Jakso 1: Laitteisto

4. Massamuistit

Kun tietokoneesta katkaistaan virta, muistipiirien sähkönsaanti loppuu ja niin muisti tyhjenee. Sähköinen informaatio täytyy siis tallentaa pysyvämpään muotoon, yleensä magneettisesti levykkeille ja kovalevyille.

Tietokoneen antiikkiaikoina eli 80-luvun puolessa välissä ohjelmat ladattiin vielä levykkeiltä. Aina ohjelmaa vaihdettaessa täytyi vaihtaa myös levykettä. Kovalevyjen tullessa markkinoille ohjelmalevykkeet sitten kopioitiin sille, joten ainaisesti levykkeiden vaihtamisesta päästiin eroon. Kovalevyt toimivat tällöin ohjelmavarastoina (ei tarvitse vaihtaa levykkeitä kun vaihtaa toiseen ohjelmaan).

Levykkeitä, kovalevyjä ja sen variaatioita käytetään apuvälineinä myös silloin, kun tietoa pitää siirtää tietokoneesta toiseen.

Massamuistien funktiot:
1 - datan eli omien töiden tallentaminen
2 - ohjelmavarasto
3 - tiedon siirto

4.1 Levyke

Levyke on kuin C-kasetti. Siinä magneettinauha on korvattu pyörivällä magneettikiekolla, jota luetaan vähän niin kuin LP-levyä: ura ei tosin ole spiraalin muotoinen, mutta idea on hyvin saman kaltainen. Kiekko on jaettu uriin ja sektoreihin. Jokaisella sektorilla on tuhansia magneettisia pisteitä, joista jokainen vastaa yhtä bittiä: negatiivinen magneettikenttä on nolla ja positiivinen ykkönen. Yhteen sektoriin mahtuu 512 tavua.

Copyright: Tanya Linden & Mark Mackowiak©UMTC, 1996-1997

Magneettikiekko on jaettu uriin ja sektoreihin

Oikean sektorin löytämiseksi täytyy levykettä pyörittää ja lukupäätä siirtää (vrt. levysoittimen neula). Tähän kuluvaa aikaa kutsutaan hakuajaksi. Vielä oleellisempi ominaisuus on tiedonsiirtonopeus eli kuinka paljon dataa levykeasema kykenee sekunnissa siirtämään.

4.2 FAT-tiedostojärjestelmä

Kun tiedostoja tallennetaan kovalevylle, pistetään jokainen tiedosto omaan "lokeroonsa" (vähän niinkuin postissa kirjeitä lajitellessa kaikki tiettyyn paikkaan menevät kirjeet laitetaan samaan lokeroon). Yhteen lokeroon ei voida tallentaa kahta eri tiedostoa (vrt. kahteen eri osoitteeseen menevää postia). Siten jokaiselle tiedostolle varataanvähintään yksi kokonainen lokero. Levykkeen kohdalla jokaista lokeroa vastaa yksi sektori.

Jos tallennettava tiedosto ei mahdu kokonaisuudessaan yhdelle sektorille, tallennetaan ylimenevä osa jollekin toiselle vapaalle sektorille. Jos tämänkin jälkeen tiedostoa ei ole kokonaisuudessaan saatu tallennettua, jatketaan sitä kolmannelle sektorille ja niin edelleen. Yksi suuri tiedosto muodostaa siis eräänlaisen sektoreiden ketjun. Systeemin hallitsemiseksi käyttöjärjestelmä numeroi sektorit ja pitää kirjaa siitä, millä sektoreilla mikäkin tiedosto sijaitsee ja missä järjestyksessä sektoreita sitten luetaan.

Copyright: Tanya Linden & Mark Mackowiak©UMTC, 1996-1997

Joskus käy niin että järjestelmä on merkinnyt jotkut sektorit varatuiksi, vaikka mikään tiedosto ei niitä käytäkään. Tällaisia sektoreita kutstuaan kadonneiksi tiedostonosiksi (engl. lost file fragments). Nämä sektorit voidaan vapauttaa käyttöön Windowsin ScanDisk -ohjelmalla. Ennen niiden lopullista vapauttamista olisi hyvä tarkistaa, etteivät ne sisällä mitään tärkeää tietoa. ScanDisk -ohjelma antaakin käyttäjälle mahdollisuuden tallentaa kadonneet tiedostonosat erillisinä tiedostoina.

DOS ja Windows pitävät kirjaa käytetyistä sektoreista tiedostojen sijaintitaulukossa (FAT = File Allocation Table). Se luodaan uudestaan aina alustamisen yhteydessä ja se sijaitsee levykkeen tai kovalevyosion alussa (kovalevyosiot esitellään seuraavassa kappaleessa).

FAT on hierarkinen tiedostojärjestelmä. Tämä tarkoittaa, että tiedostojen lisäksi se sisältää hakemistoja ja niiden alihakemistoja. Tiedostot voidaan siis lajitella ikään kuin kansioihin niiden luokittelemiseksi sekä järjestyksen ylläpitämiseksi. Levyn ylintä tasoa, joka ei siis ole minkään hakemiston osa tai alihakemisto, kutsutaan juurihakemistoksi.

Joskus käy niin, että järjestelmä on merkinnyt jotkut sektorit varatuiksi, vaikka mikään tiedosto ei niitä käytäkään. Tällaisia sektoreita kutstuaan kadonneiksi tiedostonosiksi (engl. lost file fragments). Nämä sektorit voivat olla jäänteitä jostain poistetusta tiedostosta, kun järjestelmä ei jostain syystä olekaan vapauttanut kaikkia tiedostolle kuuluneita sektoreita. Ne voidaan vapauttaa takaisin käyttöön Windowsin ScanDisk -ohjelmalla. Ennen niiden lopullista vapauttamista olisi hyvä tarkistaa, etteivät ne sisällä mitään tärkeää tietoa. ScanDisk-ohjelma antaakin käyttäjälle mahdollisuuden tallentaa kadonneet tiedostonosat erillisinä tiedostoina.

4.3 Alustaminen

Eri tietokoneilla on vähän erilainen tapa jakaa levykkeen magneettikiekko osiin. Siten urien ja sektoreiden määrä ja koko vaihtelevat. Levykkeen alustaminen (engl. format) tarkoittaa, että levylle luodaan tiedostojärjestelmä ja että kaikki sektorit kirjoitetaan uudestaan ko. tietokoneen mukaisella tavalla. Samalla sektorit myös numeroidaan ja niiden toimivuus tarkistetaan. Vialliset sektorit (engl. bad sectors) merkitään käyttökelvottomiksi, eikä niitä enää tämän jälkeen käytetä. Alustamisen yhteydessä kaikki levykkeen sisältämät tiedot tuhoutuvat, sillä levykkeen FAT nollataan.

Lähes poikkeuksetta kaikki levykkeet myydään PC-koneille valmiiksi alustettuina. Silti ne kannattaisi alustaa itse uudestaan mahdollisten viallisten sektoreiden löytämiseksi. Joskus monta vuotta käyttämättömänä olleet täysin ehjät levykkeet eivät yhtäkkiä enää toimikaan koska niihin on ilmestynyt viallisia sektoreita. Aika ajoin törmään myös sellaisiin levykkeisiin, joiden alustaminen ei jostain syystä onnistu ja alustaminen keskeytyy virheilmoitukseen "Bad Track 0, disk unreadable" tai "Alustaminen epäonnistui". Tällöin jokin kriittinen osa levykettä on vioittunut ja disketin kohtalona on päätyä roskakoriin.

Harjoitus #5:

Seuraavaksi alustamme levykkeen. Sitä varten tarvitset joko tyhjän levykkeen tai sellaisen levykkeen, jonka sisällön voit huoleti tuhota. Esimerkiksi uusi käyttämätön levyke on tällainen. Jos et ole varma, mitä levyke pitää sisällään, älä alusta sitä.

Vaikka jo osaisitkin alustaa levykkeen, tee se silti nyt sillä tarvitset tätä samaista levykettä myöhemmässä vaiheessa kurssia. Pistä se siis talteen harjoituksen tehtyäsi.

Ohje:

Varmista ensin, että levyke ei ole kirjoitussuojattu. Jos levykkeen molemmissa nurkissa näkyy kolo, on levykkeelle kirjoittaminen estetty. Tällöin myös alustaminen on mahdotonta. Kun musta muovinpala liu'utetaan oikean nurkan reiän tukkeeksi voidaan levykkeen sisältöä jälleen muuttaa.

Copyright: Tanya Linden & Mark Mackowiak©UMTC, 1996-1997

Seikkaperäiset "kädestä-pitäen" -ohjeet levykkeen alustamiseksi löydät Windowsin ohjeista:

Käynnistä --> Ohje --> Hakemisto-välilehti ja hakusanaksi "alustaminen" (Start-->Help-->Index, "formatting")

Viallisten sektoreiden löytämiseksi levyke pitää alustaa "Täydellisesti" - "Pika-alustuksen" yhteydessä ei suoriteta levypinnan ja sektoreiden tarkistusta vaan ainoastaan levykkeen FAT tyhjennetään. HUOM! Varmista, ettei alin vaihtoehto "Kopioi järjestelmätiedostot" ole valittuna (tärkeää levykkeen myöhempää käyttöä silmälläpitäen).

Vinkki: Katso, mitä Windows sanoo samoista asioita eli klikkaa hiiren oikeanpuoleisella napilla sanaa "Pika-alustus (tyhjennys)" (Quick - erase) ja valitse pikavalikosta "Lisätietoja" (What's up?). Kannattaa muulloinkin kokeilla hiiren oikeanpuoleista nappia, sen avulla voi oikoa sekä tehdä asioita nopeammin ja näppärämmin.

Alustamisen jälkeen laita levyke talteen myöhempää ajankohtaa varten ja siirry seuraavaan kappaleeseen "Kovalevy".

4.4 Kovalevy

Levykkeet ovat kapasiteetiltaan pieniä (1.4 Mtavua) ja tietokoneen kannalta äärettömän hitaita käyttää. Lisäksi ne vioittuvat erittäin helposti. Siksi tietokoneisiin on kehitetty toinen paljon nopeampi ja varmempi tapa tallentaa tietoa: levykkeen kiekko sijoitetaan vahvan metallikuoren sisään, jonka sisällä sijaitsee lähes tyhjiö. Siten se on paremmin suojassa lialta ja pölyltä sekä mekaaniselta vioittumiselta. Kiekkoa pyöritetään hyvin nopeasti, joten hakuaika on paljon pienempi ja yhden sektorin lukemiseen menee huomattavasti vähemmän aikaa kuin levykkeen tapauksessa. Tämä ihmeellinen laite, jota kutsutaan kovalevyksi, sijaitsee kiinteäsi tietokoneen keskusyksikön (sen metallilaatikon, jossa on levykeasema ja virtakytkin) sisällä. Sitä sanotaan jossain yhteyksissä myös kiintolevyksi tai umpilevyksi.

HUOM! Windows käyttää kovalevystä melko harvinaista termiä "umpilevy". Tämä kannattaa muistaa esimerkiksi silloin, kun etsii apua Windowsin ohjeista.

Nopeuden lisäämiseksi kiekkoja on sijoitettu umpion sisään useita päällekkäin ja näitä kaikkia voidaan lukea yhtäaikaa. Näin moninkertaistetaan sekä kovalevyn kapasiteetti että tiedonlukunopeus. Yhden sektorin kokoista aluetta, joka yhden kerroksen sijaan koostuukin useasta päällekkäisestä sektorista, kutsutaan klusteriksi eli ryppääksi (engl. cluster). Itse asiassa kovalevyjen yhteydessä ei pitäisi puhua sektoreista vaan klustereista, mutta käytännössä näitä termejä käytetään sekaisin.

Copyright: Tanya Linden & Mark Mackowiak©UMTC, 1996-1997

4.5 Kapasiteetti

Windows 95 -käyttöjärjestelmä vie kovalevytilaa noin 150 Mtavun verran ja Windows 98 lisukkeineen noin 240 Mtavua. Tavalliset ohjelmat tarvitsevat 2-15 Mtavua ja suuret ohjelmapaketit ja pelit varaavat keskimäärin 20-100 Mtavua. Peruskäyttöön voisi riittää alle 1 gigatavun kovalevy (G = giga = miljardi = 1024 Mt).

Monet käyttäjät ovat kuitenkin melkoisia hamstereita ja tallentavat kaikki kopioimansa ohjelmat kovalevyille ja hakevat niitä vielä lisää Internetistä. Myöskin digitaalisen kuva, video ja ääni vaativat paljon tilaa (vrt. suuret pelit). Lisäksi Internettiä käytettäessä koneen kovalevylle tallettuvat automaattisesti kaikki luetut WWW-sivut. Siksi yksi gigatavu voi jäädä pian liian pieneksi. Suosittelisinkin peruskäyttäjän kovalevyn kooksi vähintään 2-4 Gtavua.

Laitteistovalmistajille suuren tai pienen kovalevyn valmistaminen maksaa suurin piirtein saman verran ja suuremmat ovat - yllättävää kyllä - myös nopeampia. Siksi nykyisin myynnissä olevat kovalevyt ovat kapasiteetiltaan niinkin suuria kuin 10-80 gigatavua.

13 Gtavua vastaa muuten noin kolmea miljoonaa sivua tekstiä eli noin 300 metrin korkuista pinoa A4-arkkeja.

Tietokoneiden kehitystä kuvastaa se, että noin 20 vuotta sitten vastaava tallennuskapasiteetti olisi maksanut 40 miljoonaa markkaa ja painanut pari tonnia, kun nykyään se mahtuu kämmenen kokoiseen muutaman sadan gramman koteloon ja maksaa muutamia satasia. Vielä 10 vuotta sitten 20 MB:n kovalevystä joutui maksamaan 2.500 markkaa ja tänään sillä rahalla saa lähes 1800 (!!!) kertaa suuremman kovalevyn.

4.6 Osiointi

Windowsin käyttämä FAT-tiedostojärjestelmä kehitettiin alunperin DOS-käyttöjärjestelmää varten 1980-luvun alussa. Tuohon aikaan kovalevyt olivat kooltaan maksimissaan muutamia kymmeniä megatavuja eikä silloin osattu ajatella, että tulevaisuudessa ne voisivat olla yli tuhat kertaa suurempia. Siksi FAT-järjestelmän ylärajaksi asetettiin 2 Gtavua. Se ei siis kykene käsittelemään tätä suurempia kovalevyjä. Jos nyt ostan kaupasta esimerkiksi 6 Gtavun kokoisen kovalevyn, jää siitä suurin osa hyödyntämättä:

6 Gtavun kovalevy, josta käytössä 2 Gtavua

Onneksi kovalevyt voidaan jakaa osiin niin, että yksi fyysinen kovalevy näkyy käyttöjärjestelmälle useampana "erillisenä" kovalevynä:

Sama kovalevy jaettuna kolmeen eri osioon eli partitioon.

Kuten aiemmin mainitsin, nykyiset kovalevyt ovat kooltaan 10-80 Gtavua. Jos kovalevy yhä täytyisi jakaa maksimissaan 2 Gtavun kokoisiin osiin, pitäisi 30 Gtavun kovalevy jakaa 15 eri osioon: tällöin tietokoneesta löytyisi 15 kovalevyosiota tunnuksin C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,P,Q!!!

Onneksi vanhanaikaista FAT-järjestelmää on paranneltu ja uusi FAT32-tiedostojärjestelmä mahdollistaa yli 2 Gtavun partitiokoot. Näin kenenkään ei tarvitse pähkäillä lukuisten eri kovalevytunnusten parissa.

Nykyään kun kovalevyt ovat hyvin edullisia ja kapasiteetiltaan vähintäänkin riittäviä ei kovalevyä kannata jakaa kovin pieniin osiin. Oikeastaan ainoa syy pilkkoa se pienempiin palasiin on eri käyttöjärjestelmien asentaminen samaan koneeseen. Usein kun on järkevää tai pakollistakin asentaa toinen käyttöjärjestelmä eri kovalevyosiolle.

Partitioitavan osion tiedot tuhoutuvat uusia osiota luotaessa. Osioiden lisäämistä ei siis voida tehdä käytössä olevalle kovalevylle "tosta noin vaan": ennen toimenpidettä jaettavan osion sisältö täytyy kopioida jonnekin ja vasta sitten suorittaa osittaminen. Tämän jälkeen osio alustetaan ja siihen voidaan kopioida tiedostot takaisin paikoilleen.

Joskus uuden koneen oston yhteydessä myyjälle voi sanoa miten haluaa kovalevyn ositettavan. Tätä mahdollisuutta kannattaa ainakin miettiä etukäteen, sillä jos haluaa tehdä sen itse jälkikäteen, täytyy koneeseen todennäköisesti asentaa aivan kaikki uudelleen. C-kovalevyn osittamisen jälkeen kovalevyllä kun ei ole mitään eikä tietokone edes käynnisty ilman etukäteen tehtyä käynnistyslevykettä. Huh.

EXTRA: Voiko ongelman jotenkin kiertää?

Osiotiedot (engl. partition table) tallentuvat käynnistyslohkoon/käynnistyssektoriin (kts. seuraava kappale). Osittamisen jälkeen jokaiselle uudelle osiolle täytyy luoda tiedostojärjestelmä, joka tehdään alustamalla kyseinen kovalevyosio. Osiokohtainen FAT-tiedostojärjestelmä tallennetaan kunkin osion alkupäähän. Jokaisella osiolla on siis oma FAT.

4.7 Käynnistyssektori

Käynnistyssektoriksi kutsutaan levykkeen ensimmäistä sektoria. Sama pätee myös kovalevyyn, jossa käynnistyslohko on levyn ensimmäinen lohko (lohko koostui päällekkäisistä sektoreista). Se sisältää partitiotietojen lisäksi lyhyen itsestään käynnistyvän ohjelman (engl. bootstrap program), jonka tehtävänä on aloittaa käyttöjärjestelmän lataaminen. Levykkeen alustamisen yhteydessä käynnistyssektoriin voidaan kirjoittaa tällainen ohjelma, jolloin levykkeestä tulee ns. käynnistyslevyke (jargonia: boottikorppu). Se voidaan myös lisätä sinne jälkikäteen, jos on semmoiseen tarvetta. Kun käynnistyssektori ei sisällä tätä ohjelmaa tai jos se on viallinen, tietokone ei käynnisty vaan jää odottamaan käyttäjältä toimivaa käynnistyslevykettä.

Harjoitus #6:

Nyt opettelemme testaamaan tietokonetta ja sen virhetilanteita. Aiheutamme tahallamme yhden virheen, sillä laitamme koneen käynnistymään sellaiselta levykkeeltä, jolla ei ole toimivaa käynnistyssektoria. Tarvittaessa sinun tulee kirjoittaa koneen antama virheilmoitus paperilapulle muistiin. Tietokonetta et tähän voi käyttää, sillä harjoituksen aikana se pitää sammuttaa ja käynnistää uudelleen. Siksi harjoitusta ei myöskään kannata tehdä tässä heti nyt vaan vasta opiskeluistuntosi lopuksi.

Harjoituksen tekemiseen tarvitset vähän aikaa sitten alustamasi levykkeen sekä kynän ja paperia. Samalle paperilapulle voit kopioida harjoituksen ohjeet, sillä kuten sanottu, tietokone tulee sammuttaa etkä siten voi käyttää internet-yhteyttä. Ohjeet ovat sen verran lyhyet, ettei niitä tarvitse erikseen tulostaa.

Ennen tehtävän suorittamista varmista vielä, että saat ja voit sammuttaa käytössäsi olevan tietokoneen. Voi nimittäin olla mahdollista, että jos toimit tällä hetkellä esim. jonkun pienyrityksen tiloissa ja tietokoneesi toimii jonkinlaisena palvelimena, sen sammuttaminen voi katkaista nettiyhteyden tai estää jaetun tulostimen käytön. Tällaiset atk-ratkaisut ovat harvinaisia mutta kuitenkin on mahdollista, että jossain on käytössä tämmöisiä ihmevirityksiä. Kotikoneen sammuttamisesta ei ole tietenkään tule mitään harmia.

Harjoituksen tarkoitus on totuttautua virhetilanteisiin. Niistä pystyy lähes aina selviämään ilman hankaluuksia eikä niitä tarvitse pelätä eikä aina edes hämmästellä.

Ohjeet:

4 - Odota kun kone käynnistyy. Käynnistymisen pitäisi keskeytyä seuraavaan virheilmoitukseen:

Invalid system disk
Replace the disk, and then press any key

Jos sait tästä poikkeavan virheilmoituksen, kirjoita se paperille ylös. Älä paina mitään näppäintä.

Jos virheilmoitusta ei tullut ja kone käynnistyi kuten ennenkin, syynä lienee se että koneen asetuksissa on tyystin estetty levykkeeltä käynnistäminen. Tietokone etsii siis käynnistyslohkoa ensin kovalevyltä ja kun se sieltä löytyy, ei se tietenkään enää siirry etsimään sitä levykkeeltä. Levykkeeltä käynnistämisen eston purkaminen riippuu niin paljon konetyypistä, ettei sitä pysty konetta näkemättä millään neuvomaan. Estoa ei itse asiassa kannata edes poistaa, sillä tällä tavoin estetään myös tietyn tyyppisten virusten leviäminen. Viruksia käsitellään kurssin loppupuolella.

4.8 Nopeus

Nopeudestaan huolimatta kovalevyn käyttö on prosessorille hillittömän monta kertaa hitaampaa kuin RAM-muistin. Asiaa valottakoon seuraava juustoesimerkki:

Kun prosessori tarvitsee jotain tietoa ja se löytää sen suoraan rekisteristään, voidaan tätä verrata juustonhakuoperaatioon kerrosvoileipää tehdessä: juusto on jo valmiiksi pöydällä ja se on heti käytettävissä (aikaa kului 0 konekäskyä). Jos prosessorin tarvitsee lähteä hakemaan tietoa muistista, se vastaa lyhyttä pyörähdystä jääkaapille (2-3 konekäskyä). Mutta kun data pitää hakea kovalevyltä asti, se vastaa vähintään juustonhakumatkaa kuuhun ja takaisin.

Tämä johtuu siitä, että prosessorin täytyy antaa kovalevylle komento hakea tietty klusteri ja kopioida sen sisältö muistiin. Kun kovalevy on siirtänyt lukupään oikealle uralle ja pyöräyttänyt kiekon oikeaan asentoon klusterin löytämiseksi, kopioi se tämän lohkon RAM-muistiin. Lopuksi kovalevy ilmoittaa prosessorille, että kaikki on valmiina. Tänä aikana prosessori on ennättänyt suorittaa miljoonia konekäskyjä.

kohde löytyy	rekisteristä/pöydältä	muistista/jääkaapista	kovalevyltä/kuusta
prosessori	0 konekäskyä 1/300 000 000 sek.	3 konekäskyä 10 ns.	6 000 000 konekäskyä 20 ms.
ihmisen mittakaavassa	0 sek.	1 sekunti	23 päivää

Levykkeet toimivat vielä pari kertaluokkaa kovalevyjä hitaammin, joten tiedon hakeminen levykkeeltä vie prosessorin näkökulmasta ikuisuuksia - ihmisen mittakaavaan muutettuna useita vuosia.

4.9 Muut massamuistit

Epävakaisuudestaan huolimatta disketit ovat hyödyllisiä tiedostojen kopioimiseen ja siirtämiseen koneesta toiseen. Usein käsittelemämme tietomäärä on kuitenkin niille liian suuri. Massiiviset ohjelmapaketit tarvitsisivat kopiointia tai asentamista varten noin 15-40 levykettä ja yksi kolmeminuuttinen tango (CD-tasoista digitoitua musiikkia) vaatii sekin yli 20 diskettiä. Levykkeitä korvaamaan on kehitetty mm. näppärästi vaihdettavia kovalevyjä sekä levykkeen kaltaisia mutta kapasiteetiltaan moninkertaisia systeemejä kuten ZIP- ja JAZZ -asemat sekä LS120-levyasemat. Niiden ongelmana on epästandardisuus ja yhteensopimattomuus muiden järjestelmien kanssa. Kaikilla kun ei ole käytössään näitä 800-2000 markkaa maksavia lisälaitteita.

Jos halut lisätietoja Zip, JAZZ- sekä LS120-asemista niin niitä löydät seuraavilta englanninkielisiltä sivuilta. Kun klikkaat haluamaasi linkkiä niin näytölle ilmestyy uusi selaimen ikkuna, josta löydät lisätietoja laitteesta. Kun haluat jatkaa kurssimateriaalin parissa, sulje ko. ikkuna painamalla x-merkkiä ikkunan yläkulmassa.

ZIP: http://128.250.190.7/mm/hwtute/peripheral_devices/ZIPdrive.htm
JAZZ: http://128.250.190.7/mm/hwtute/peripheral_devices/jaz.htm

Yksi hyvin yleinen massamuistin muoto on CD-ROM -levy (Compact Disk Read Only Memory). Sen kapasiteetti on 650 Mtavua ja nimensä mukaan sille ei voi kirjoittaa mitään. Hyvin monet ohjelmat ja pelit myydään nykyään romppuformaatissa, sillä se on loppujen lopuksi hyvin halpa, kompakti ja erityisen luotettava tiedonsiirtoväline. Kirjoittavien CD-R -asemien (R=recordable) ja niiden käyttämien "tyhjien" CD-levyjen halpeneminen on mahdollistanut CD-R -levyjen käytön varmuuskopioimiseen ja tiedon siirtoon myös kotikäytössä. Sivuvaikutuksena se on myös mahdollistanut kotitekoisen äänilevypiratismin, kun monet voivat nyt kopioida levyjä kotonaan tai vähintään jonkun tutun koneella.

CD-levyllä tieto on tallennettu vinyyli-LP-levyn tavoin spiraalinmuotoiseen uraan. Mutkittelevan fyysisen uran sijaan CD-levyn muovisen suojapinnan alla olevaan alumiinilevyyn on tehty CD-tehtaassa hirmuinen määrä pienen pieniä koloja. Jos jossain kohtaa levyn pintaa on kolo, vastaa se bittiä 1 ja vastaavasti koloton kohta nollaa.

CD-levyyn mahtuu 650 Mtavua tietoa, joka vastaa tekstinä tuhatta 280-sivuista romaania - siis noin 25 hyllymetrillistä kirjoja. Tiedon kompaktisuudesta kertoo myös se, että spiraalin pituus on noin 5 kilometriä ja hiuksen halkaisupinta-ala levyn pinnalla peittää alleen noin 100 bittiä.

Viime vuoden aikana myös uudelleenkirjoitettavat CD-RW -levyt ovat yleistyneet (Re-Writeable). Ne ovat levyjä, jotka eivät ole CD-R -levyjen kaltaisesti kertakäyttöisiä vaan niistä voi "pyyhkiä" vanhat tiedot ja kirjoittaa uudet päälle. CD-RW -levyjä ei kuitenkaan voi lukea kaikilla tavallisilla romppuasemalla.