pista. A continuación, se utiliza la sincronización del reloj para encontrar los otros sectores detrás de él, lo que requiere una regulación precisa de la velocidad del motor de accionamiento.
Para un disco de sector duro, hay muchos agujeros, uno para cada fila de sector, más un agujero adicional en una posición de medio sector, que se usa para indicar el sector cero.
El sistema informático Apple II se destaca porque no tenía un sensor de orificio de índice e ignoró la presencia de sectorización dura o blanda. En su lugar, utilizó patrones especiales de sincronización de datos repetidos escritos en el disco entre cada sector, para ayudar a la computadora a encontrar y sincronizar los datos en cada pista.
Las últimas unidades de 3½ pulgadas de mediados de la década de 1980 no usaban huecos de índice de sector, sino que también usaban patrones de sincronización.
La mayoría de las unidades de 3½ pulgadas utilizan un motor de transmisión de velocidad constante y contienen el mismo número de sectores en todas las pistas. Para que quepan más datos en un disco, algunas unidades de 3½ pulgadas utilizan un motor de velocidad variable que gira más lentamente a medida que la cabeza se aleja del centro del disco. Esto permite escribir más sectores consecutivos en las pistas centrales y externas más largas a medida que aumenta la longitud de la pista.
Tamaños
Los diferentes tamaños de disquetes son mecánicamente incompatibles y los discos solo pueden caber en un tamaño de unidad. Los conjuntos de transmisión con ranuras de 3½ pulgadas y 5¼ pulgadas estuvieron disponibles durante el período de transición entre los tamaños, pero contenían dos mecanismos de transmisión separados. Además, existen muchas incompatibilidades sutiles, generalmente impulsadas por software, entre los dos. Los discos de 5¼ pulgadas formateados para su uso con computadoras Apple II serían ilegibles y se tratarían como no formateados en un Commodore. A medida que las plataformas informáticas comenzaron a formarse, se hicieron intentos de intercambiabilidad. Por ejemplo, el " SuperDrive " incluido desde Macintosh SE hasta Power Macintosh G3podía leer, escribir y formatear discos de 3½ pulgadas en formato IBM PC, pero pocas computadoras compatibles con IBM tenían unidades que hicieran lo contrario. Las unidades de 8 pulgadas, 5¼ pulgadas y 3½ pulgadas se fabricaron en una variedad de tamaños, la mayoría para adaptarse a bahías de unidades estandarizadas . Además de los tamaños de disco comunes, había tamaños no clásicos para sistemas especializados.
Disquete de 8 pulgadas
El primer disquete tenía 8 pulgadas de diámetro, [1] estaba protegido por una funda de plástico flexible y era un dispositivo de solo lectura utilizado por IBM como una forma de cargar el microcódigo. [24] Lectura / disquetes de escritura y sus unidades se puso a disposición en 1972 pero fue 1,973 introducción del IBM sistema de introducción de datos de 3740 [25] que se inició el establecimiento de disquetes, llamados por IBM el disquete 1 , como un estándar de la industria para intercambio de información. El disquete formateado para este sistema almacenaba 242,944 bytes. [26] Las primeras microcomputadoras utilizadas para ingeniería, negocios o procesamiento de textos a menudo usaban una o más unidades de disco de 8 pulgadas para almacenamiento extraíble; el CP / M El sistema operativo fue desarrollado para microcomputadoras con unidades de 8 pulgadas.
La familia de discos y unidades de 8 pulgadas aumentó con el tiempo y las versiones posteriores podían almacenar hasta 1,2 MB; [27] muchas aplicaciones de microcomputadoras no necesitaban tanta capacidad en un disco, por lo que era factible un disco de menor tamaño con medios y unidades de menor costo. La unidad de 5¼ pulgadas sucedió al tamaño de 8 pulgadas en muchas aplicaciones y se desarrolló aproximadamente a la misma capacidad de almacenamiento que el tamaño original de 8 pulgadas, utilizando medios de mayor densidad y técnicas de grabación.
Disquete de 5¼ pulgadas
El hueco del cabezal de una alta densidad de 80-pista (1,2 MB en el MFM formato) 5¼ pulgadas de accionamiento (aka Mini disquete , Mini disco , o Minifloppy ) es menor que la de un 40-seguimiento de doble densidad (360 KB si de doble cara), pero también puede formatear, leer y escribir discos de 40 pistas siempre que el controlador admita el paso doble o tenga un interruptor para hacerlo. Las unidades de 5¼ pulgadas y 80 pistas también se denominaron hiper unidades . [nb 4]Un disco en blanco de 40 pistas formateado y escrito en una unidad de 80 pistas se puede llevar a su unidad original sin problemas, y un disco formateado en una unidad de 40 pistas se puede utilizar en una unidad de 80 pistas. Los discos escritos en una unidad de 40 pistas y luego actualizados en una unidad de 80 pistas se vuelven ilegibles en cualquier unidad de 40 pistas debido a la incompatibilidad de ancho de pista.
Los discos de una cara se recubrieron en ambos lados, a pesar de la disponibilidad de discos de doble cara más costosos. La razón que generalmente se da para el precio más alto era que los discos de doble cara estaban certificados sin errores en ambos lados del soporte. Los discos de doble cara se pueden utilizar en algunas unidades para discos de una cara, siempre que no se necesite una señal de índice. Esto se hizo un lado a la vez, dándoles la vuelta ( discos flippy ); Más tarde se produjeron unidades de doble cabezal más caras que podían leer en ambos lados sin volcarse y, finalmente, se utilizaron universalmente.
Disquete de 3½ pulgadas
- Un agujero que indica un disco de alta capacidad.
- El cubo que se acopla con el motor de accionamiento.
- Un obturador que protege la superficie cuando se retira de la unidad.
- La carcasa de plástico.
- Una hoja de poliéster que reduce la fricción contra el disco mientras gira dentro de la carcasa.
- El disco de plástico con revestimiento magnético.
- Una representación esquemática de un sector de datos en el disco; las pistas y los sectores no son visibles en los discos reales.
- La pestaña de protección contra escritura (sin etiqueta) en la parte superior izquierda.
A principios de la década de 1980, muchos fabricantes introdujeron unidades de disquete y medios más pequeños en varios formatos. Un consorcio de 21 empresas finalmente se estableció en un 3½ pulgadas aka disquete Micro , disco micro o disquete Micro , similar a un Sony diseño, pero mejorados para apoyar tanto a los medios de comunicación de una cara y de doble cara, con capacidades de formato general de 360 KB y 720 KB respectivamente. Unidades de una cara enviadas en 1983, [28] y de doble cara en 1984. Lo que se convirtió en el formato más común, la unidad de disco de doble cara y alta densidad (HD) "1,44 MB" (en realidad 1440 KiB), enviada por primera vez en 1986. [29] El primer Macintoshlas computadoras usan disquetes de una cara de 3½ pulgadas, pero con una capacidad formateada de 400 KB. Estos fueron seguidos en 1986 por disquetes de 800 KB de doble cara. La mayor capacidad se logró con la misma densidad de grabación variando la velocidad de rotación del disco con la posición del cabezal de modo que la velocidad lineal del disco fuera más cercana a la constante. Los Mac posteriores también podían leer y escribir discos HD de "1,44 MB" en formato de PC con velocidad de rotación fija.
Todos los discos de 3½ pulgadas tienen un orificio rectangular en una esquina que, si está obstruido, habilita la escritura en el disco. Se puede mover una pieza deslizante retenida para bloquear o revelar la parte del orificio rectangular que es detectada por el accionamiento. Los discos HD de "1,44 MB" tienen un segundo orificio sin obstrucciones en la esquina opuesta que los identifica como de esa capacidad.
En las PC compatibles con IBM, las tres densidades de los disquetes de 3½ pulgadas son compatibles con versiones anteriores: las unidades de mayor densidad pueden leer, escribir y formatear soportes de menor densidad. También es posible formatear un disco a una densidad más baja de la que fue diseñado, pero solo si el disco se desmagnetiza completamente primero con un borrador masivo, ya que el formato de alta densidad es magnéticamente más fuerte y evitará que el disco funcione en una densidad más baja. modos.
Escribir a densidades diferentes a las que se pretendía utilizar con los discos, a veces alterando o perforando orificios, era posible, pero los fabricantes no lo apoyaban. Un orificio en un lado de un disco de 3½ pulgadas puede modificarse para que algunas unidades de disco y sistemas operativos traten el disco como uno de mayor o menor densidad, por compatibilidad bidireccional o por razones económicas. [ aclaración necesaria ] [30] [31] Algunas computadoras, como la PS / 2 y Acorn Archimedes , ignoraron estos agujeros por completo. [32]
Otros tamaños
Se propusieron otros tamaños de disquete más pequeños, especialmente para dispositivos portátiles o de bolsillo que necesitaban un dispositivo de almacenamiento más pequeño. Los discos de 3 pulgadas de construcción similar a los de 3½ pulgadas fueron fabricados y utilizados durante un tiempo, particularmente por computadoras y procesadores de texto de Amstrad . Sony introdujo un tamaño nominal de 2 pulgadas conocido como Video Floppy para su uso con su cámara de video fija Mavica. [33] Fujifilm produjo un disquete incompatible de 2 pulgadas llamado LT-1 que se utilizó en la computadora portátil Zenith Minisport . [34] Ninguno de estos tamaños logró mucho éxito en el mercado. [35]
Tamaños, rendimiento y capacidad
El tamaño del disquete se suele denominar en pulgadas, incluso en países que utilizan el sistema métrico y aunque el tamaño se define en el sistema métrico. La especificación ANSI de los discos de 3½ pulgadas se titula en parte "90 mm (3,5 pulgadas)", aunque 90 mm está más cerca de 3,54 pulgadas. [36] Las capacidades formateadas se establecen generalmente en términos de kilobytes y megabytes .
| Formato de disco | Año introducido | Capacidad de almacenamiento formateada | Capacidad comercializada |
|---|---|---|---|
| 8 pulgadas: IBM 23FD (solo lectura) | 1971 | 81,664 KB [37] | no comercializado |
| 8 pulgadas: Memorex 650 | 1972 | 175 KB [38] | Pista completa de 1,5 megabits [38] |
| 8 pulgadas: SSSD IBM 33FD / Shugart 901 | 1973 | 242,844 KB [37] | 3,1 megabits sin formato |
| 8 pulgadas: DSSD IBM 43FD / Shugart 850 | 1976 | 568,320 KB [37] | 6.2 megabit sin formato |
| 5¼ pulgadas (35 pistas) Shugart SA 400 | 1976 [39] | 87,5 KB [40] | 110 kB |
| DSDD de 8 pulgadas IBM 53FD / Shugart 850 | 1977 | 985-1,212 KB según el tamaño del sector | 1,2 MB |
| DD de 5¼ pulgadas | 1978 | 360 o 800 KB | 360 KB |
| Apple Disk II de 5¼ pulgadas (Pre-DOS 3.3) | 1978 | 113,75 KB (sectores de 256 bytes, 13 sectores / pista, 35 pistas) | 113 KB |
| Atari DOS 2.0S de 5¼ pulgadas | 1979 | 90 KB (sectores de 128 bytes, 18 sectores / pista, 40 pistas) | 90 KB |
| Commodore DOS 1.0 de 5¼ pulgadas (SSDD) | 1979 [41] | 172,5 KB [42] | 170 KB |
| Commodore DOS 2.1 (SSDD) de 5¼ pulgadas | 1980 [43] | 170,75 KB [42] | 170 KB |
| Apple Disk II de 5¼ pulgadas (DOS 3.3) | 1980 | 140 KB (sectores de 256 bytes, 16 sectores / pista, 35 pistas) | 140 KB |
| 5¼ pulgadas de Apple Disco II ( Roland Gustafsson 's RWTS18 ) | 1988 | 157,5 KB (sectores de 768 bytes, 6 sectores / pista, 35 pistas) | Los editores de juegos contrataron de forma privada un DOS personalizado de terceros. |
| HP de una cara de 3½ pulgadas | mil novecientos ochenta y dos | 256 × 16 × 70 = 280 KB. | 264 KB |
| Atari DOS 3 de 5¼ pulgadas | 1983 | 127 KB (sectores de 128 bytes, 26 sectores / pista, 40 pistas) | 130 KB |
| 3 pulgadas | 1982 [44] [45] | ? | 125 KB (SS / SD), 500 KB (DS / DD) [45] |
| SS de 3½ pulgadas (DD en el lanzamiento) | 1983 [46] | 360 KB (400 en Macintosh) | 500 KB |
| DS DD de 3½ pulgadas | 1984 | 720 KB (800 en Macintosh, 880 KB en Amiga) | 1 MB |
| QD de 5¼ pulgadas | 720 KB | 720 KB | |
| RX50 de 5¼ pulgadas (SSQD) | alrededor de 1982 | 400 KB [ cita requerida ] | 400 KB |
| HD de 5¼ pulgadas | 1982 [47] | 1,200 KB | 1,2 MB |
| DD de 3 pulgadas [ cita requerida ] | ? | ? | ? |
| Disco rápido Mitsumi de 3 pulgadas | 1985 | De 128 a 256 KB | ? |
| 2 pulgadas | 1989 | 720 KB [48] | ? |
| Sharp CE-1600F de 2½ pulgadas, [49] CE-140F (chasis: FDU-250, medio: CE-1650F) [50] | 1986 [49] [50] [51] | disquete giratorio con 62.464 bytes por lado (sectores de 512 bytes, 8 sectores / pista, 16 pistas, grabación GCR (4/5) ) [49] [50] | 2 × 64 KB (128 KB) [49] [50] |
| 5¼ de pulgada [52] Perpendicular | 1986 [51] | 100 KB por pulgada [51] | ? |
| HD de 3½ pulgadas | 1986 [53] | 1,440 KB (1,760 KB en Amiga) | 1,44 MB (2,0 MB sin formato) |
| ED de 3½ pulgadas | 1987 [54] | 2,880 KB (3,200 KB en Sinclair QL) | 2,88 MB |
| Floptical de 3½ pulgadas (LS) | 1991 | 20,385 KB | 21 MB |
| Superdisk de 3½ pulgadas (LS-120) | 1996 | 120,375 MB | 120 MB |
| Superdisk de 3½ pulgadas (LS-240) | 1997 | 240,75 MB | 240 MB |
| HiFD de 3½ pulgadas | 1998/99 | ? | 150/200 MB |
| Abreviaturas: SD = densidad única; DD = doble densidad; QD = densidad cuádruple; HD = alta densidad; ED = densidad extra alta; [55] [56] [57] [58] [59] LS = Servo láser; HiFD = disquete de alta capacidad; SS = una cara; DS = doble cara | |||
La capacidad de almacenamiento formateada es el tamaño total de todos los sectores del disco:
La capacidad comercializada es la capacidad, normalmente sin formato, por el proveedor OEM de medios originales o, en el caso de los medios de IBM, el primer OEM a partir de entonces. Otros formatos pueden obtener más o menos capacidad de las mismas unidades y discos. | |||
Los datos generalmente se escriben en disquetes en sectores (bloques angulares) y pistas (anillos concéntricos en un radio constante). Por ejemplo, el formato HD de disquetes de 3½ pulgadas utiliza 512 bytes por sector, 18 sectores por pista, 80 pistas por lado y dos lados, para un total de 1.474.560 bytes por disco. [60] [ cita requerida ] Algunos controladores de disco pueden variar estos parámetros a petición del usuario, aumentando el almacenamiento en el disco, aunque es posible que no se puedan leer en máquinas con otros controladores. Por ejemplo, las aplicaciones de Microsoft a menudo se distribuían en discos DMF de 1,68 MB de 3½ pulgadas formateados con 21 sectores en lugar de 18; aún podrían ser reconocidos por un controlador estándar. En la PC de IBM ,MSX y la mayoría de las otras plataformas de microcomputadoras, los discos se escribieron usando un formato de velocidad angular constante (CAV), [54] con el disco girando a una velocidad constante y los sectores conteniendo la misma cantidad de información en cada pista independientemente de la ubicación radial.
Debido a que los sectores tienen un tamaño angular constante, los 512 bytes de cada sector se comprimen más cerca del centro del disco. Una técnica más eficiente en cuanto al espacio sería aumentar el número de sectores por pista hacia el borde exterior del disco, de 18 a 30 por ejemplo, manteniendo así casi constante la cantidad de espacio físico en disco utilizado para almacenar cada sector; un ejemplo es la grabación de bits de zona . Apple implementó esto en las primeras computadoras Macintosh girando el disco más lentamente cuando la cabeza estaba en el borde, manteniendo la velocidad de datos, permitiendo 400 KB de almacenamiento por lado y 80 KB adicionales en un disco de doble cara. [61]Esta mayor capacidad tenía una desventaja: el formato utilizaba un mecanismo de accionamiento y circuitos de control únicos, lo que significa que los discos de Mac no se podían leer en otras computadoras. Apple finalmente volvió a la velocidad angular constante en los disquetes HD con sus máquinas posteriores, que aún son exclusivas de Apple, ya que admitían los formatos de velocidad variable más antiguos.
El formateo del disco generalmente se realiza mediante un programa de utilidad proporcionado por el sistema operativo de la computadorafabricante; generalmente, configura un sistema de directorio de almacenamiento de archivos en el disco e inicializa sus sectores y pistas. Las áreas del disco que no se pueden almacenar debido a fallas pueden bloquearse (marcadas como "sectores defectuosos") para que el sistema operativo no intente usarlas. Esto requería mucho tiempo, por lo que muchos entornos tenían un formateo rápido que omitía el proceso de verificación de errores. Cuando se usaban con frecuencia disquetes, se vendían discos preformateados para computadoras populares. La capacidad sin formato de un disquete no incluye los encabezados de sector y pista de un disco formateado; la diferencia de almacenamiento entre ellos depende de la aplicación de la unidad. Los fabricantes de medios y unidades de disquete especifican la capacidad sin formato (por ejemplo, 2 MB para un disquete HD estándar de 3½ pulgadas). Se da a entender que esto no debe excederse,ya que hacerlo probablemente resultará en problemas de rendimiento.Se introdujo DMF que permite que 1,68 MB encajen en un disco estándar de 3½ pulgadas; Entonces aparecieron utilidades que permitían formatear los discos como tales.
Mezclasde prefijos decimales y tamaños de sectores binarios requieren cuidado para calcular correctamente la capacidad total. Mientras que la memoria de semiconductores favorece naturalmente las potencias de dos (el tamaño se duplica cada vez que se agrega un pin de dirección al circuito integrado), la capacidad de una unidad de disco es el producto del tamaño del sector, los sectores por pista, las pistas por lado y los lados (que en las unidades de disco con varios platos pueden ser superiores a 2). Aunque en el pasado se conocían otros tamaños de sectores, los tamaños de sectores formateados ahora casi siempre se establecen en potencias de dos (256 bytes, 512 bytes, etc.) y, en algunos casos, la capacidad del disco se calcula como múltiplos del tamaño del sector. en lugar de solo en bytes, lo que lleva a una combinación de múltiplos decimales de sectores y tamaños de sectores binarios. Por ejemplo, los discos HD de 1,44 MB y 3½ pulgadas tienen el prefijo "M" peculiar a su contexto,provenientes de su capacidad de 2.880 sectores de 512 bytes (1.440 KiB), consistente con ni un decimalmegabyte ni un mebibyte binario (MiB). Por lo tanto, estos discos contienen 1,47 MB o 1,41 MiB. La capacidad de datos utilizable es una función del formato de disco utilizado, que a su vez está determinado por el controlador FDD y su configuración. Las diferencias entre estos formatos pueden resultar en capacidades que van desde aproximadamente 1300 a 1760 KiB (1,80 MB) en un disquete estándar de alta densidad de 3½ pulgadas (y hasta casi 2 MB con utilidades como 2M / 2MGUI ). Las técnicas de mayor capacidad requieren una adaptación mucho más precisa de la geometría del cabezal de transmisión entre las unidades, algo que no siempre es posible y poco confiable. Por ejemplo, la unidad LS-240 admite una capacidad de 32 MB en discos HD estándar de 3½ pulgadas, [62] pero es, sin embargo, una técnica de una sola escritura y requiere su propia unidad.
La tasa de transferencia máxima bruta de las unidades de disquete ED de 3½ pulgadas (2,88 MB) es nominalmente de 1.000 kilobits / s, o aproximadamente el 83% de la del CD-ROM de una sola velocidad (71% del CD de audio). Esto representa la velocidad de los bits de datos sin procesar que se mueven debajo del cabezal de lectura; sin embargo, la velocidad efectiva es algo menor debido al espacio utilizado para encabezados, espacios y otros campos de formato y puede reducirse aún más por retrasos en la búsqueda entre pistas.
Ver también
- Conector Berg para disquetera de 3½ pulgadas
- dd (Unix)
- Imagen de disco
- No copie ese disquete
- Emulador de hardware de disquete
- Variantes de disquete
- Disco duro
- Bus Shugart : popular principalmente para unidades de 8 pulgadas y parcialmente para unidades de 5¼ pulgadas
- XDF
- Unidad Zip
- Herramienta de copia VGA-Copy (reintentos en caso de errores, disquetes sobreformateados), DOS, descontinuado
Notas
- ^ Una excepción fue lacámara Sony Mavica .
- ^ Sin embargo, llamado "rígido" en Sudáfrica.
- ^ El costo de un disco duro con un controlador a mediados de la década de 1980 era de miles de dólares, para una capacidad de 80 MB o menos.
- ^ "Hyper drive" era un nombre alternativo para las unidades de disquete HD de 5¼ pulgadas y 80 pistas con una capacidad de 1,2 MB. El término fue utilizado fe por Philips Austria para su Philips: YES y Digital Research junto con DOS Plus .
Referencias
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El disquete mide aproximadamente 20 cm cuadrados y tiene una capacidad neta de 1898 registros de 128 caracteres, aproximadamente la actividad de entrada de datos de un día. Cada una de las 73 pistas de grabación magnética del disquete disponibles para la entrada de datos puede contener 26 sectores de hasta 128 personajes cada uno.
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enlaces externos
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- Computer Hope: información sobre las unidades de disquete de la computadora
- NCITS (mención de los estándares de disquete ANSI X3.162 y X3.171)
- Unidades de disquete e información técnica de medios
- The Floppy User Guide -material técnico histórico
- Resumen de tipos y especificaciones de disquetes
- 1971 en informática
- 1971 en tecnología
- Invenciones americanas
- Introducciones relacionadas con la informática en 1971
- Medios de almacenamiento informático
- Almacenamiento de computadora en disquete
- Hardware heredado
- Medios de almacenamiento de computadora de disco giratorio
- Inventos del siglo XX
