Diskett

Allikas: Vikipeedia
8″, 5¼″ ja 3½″ flopiketa lugejad
8″, 5¼″ ja 3½″ flopiketad

Ümbrikketas, võõrsõnadena ka diskett, flopi, flopiketas, flopidisk (inglise keeles floppy disk, diskette) on õhuke ümmargune magnetandmekandja, mis on ümbritsetud ruudukujulise plastkesta ehk ümbrikuga. Kest on vooderdatud riidega, et eemaldada magnetkettalt tolmuosakesi. Flopiketaste mõõte öeldakse alati tollides, ka maades, kus on kasutusel meetermõõdustik, ja seda isegi hoolimata sellest, et ketaste suurused on defineeritud millimeetrites (näiteks 3½-tollise ketta läbimõõt on 90mm, mitte 88,9mm). Tänapäeva levinuim disketimaht on 1,4 MB.

Flopikettaid kirjutatakse ja loetakse flopiseadmega (inglise keeles floppy disk drive ehk FDD [1]). Flopikettad (8, 5¼ ja 3½ tollised) olid 1970. aastate keskpaigast kuni 1990. aastate lõpuni väga populaarsed ja üldlevinud andmete vahetuseks ja hoiustamiseks. Kuigi flopiseadmetel leidub veel kitsas ring kasutajaid, peamiselt vanade industriaalarvutite piirangute tõttu, on hetkel flopiseadme asemele tulnud USB-mälupulgad, välised kõvakettad, optilised andmekandjad, mälukaardid ja arvutivõrgud, eesotsas internetiga.

Tööpõhimõte[muuda | redigeeri lähteteksti]

3½-tollise flopi sisemus. 1 on auk, mis viitab, et tegemist on suure mahtuvusega kettaga. 2 on õhukesest metallist südamik, mis liigutab 6-te, magnetilist plastikketast. 3 on katik, mis kaitseb ketast sel ajal, kui ta on flopiseadmest eemaldatud. 4 on plastikkest ja 5 on riie, mis võimaldab kettal (6) kesta sees keerelda ning samas eemaldab sellelt tolmuosakesi. 7 on joonis, mis kujutab endast ühte andmesektorit kettal, reaalsuses pole sektoreid ja radu silmaga näha.

Flopiseadmes on väike mootor, mis keerutab flopidiski reguleeritud kiirusega, samal ajal kui teine mootor liigutab magnetilist lugemis-kirjutamis pead (või päid kui on kahepoolne flopiseade) mööda ketta pinda. Nii kirjutamine kui ka lugemine nõuab, et lugemis-kirjutamispea oleks füüsiliselt loetava ja/või kirjutatava sektori vastas. Ketta ja lugemispea vahel on õhuke viltkiht [2].

Andmete lugemiseks ja kirjutamiseks on flopiseadmes lugemis-kirjutamis peas mähis. Andmete kirjutamiseks lastakse mähisesse vool, mida muudetakse vastavalt soovitud andmetele. Mähise muutuv magnetväli magnetiseerib punktid kettal sel ajal kui ta keerleb ning kodeerib sellega seoses digitaalse info kettale. Andmete lugemiseks liigutatakse pea vastava sektori juurde, aga voolu mähisesse ei lasta. Hoopis kettal olevad magnetiseeritud punktid indutseerivad mähises muutuva voolu, mis registreeritakse, võimendatakse ja saadetakse kontrollerile (inglise keeles floppy disk controller ehk FDC). Kontroller eraldab andmed saadud infost, dekodeerib saadud andmed, kontrollib ega lugemisel vigu ei tekkinud ja saadab siis andmed edasi sinna, kust neid küsiti.

Flopiketta toorikul on algselt n-ö kirjutatud rajad, mis on jagatud sektoriteks, et flopiseadme kontroller suudaks andmeid üles leida. Rajad on kontsentrilised ringid kettal, mille vahel on alad, kuhu andmeid ei kirjutata. Muud vahed, kuhu kasutaja andmeid ei kirjutata, on sektorite vahel ja radade lõpus, mis on täis "polster" baite, mida kontroller eirab. Igal sektoril on oma päis, mis viitab sektori asukohale kettal. Vigade vältimiseks on kirjutatud kõigi sektorite päistesse ja ka sektoris oleva kasutaja andmete lõppu veakontroll (inglise keeles cyclic redundancy check ehk CRC). Mõned vead on käsitletavad lihtsalt uuesti lugeda proovides. Mõned vead on aga alalised ja ketta kontroller annab mitme ebaõnnestunud lugemise tulemusena operatsioonisüsteemile ebaõnnestumisest teada.

Tühja ketta vormindamiseks on tavaliselt operatsioonisüsteemi tootjatel oma programmid. Üldiselt ketta vormindus programmid initsialiseerivad tühjal kettal olevad sektorid ja rajad ning tekitavad sinna tühja failihaldus juurkataloogi. Ketta sektorid, mida ei saa mõne vea tõttu kasutada lukustatakse, et operatsioonisüsteem ei üritaks n-ö katkistesse sektoritesse andmeid kirjutada, sest hiljem ei oleks need sealt enam loetavad. Antud protsess võib olla küllalt aeganõudev ning seetõttu on paljudel programmidel olemas valik "kiire vormindus" (inglise keeles quick format), mis jätab vigade otsimissammu lihtsalt vahele.

Kasutus[muuda | redigeeri lähteteksti]

Painduv magnetketas, üldlevinud nimega flopiketas[3], muutis drastiliselt arvuti kettaruumi ning 1980. ja 1990. aastatel muutus üldlevinuks tarkvara levitamis-, andmeedastus ja varukoopiate tegemise valdkonnas.

Enne kui kõvakettad taskukohaseks muutusid kasutati flopikettaid peale tarkvara ja andmete salvestamise tihti ka arvutite operatsioonisüsteemi (OS) hoiustamiseks. Enamikel kodu arvutitel oli primaarne OS (ja tihti BASIC) paigaldatud süsteemi integreeritud ROMi. Lisaks oli võimalus laadida keerulisemaid OS-e flopilt. Näiteks DOS.

90-ndate alguseks oli keskmine tarkvara maht muutunud nii suureks, et paljud programmid vajasid isegi paigaldamiseks mitut flopit. Suured programmid nagu Windows ja Adobe Photoshop vajasid isegi 12 või enamat flopit. 1996. aastaks oli ringluses hinnanguliselt 5 miljardit flopiketast [4]. Seetõttu läks 90-ndate lõpus tarkvara levitamine vaikselt üle CD-ROM-ile (väiksemaid hakati ka loomulikult interneti kaudu levitama)

Ajutiselt olid populaarsed ka suurema mahtuvusega ketta formaadid (näiteks Iomega Zip), kuid tihti oli tegemist mehaaniliselt teistega mitte ühilduvate formaatidega ning neid ei võetud omaks. Mõnel juhul takistas turul läbi löömist veelgi see, kui sama firma tuli välja järjest uute ja mitte tagasiühilduvate seadmetega. Tarbijad killustusid uuteks kasutajateks ja varasemateks kasutajateks, kes ei soovinud kalli raha eest nii pea veel uuendusi osta. Varsti muutusid flopikettad suhteliselt kasututeks ja ülearusteks, sest turule tulid odavamad, suurema mahtuvusega ning juba olemas oleva süsteemiga, CD-ROM seadmega, tagasiühilduvad kirjutatavad CD-d. Flopiketaste viimane eelis võrreldes CD-dega oli korduvkasutatavus, kuid ka see kadus, kui müüki jõudsid ülekirjutatavad CD-d. Hiljem tekkis ka teine alternatiiv, USB-mälupulk, mis varjutas teatud valdkondades isegi optilised andmekandjad.

1990. aastate lõpu poole tuli välja Superdisk (LS-120), mille maht oli 120 MB [5] Superdisk oli katse hoida magnetketaste pere elus ning ta oli tagasiühilduv 3½-tollise flopiketta standardiga. Kuna flopiseade oli sisseehitatud andmeedastus mehhanism, mis alati töötas ja ei vajanud eraldi tüüreleid, et korralikult töötada, olid arvutitootjad üpris kaua flopiseadme arvutitest kaotamise vastu. Siiski, tootjad ja edasimüüjad on aegamööda vähendanud flopiseadmega arvutite ja flopiketaste enda kättesaadavust. Sellele on ka tohutult kaasa aidanud laialtlevinud USB-mälupulkade tugi kõigis operatsioonisüsteemides. Kaasaegsetes süsteemides on võimalik isegi BIOS-i kaudu arvuti üles boot'ida USB-mälupulgalt.

Imation väline USB flopiseade, mudel 01946.

Arvutitele, millel pole tavalist flopiseadet, on olemas välised USBiga flopiseadmed, mis töötavad igal arvutil, mis toetab USB seadmeid. Mitmed kaasaegsed süsteemid pakuvad isegi võimalust arvuti käima laadida USB flopiseadmes olevalt flopikettalt.

Ketta formaadid[muuda | redigeeri lähteteksti]

Flopiketaste mõõte öeldakse alati tollides, ka maades, kus on kasutusel meetermõõdustik ja seda isegi hoolimata sellest, et ketaste suurused on defineeritud millimeetrites (näiteks 3½-tollise ketta läbimõõt on 90mm, mitte 88,9mm). Ketta formaadid on tavaliselt kirjeldatud ühikuga kilobait (1024 baiti; ühes sektoris on tavaliselt 512 baiti), lühendiga "kB". Rohkem infot all olevas tabelis.

Ketaste formaadid kronoloogilises järjestuses.
Ketta formaat Kasutuselevõtu aasta Maht kilobaitides (1024 baiti) Turustatud maht
8-tolline - IBM 23FD (read-only) 1971 79.7[6] ?
8-tolline - Memorex 650 1972 175 kB[7] 1.5 megabitti[7]
8-tolline - SSSD

IBM 33FD / Shugart 901

1973 237.25[8][9] 3.1 Mb
8-tolline - DSSD

IBM 43FD / Shugart 850

1976 500.5[10] 6.2 Mb
5¼-tolline (35 rajaga)

Shugart SA 400

1976[11] 89.6 kB[12] 110 kB
8-tolline DSDD

IBM 53FD / Shugart 850

1977 980 (CP/M)
- 1200 (MS-DOS FAT)
1.2 MB
5¼-tolline DD 1978 360 või 800 360 kB
5¼-tolline
Apple Disk II (Pre-DOS 3.3)
1978 113.75
(256 baiti sektoris, 13 sektorit raja kohta, 35 rada)
113 kB
5¼-tolline
Apple Disk II (DOS 3.3)
1980 140
(256 baiti sektoris, 16 sektorit raja kohta, 35 rada)
140 kB
3½-tolline
HP ühepoolne
1982 280 264 kB
3-tolline 1982[13][14] 360 125 kB (SS/SD), 500 kB (DS/DD)[14]
3½-tolline (DD) 1983[15] 720 (400 SS, 800 DS Macintoshil, 880 DS Amigal) 1 MB
5¼-tolline QD 720 720 kB
5¼-tolline HD 1982 YE Data YD380[16] 1,182,720 baiti 1.2 MB
3-tolline DD 1984 720 ?
3-tolline
Mitsumi Quick Disk
1985 128 to 256 ?
2-tolline 1985 720{ ?
2½-tolline 1986[17] ? ?
5¼-tolline Perpendicular 1986[17] 10 MB ?
3½-tolline HD 1987 1440 1.44 MB
3½-tolline ED 1987[18] 2880 2.88 MB
3½-tolline Floptical (LS) 1991 21000 21 MB
3½-tolline LS-120 1996 120.375 MB 120 MB
3½-tolline LS-240 1997 240.75 MB 240 MB
3½-tolline HiFD 1998/99 150/200 MB 150/200 MB
Lühendid: DD = Double Density; QD = Quad Density; HD = High Density; ED = Extended Density; LS = Laser Servo; HiFD = High capacity Floppy Disk; SS = Single Sided; DS = Double Sided
Aastad ja mahud, kus on ?, on ebaselged või kahtlastest allikates.

Ajalugu[muuda | redigeeri lähteteksti]

8-tollise ketta seade koos 8-tollise kettaga (3½-tolline ketas võrdluseks)

1969. aastal leiutas IBM-is töötav Alan Shugart magnetandmekandjal 8-tollise ehk 200 mm servapikkusega flopi, mis mahutas 79,75 kB teavet ja oli ainult kettaseadmes lugemiseks (read-only). Magnetketas oli paigutatud õhukesest plastist ümbrikusse. Info lugemisava oli kaitseta. Müügile tulid need alates 1971 aastast. [19][20]

BASF double-density 5¼-tolline diskett.

1976 töötas Shugart välja 5¼″ flopiketta (tegelikult 130mm), mis mahutab 360 kB informatsiooni, ja ka vastava flopiseadme. Kaks aastat hiljem esitles firma TEAC esimest 5¼″ disketi lugejat maailmas ja varsti pärast seda tekkis rohkem kui 10 5¼-tollise flopiseadme tootjat. Uus 5¼-tolline ketas asendas kiirelt vana, 8-tollise ketta enamikes valdkondades.

80-ndate alguses ilmnesid ka 5¼-tollise flopiketta piirid. Kuna kirjutamistehnoloogia oli juba piisavalt arenenud, siis oli sama kogus andmeid võimalik mahutada väiksemale alale. Seetõttu oli ka 5¼.tolline flopi, nagu ka 8.tolline, muutunud mõõtudelt praktiliseks kasutamiseks liialt suureks.

Lahenduseks arendasid mitmed ettevõtted eri suurustega flopiseadmeid (2-, 2½-, 3- ja 3½-tolli). Neil kõigil olid sarnased eelised vana versiooni ees: väiksemad mõõdud, ketas on jäigas plastkorpuses ja kettal on ka kirjutusvastane kaitse: selleks on nakats, mis võib olla kahes asendis. Ühes asendis on disketilt võimalik ainult andmeid lugeda, kuid mitte kirjutada, teises asendis on võimalikud nii lugemine kui kirjutamine. Sellele vaatamata, oli uutel formaatidel raske turul läbi lüüa, sest 5¼-tolline flopi kasutajaskond oli väga suur.

3½-tolline high-density diskett.

1981 tuli Sony turule 3½- tollise (tegelikult 90 mm) disketiga, mis esimeses versioonis mahutas 720 kB andmeid. Kuid nagu ka eelmistel väiksematel flopidel oli ka sel korral uue tuli saatus sama. 5¼-tolline flopi oli lihtsalt väga tugevasti juurdunud. Lõpuks, 1982 aastal, kui mitu suurt tootjat korraga ühte Sony 3½-tollise ketta varianti tootma hakkasid, võeti uus formaat kiirelt omaks. 1988 aastaks müüdi maailmas 3½-tolliseid flopisid rohkem kui 5¼-tolliseid.[21] Sony viimane 3½-tolline versioon mahutas 1440 kB informatsiooni ja kettal oli 18 sektorit.

1984. aastal tutvustas IBM uut 1.2 MB dual sided flopit. Kuigi seda kasutati tihti tagavara koopiate talletamiseks, ei kasutanud seda tarkvara tootjad kuigi palju.

1980. aastate lõpuks oli 5¼-tollised flopid turult peaaegu kadunud. Kuigi 5¼-tollised flopiseadmed ja kettad olid veel saadaval, nende populaarsus hajus koos 1990-ndate algusega. 1990-ndate keskpaigaks olid 5¼-tollised seadmed ja flopid praktiliselt kadunud ning 3½-tollised kettad muutusid domineerivateks flopiketasteks.

Viited[muuda | redigeeri lähteteksti]

  1. Lühend FDD võib ka tähistada fikseeritud kõvaketast (inglise keeles fixed disk drive), mistõttu on ta kahemõtteline.
  2. http://archive.computerhistory.org/resources/access/text/2013/05/102657926-05-01-acc.pdf Oral History Panel on 8 inch Floppy Disk Drives., , Ed. Jim Porter, 2005 - pg 4 "But we adopted a more conventional approach is what tape drives in early days did too is to load the tape against the head with a felt load pad. Even until recent days that’s been done..."
  3. Algselt tutvustas 1973. aastal IBM flopit nimega "Type 1 Diskette". Hiljem omandas ketas nimeks "flopidisk" või "flopi". Kõva kestaga 3½-tollist versiooni kutsuti Lõuna-Aafrikas sama põhimõtte pärast "stiffy"-ks. (Victor, Terry; Partridge, Eric; Dalzell, Tom (2006). The new Partridge dictionary of slang and unconventional English. New York: Routledge. ISBN 0-415-25938-X. ).
  4. Reinhardt, Andy (August 12, 1996). "IOMEGA'S ZIP DRIVES NEED A BIT MORE ZIP". Business Week (The McGraw-Hill Companies) (33). ISSN 0007-7135. 
  5. Tegelikult 126,222,336 baiti; vaata http://linuxcommand.org/man_pages/floppy8.html
  6. The IBM Diskette and Diskette Drive, James T. Engh, 1981 - "where k = 1000" ... "This increased the formatted disk capacity to 81.6 kbytes."
  7. 7,0 7,1 Memorex 650 Flexible Disc File - OEM Manual
  8. The IBM Diskette and Diskette Drive, James T. Engh, 1981 - "The user capacity of the diskette was established at 242 944 bytes on 73 tracks with 26 sectors on each track."
  9. The Evolution of Magnetic Storage, L.D. Stevens, 1981 - "This drive, with a capacity of 243 Kbytes"
  10. The IBM Diskette and Diskette Drive, James T. Engh, 1981 - "This would double the capacity to approximately 0.5 megabytes (Mbytes)."
  11. Sollman, George (July 1978). "Evolution of the Minifloppy (TM) Product Family". Magnetics, IEEE Transactions on 14 (4): 160–166. ISSN: 0018-9464.  "In September, 1976, the first minifloppy disk drive was introduced by Shugart Associates."
  12. Shugart SA 400 Datasheet Formatted with 256 byte sectors and 10 sectors per track the capacity is 89.6 Kbytes (256 x 10 x 35 = 89,600)
  13. "Chronology of Events in the History of Microcomputers − 1981–1983 Business Takes Over". Vaadatud 1008-10-04.  December 1982: Amdek releases the Amdisk-3 Micro-Floppy-disk Cartridge system.
  14. 14,0 14,1 "Three-inch floppy disk product announced". Vaadatud 1008-10-04. 

    „A new, compact floppy disk, with dimensions of 80 × 100 × 5 millimeters (about 3 × 4 inches), has been jointly announced by Maxell, Hitachi, and Matsushita. (...) we expect that various disk drives using 3-inch disks will begin to appear in the latter part of 1982. The capacity of the new disk is 125K bytes for the single-sided, single-density version and 500K bytes for the double-sided, double-density version.“

    Victor Nelson, ""New Products," IEEE Micro, vol. 2, no. 2, p. 91, April–June, 1982"

  15. Infoworld Media Group, Inc (November 1, 1982). "Tandon announces tiny but powerful 3½ inch disk drive". InfoWorld (InfoWorld Media Group, Inc.) 4 (43): p.11. ISSN 0199-6649. Units would ship in early 1983.
  16. per 1986 Disk/Trend Report, Flexible Disk Drives
  17. 17,0 17,1 http://www.atarimagazines.com/compute/issue70/054_1_THE_FUTURE_OF_MASS_STORAGE.php
  18. Mueller, S: "Upgrading and Repairing PCs," p.656, Que Publishing, 2002.
  19. Pugh, Emerson W.; Johnson, Lyle R.; Palmer, John H., "IBM's 360 and Early 370 Systems", Cambridge: MIT Press, 1991. ISBN 0-262-16123-0. Cf. pp.513–523 on David L. Noble and the invention of the floppy disk apparatus.
  20. IBM Archives: 20th century disk storage chronology
  21. 1991 Disk/Trend Report, Flexible Disk Drives, Figure 2