软盘是个人计算机中作为一种可移贮存硬件,它是用于那些需要被物理移动的小文件的理想选择。软盘有八寸、五又四分之一寸、三寸半之分。当中又分为硬磁区Hard-sectored 及软磁区Soft-Sectored。软式磁盘驱动器则称FDD,软盘片是覆盖磁性涂料的塑料片,用来储存数据文件,磁盘片的容量有5.25”的1.2MB,3.5”的1.44MB。以3.5”的磁盘片为例,其容量的计算如下:
80(磁道)x18(扇区)x512 bytes(扇区的大小)x2(双面) = 1440 x1024 bytes = 1440 KB = 1.44MB |
3.5英寸软盘片,其上、下两面各被划分为80个磁道,每个磁道被划分为18个扇区,每个扇区的存储容量固定为512字节。
软盘片的存储格式:指盘片的每面划分为多少个同心圆式的磁道,以及每个磁道划分成多少个存储信息的扇区。扇区是软盘的基本存储单位,每次对磁盘的读写均以被称为簇的若干个扇区为单位进行的。较早期的软盘是5.25英寸的,单面180KB。后来出现双面360KB。再后来出现3.5英寸双面720KB的。这些都属于低密软盘。再后来出现5.25英寸的双面高密度1.2MB的和3英寸双面高密度1.44MB的,直到最后出现过2.88MB的。这些都属于高密软盘。5英寸的软盘早已经淘汰,2.88MB的也只是昙花一现,市面如今能买到的就只是3英寸双面高密度1.44MB的软盘。
软盘驱动器曾经是电脑一个不可缺少的部件,在必要的时候,它可以为我们 启动计算机,还能用它来传递和备份一些比较小的文件。软盘都是3.5英寸的,通常简称3寸。 3寸软盘都有一个塑料外壳,比较硬,它的作用是保护里边的盘片。盘片上涂有一层磁性材料(如氧化铁),它是记录数据的介质。在外壳和盘片之间有一层保护层,防止外壳对盘片的磨损。软盘插入驱动器时是有反正的,3寸盘一般不会插错(放错了是插不进的)。 通常使用的软盘容量是1.44M。
80(磁道)x18(扇区)x512 bytes(扇区的大小)x2(双面) = 1440 x1024 bytes = 1440 KB = 1.44MB |
软盘在使用之前必须要先格式化,完成这一过程后,磁盘被分成若干个磁道,每个磁道又分为若干个扇区,每个扇区存储512个字节。磁道是一组同心圆,一个磁道大约有零点几个毫米的宽度,数据就存储在这些磁道上。 一个1.44M的软盘,它有80个磁道,每个磁道有18个扇区,两面都可以存储数据。我们能这样计算它的容量:80×18×2×512≈1440K≈1.44M。文件的大小用字节表示,但在存储的时候却是以簇为分配单元,即一个簇中不能包含两个文件的内容,也就是说无论一个文件有多小,哪怕它只有一个字节,一旦它占用了一个簇,那么别的文件就不能再写入这个簇了,也就是说这个簇中其它还未用上的空间就被浪费了。 每个簇由一个或多个扇区构成,对软盘来说,一个簇只有一个扇区,即512字节;对于硬盘,簇的大小和硬盘分区大小有关,分区容量越大,每个簇的扇区数就越多。对一个含有5个字节的文件,它在软盘上至少要占用512个字节,在硬盘上会更多。 用软盘备份数据是个好方法,只要方法得当,它们可以保存5-8年的时间。在使用软盘时,需要注意:不要划伤盘片,盘片不能变形、不能受高温、不能受潮、不要靠近磁性物质等等。
软盘驱动器对软盘进行读写操作,现我们使用的都是3寸软驱,可以读写1.44M的3寸软盘。软驱的主要组成有:控制电路板、马达、磁头定位器和磁头。磁头其实是很小的,上下各有一个,我们看到的是它的滑轨。
软驱读写出现故障,先不要着急去维修,这可能是磁头太脏的
缘故,一个清洗盘就可能解决问题。清洗盘的外观和普通软盘一样,但它的里面是一层清洗膜,把少许特制的清洗液滴在上面,然后把清洗盘插入软驱,再让软驱读盘,尝试几次后清洗工作就完成了,之后,需等待一段时间以使磁头上的清洗液挥发。 对于软驱工作频繁的人来说,定期清洗磁头是有好处的。安装软驱比较简单,它有一个电源插座和数据接口。数据接口有 34根针,这是一根连接软驱的数据排线。
软驱有很多缺点,随着计算机的发展,这些缺点逐渐明显:容量太小,读写速度慢,软盘的寿命和可靠性差等,数据易丢失等,因此目前软驱有被其他设备取代的趋势。但是由于软驱是计算机的标准设备,在各种操作系统下无需额外安装驱动程序就可以使用,同时价格低廉,因此在很多情况软驱有其独到的便利之处,因此目前计算机上仍然普遍带有软驱。
1.完全寻道时间
磁头刚刚从别的磁道到需要访问的新磁道时,磁头还未完全定位处于抖动状态,还不可能立即开始读写数据,必须等到磁头完全到位不再抖动后才可以进行读写操作,这段时间就称之为完全寻道时间。软驱的完全寻道时间应小于15ms。
2.数据传输速率
单位时问内所传送的数据字节数,以kB/s为单位。
3.平均访问时间
就是访问数据所花费的时间,是衡量磁盘系统的一个重要指标。
平均访问时间=(最大磁道数/3)×访问时间十完全寻道时间
4.错误比率(Error Rate)
可以分为软错误比率和硬错误比率。软错误是因为外界的干扰或其他设备发出的电子噪声引起的,但可以通过重读来改正错误。大多数软驱的软错误比率为1/1000000000。硬错误是因为磁盘操作损伤或写操作造成的,无法用重读来纠正错误。在软驱的指标中对硬错误比率要求都很高,是软错误的4个数量级,为l/1000000000000,一般在软驱中出现的硬错误几率都很小。 [1]
1967年 IBM公司推出世界上第一张“软盘”,直径32英寸;
1971年 Alan Shugart推出一种直径8英寸的表面涂有金属氧化物的塑料质磁盘,这就是我们常说的标准软盘的鼻祖,容量仅为81KB。
1976年 Alan Shugart研制出5.25英寸的软盘,售价390美元,后来用在IBM早期的PC中。Alan Shugart后离开IBM创办了希捷(Seagate)公司,他也被尊为磁盘之父;
1979年索尼公司推出3.5英寸的双面软盘,容量875KB,到1983年已达1MB;
20世纪90年代 3.5英寸/1.44MB软盘一直是PC的标准的数据传输方式之一
新的发展趋势:
随着U盘的风靡、光盘刻录的发展、网络应用的普及,曾经是应用最广泛的软盘驱动器将淡出人们的视线,但软盘驱动器为计算机的发展所做出的卓著贡献将永存史册。
一、软盘的鼻祖——8英寸软盘在60年代末70年代初期,IBM推出的全球第一台PC,是计算机业里程碑似的革命性的飞跃。但是IBM的System370计算机面临这样一个问题,就是这种计算机的操作指令存储在半导体内存中,一旦计算机关机,指令便会被抹去。于是在1967年,IBM的SanJose实验室的存储小组受命开发一种廉价的设备,为大型机处理器和控制单元保存和传送微代码。这种设备成本必须在5美元以下,以便易于更换,而且必须携带方便,于是软盘的研制之路开始了。
二、5.25英寸软盘和餐巾
8英寸的软盘虽然从技术原理上已经很接近现代软盘,但缺陷就是体积过大,携带很不方便,于是5.25英寸的软盘诞生了。这里5.25英寸软盘的发明还有一个小故事,美国王安电脑公司当时打算发布用于字处理的计算机,感到8英寸的软盘太大,于是开始与ShugartAssociates公司合作生产小一点的磁盘。一天晚上,在波士顿一家昏暗的酒吧中,他们最后一致同意采用某种尺寸的软盘,这种尺寸就是餐桌上的一块鸡尾酒餐巾的尺寸,它的大小恰好是5.25英寸。从此这种软盘成为电脑的最佳移动存储设备,容量也达到360K。5.25英寸软盘一直持续到90年代,后来终于被另一种体积更小、容量更大的产品替代了,那就是3.5英寸软盘。
三、大行其道的3.5英寸软盘5.25英寸的软盘虽然从体积到容量上都有了一定的进步,但它还是有很多缺点,比如软盘采用的外包装比较脆弱,容易损坏,体积也比较大。因此很多厂家并没有满足于这种软盘,他们都在不断地进行探索,以寻求更为先进的软盘。新一代软盘的开发终于被日本的索尼公司拔得头筹。1980年,索尼公司率先推出体积更小、容量更大的3.5英寸软驱和软盘,不过刚推出的时候在当时并没有被一些主要PC厂家所接受,市面上流行的依旧是5.25英寸的软盘。
直到1987年4月,IBM推出基于386的IBM Personal System/2(PS/2)个人电脑系列,正式配置了3.5英寸的软驱后,这才引起了很多人的注意。大家都被这种体积更为小巧、容量却是5.25英寸软盘的几倍的新软盘所吸引,从那时起,在IBM、康柏为代表的厂商极力推崇下,这种3.5英寸的软盘开始大行其道,3.5寸软盘以其便宜的价格、相对巨大的存储量(1.44M,百万级字节存储量)很快全面占领市场,而3.5英寸软盘驱动器也开始正式取代5英寸的软驱成为PC的标准配置,走向了它一生中最辉煌的时期。这一绝对的垄断地位持续了十几年,一直到2002年。
3.5吋软盘在80至90年代曾盛极一时,1996年时全球有多达50亿只软盘正在使用。直到CD-ROM、USB存储设备出现后,软盘销量逐渐下滑。
1998年苹果推出第一代iMac,是第一台舍弃软式磁盘驱动器的电脑,戴尔2003年推出的Dimension台式机也放弃了软盘支持。之后,标配软驱的新电脑越来越少。
2007年2月,欧洲最大的电脑零售连锁店PCWorld宣布停止销售软盘驱动器和软盘。2009年9月,索尼公司宣布,公司已经于该年上半年内全面停产3.5吋软盘驱动器产品,预计在该年年内就会清空库存,彻底退出该市场。不过索尼同时也宣布,软盘驱动器产品线停产后,公司仍将保留软盘片产品线,继续进行制造和销售。
2010年4月,索尼公司宣布;由于DVD及U盘等大容量存储设备普及造成软式软盘需求急剧下滑,于2011年3月停产3.5寸软盘,日本绝大多数厂家,都已经停产3.5吋软式软盘,软式磁盘驱动器也几乎已经停产。往后推出市面的电脑机箱已不再设有软盘驱动器插口了,而软盘驱动器也跟着被具有热插拔特性的USB/IEEE 1394/Thunderbolt/PCMCIA/SATA接头与读卡机取代。同时软盘在存储媒介的主流地位亦被移动硬盘、闪存盘、存储卡替代。
以今天的视角来看,软盘容量小、单位容量成本高、速度慢且可靠性差。曾经与软盘并立的还有更大容量的ZIP、LS-120等可擦写移动介质,但是真正到U盘(闪存盘)的出现,才逐渐全面替代了历史悠久的软盘。
2007年,一位中关村卖场的商家说,早在半年前出过最后一个软驱,现在已经无人问起,也没有销售软盘了。尽管如此,软盘在一些特殊场合下仍继续发挥着作用,如企事业单位多年沿用的报税系统,刷新某些老主板的BIOS,乃至安装经典软件。[2]
1、不可触摸软盘盘面,因为这样可能擦伤表面或因手指接触后留下指纹,粘上灰尘并发霉。轻则因磁头与盘面距离加大使读写不可靠,重则会划伤盘面使软盘报废。
2、书写标记时不要用圆珠笔或硬铅笔,因为这样会刻伤软盘表面,引起读出错。最好使用软铅笔书写标记。
3、不要用橡皮擦抹标签上的字迹,因为擦抹时掉下的碎屑有可能进入软盘内,引起软盘和驱动器工作不正常,甚至损坏。
4、在使用标签时,应先将有关的存储内容、标题等写在标签上,然后再贴到封罩右上方。不能把磁头窗或中心孔及索引孔挡住,否则,软盘不能正常工作。更换新标签时,应将旧的撕下再贴上新的,这样,才不致使软盘加厚,影响插入驱动器。
5、切不可在软盘上压重物,不然,就可能引起软盘变形,造成永久性损坏。
6、软盘不能放在阳光下直接曝晒,因为聚氯乙稀封罩会因温度过高而变形,致使软盘不能正常记录。
7、不可用夹子或橡皮筋捆扎软盘,保存软盘时必须装入专用盒内,以防造成封罩或介质的破坏。
8、操作时必须保证环境清洁,不允许吸烟、喝饮料,以免污染软盘。
9、软盘应远离有机溶剂,切勿靠近或接触乙醇或含有二氯二氟甲烷之类的物质,以免溶解、溶胀变形。
10、软盘应有正确的存放方式。通常以几片或十片一起垂直立放在纸质盘盒或适当的盘架内,不要水平重叠放置。
11、不可把软盘放在磁铁、收音机、电视机、电机、变压器附近。因为这些物体都会产生磁场,导致软盘上的信息破坏。
12、若软盘在高温或低温下存放过,在使用之前应在正常工作环境下放置5分钟后,再插入驱动器工作。
13、在用新买的软盘存储信息之前,必须对它进行格式化操作,否则,信息将无法存储进去。