Hard diskin Çalişma Prensipleri

Verilerimizi kalici olarak saklamak için kullanilan bir saklama birimidir. Sabit disk döner bir mil üzerine siralanmiş, metal veya plastikten yapilma ve üzeri manyetik bir tabaka ile kapli plakalar ve bu plakalarin alt ve üst kisimlarinda yerleşen okuma/yazma kafalarindan oluşur. Veriler sabit diskteki bu manyetik tabakalar üzerine kaydedilir. Verilerin kaydedilmesinde miknatislanma mantiği kullanilir.
Miknatisin iki kutbu dijital olarak 1 ve 0 ii temsil eder. Verilerimiz böylece küçük miknatislar halinde bu manyetik ortamlara yazilirlar. Bu manyetik tabakalarin üstü dairesel çizgilerle örülüdür. Bunlara iz (track) denir. Sabit diskite birden fazla plakalar üst üste dizilmiştir. Bu plakalarin hem alt hem de üst tarafina bilgi yazilabilir. Herbir plaka üzerinde altli-üstlü yerleşen ve herbirinin ortadaki mile uzakliği ayni olan izlerin oluşturduğu gruba silindir ismi verilir.
Sabit disk üzerinde herbir yüz bir kafa tarafindan okunmaktadir. Bu nedenle kafa ve yüz ayni terime karşilik gelir. İz yapisini pasta dilimi şeklinde bölünmesiyle oluşan ve sabit disk üzerinde adreslenebilir en küçük alana denk gelen parçaya ise sektör (Sector) adi verilir ve bir sektörün barindirabileceği veri miktari 512 byte uzunluğundadir. Bu sektör, kafa ve izler sabit diskte verinin adreslenmesi için kullanilirlar. Şuan adreslemede kullanilan iki yöntem vardir.
Bunlardan ilki CHS olarak adlandirilan Cylinder-Head-Sector konumlarinin verilmesi ile 3 boyutlu olarak dosyanin yerinin bulunmasi ikincisi ise LBA (Logical Block Adressing i mantiksal kütük adreslemesi) adi verilen tek boyutlu adresleme yöntemidir. Günümüzde kullanilan iki tip sabit disk arabirimi vardir. Bunlar IDE ve SCSIidir.
IDE
IDE (Integrated Drive Electronics) bilgisayarin anakartindaki veri yolu ile depolama aygitlari arasinda kullanilan standart bir elektronik arabirimdir. IDE IBMiin 16 bitlik ISA yol sistemi tabanlidir ama ayrica diğer yol standartlarini kullanan yol sistemlerinde de kullanilabilir.Günümüzde satilan birçok bilgisayar IDEinin gelişmiş versiyonu olan EIDEiyi (Enhanced IDE) kullanir. IDE kasim,1990ida ANSI tarafindan bir standart olarak benimsendi. IDEinin ANSI ismi ATAidir (Advanced Technology Atachment).
Normal şartlar bir IDE arabirim ile iki tane sabit diskin çaliştirilmasi mümkündür: Ancak iki entegre denetleyicisinin birinci pozisyonda olmak istemesini engellemek gerekir. Bunu yapmak için sürücülerden biri ana sürücü (Master Drive) diğeri de bağimli sürücü (Slave Drive)idir. Bu disk işlemlerinde açik bir hiyerarşi oluşturur. IDEinin deenetleyici teknolojisinin artan isteklerine cevap vermekte yetersiz kalmasi nedeni ile EIDEinin ortaya çikmiştir. IDE denetleyicisinin üç temel sorunu vardi. 528 MB’ilik depolama üst siniri vardi. Yani 528 MBiin üstündeki diskler IDElerle kullanilamazlar.
En çok iki disk desteği vardi. Yalnizca iki disk kullanilabilmekte idi. Ve CD-ROM gibi çevre birimlerine destek vermemekte idi. EIDE ile birlikte her bir disk için 8.4 GBilik disk desteği vardir. Günümüzde bu sinir daha da üste çekilmiştir. 128 GBia kadar diskler desteklenebilir. 4 tane IDE diski ve CD-ROM kullanilabilir. Bunun için de IDE1 ve IDE2 olarak iki tane arabirim konnektörü kullanilir. Birincil olana Primary ikincil olana da Secondary ismi verilir. Bir konnektörde iki tane disk ve benzeri aygit kullanilabilir. Bunlar birbirinden Master ve slave olarak biribirinden ayrilir. Böylece bilgisayara takilan disk ve benzeri birimler Primary master, Primary Slave, Secondary Master ve Secondary Slave olarak isimlendirilir. Hiyerarşik düzünde aynen bu şekildedir. EIDEilerle birlikte Ultra DMA kavrami ile karşilaşmaktayiz.
Ultra DMA bilgisayarin veriyi sabit diskten bilgisayarin veri yollari ile anabelleğe göndermede kullanilan bir protokoldür. ULTRA DMA/33 protokolü verileri çoğuşma modunda ve 33.3 MBps (Megabayt/saniye) hizinda transfer eder. Bu bir önceki DMA arabiriminin iki kati kadar daha hizlidir.Ultra DMA Sabit disk üreticisi olan QUANTUM ve chipset üreticisi olan INTEL tarafindan geliştirildi. Bilgisayarinizin Ultra DMAiyi desteklemesi demek bilgisayarinizin daha hizli açilmasi, yeni uygulamalari daha hizli çaliştirmasi anlamina gelir. Ultra DMA 40 pinlik bir IDE arabirimi kablosu kullanir.
Ultra DMA/33iden sonra Ultra DMA/66 çikti. Ultra DMA/66 verilerin 66 MBps hizinda iletilmesini sağlar. Bu bir önceki Ultra DMA moduna göre iki kat hizlidir. Ultra DMA/66 80 pinlik IDE kablosu kullanilir. Ultra DMAinin çoğuşma modunu desteklediği söylenmişti. Çoğuşma modu verilerin normalinden daha hizli gönderildiği bir veri gönderme kipidir. Çoğuşma kipini gerçekleştiren birçok teknik bulunmaktadir. Veri yolunda, Örneğin çoğuşma modu, bir aygitin yolun kontrolünü ele almasini ve diğer aygitlarin bunu kesmemesini sağlayarak gerçekleştirilir. RAMide ise Çoğuşma modu bir sonraki hafiza birimi kendisine ihtiyaç duyulmadan getirilerek yapilir. Bu disk cachlerinde kullanilan tekniğin aynisidir. Böylece veriler daha hizli iletilirler.
Bütün çoğuşma modlarinin sahip olduğu bir karakteristik geçici ve güçlendirilemeyen olmasidir. Sinirli zaman dilimlerinde ve özel şartlarda normalden daha hizli veri transferi sağlarlar.
SCSI
Small computer System Interfaceiin kisaltilmiş şeklidir. SCSI arabirimi seri ve paralel portlardan daha hizli veri transfer orani sağlar. (saniyede 80 Megabyte veri iletimi sağlayabilir). SCSI arabirimlere diskin dişinda yazici, CD-ROM gibi çeşitli aygitlar bağlanabilir. Bu yüzden SCSI basit bir arabirimden çok bir giriş/çikiş yoludur. SCSI arabirimi bir ANSI standardi olmasina rağmen çeşitli varyasyonlari bulunmaktadir. Bu yüzden İki SCSI arabirimi birbiri ile uyumlu olmayabilir. Günümüzde kullanilan SCSI arabirimleri aşağidadir.
¨ SCSI-1 : 8 bitlik bir yol kullanir ve 4 MBps lik bir veri transfer hizini destekler.
¨ SCSI-2 : SCSI-1 ile aynidir, fakat 50 pinlik konnektörler kullanirlar. ve birden fazla aygitin bağlanmasina izin verirler.
¨ Wide SCSI : 16 bitlik veri transferini desteklemek için daha geniş bir kablo kullanirlar.
¨ Fast SCSI : 8 bitlik yol kullanirlar, fakat 10 MBpsilik veri transferini desteklemek için saat hizini ikiye katlarlar.
¨ Fast wide SCSI : 16 bitlik yol kullanir ve 20 Mbpslik veri transfer hizini destekler.
¨ Ultra SCSI : 8-bitlik yol kullanir ve 20 MBpsili veri transfer hizini destekler.
¨ SCSI-3: 16 bitlik yol kullanir ve 40 MBpsilik veri transfer hizini destekler. Ayrica Ultra Wide SCSI de denir.
¨ Ultra2 SCSI: 8 bitlik yol kullanir ve 40 MBpsilik veri transfer hizini destekler.
¨ Wide Ultra2 SCSI: 16 bitlik bir yol kullanir ve 80 MBpsilik veri transfer hizini destekler.
SCSI aygitlarin dürümlerine göre 15 aygita kadar sisteme bağlayabilir. SCSIiler IDE arabirimlerinden farkli olarak rasgele erişim yöntemini kullanirlar. IDEiler ise sirali erişim yöntemini kullanirlar. SCSI arabirimleri IDEilerden daha hizlidirlar. Ancak daha da pahalidirlar. Dünya piyasinin yaklaşik %10iunda varlar. IDEiler ise ucuz olmalari ve artik anakart üzerinde tümleşik olarak gelmeleri sebebi ile daha fazla tercih edilmiştir. Bir sabit diskin kapasitesi şu şekilde hesaplanir.
Silindir sayisi*Sektör Sayisi*kafa sayisi*512idir
1024 silindir, 256 kafa ve 63 sektör parametrelerine sahip bir sabit diskin kapasitesi: 1024*256*63*512=845571864 Byteidir. Bu da yaklaşik 8.4 Gigabyteidir. Sabit diskler ile gelen önemli bir kavram da partisyon kavramidir. Partisyon kabaca diskin üzerinde oluşturulmuş bölümlerdir. Bir diskte sadece bir partisyon olabileceği gibi birden fazla da partisyon olabilir. Bir partisyon hangi amaç ile oluşturulmuş olursa olsun o partisyona ulaşim yapacak işletim sistemine uygun bir dosya sistemi ile biçimlendirilmelidir. Bu genellikle işletim sisteminin sorunudur ve işletim sistemi birden fazla dosya sistemini destekleyebilir. Partisyonlarin isimlendirilmesine gelince ilk olarak primary master konumundaki partisyon ciden itibaren isim almaya başlar. Sonra master diskinizde birden fazla partisyon var ise onlar isimlendirilmeye başlar. Örneğin Primary masteridaki disk ikiye bölünmüş ise birincisi C: ikincisi ise D: ismini alir. Buradaki bölümleme işlemi mantiksaldir. Eğer, ikinci bir sabit disk var ise bu disk fiziksel olduğu için D: harfini alir. Mantiksal olarak bölümlenmiş diskin ikinci bölümü ise E: harfini alir. Dosya sistemlerinde yaygin olanlarindan biraz bahsedelim
FAT
File Allocation Table i Türkçeye çevirmek gerekir ise Dosya Atama Tablosu.Bu sistemde partisyon herbiri belli miktarda sektör içeren cluster isimli parçalara ayrilir. Ve hangi dosyalarin bu cluster parçalarindan hangilerine yerleştiği, hangi cluster parçalarinin boş, hangilerinin dolu olduğu gibi bilgiler FAT üzerine yazilir. İşletim sistemi de herhangi bir dosyaya erişim yapmak istediğinde dosyayi bulmak için FAT üzerine yazilan bu bilgilerden faydalanir. Her ihtimale karşi sabit disk üzerinde bir kopyasi bulundurulur.
FAT16
DOS, Windows3.1 ve OSR2 sürümü öncesi Windows95iin kullandiği dosya sistemidir. Eski bir dosya sistemi olduğu için birtakim dezavantajlari ve eksiklikleri vardir. Bunlardan bir tanesi kök dizinin (root) sinirlandirilmiş olmasidir. FAT16 sisteminde açiliştaki primary partisyona ait root dizini, FAT tablosu ve boot sektörü cluster içinde yer almazlar ve sayisi belli olan sirali sektörlerde tutulurlar. Bu sayinin belli olmasi kök dizinine yapilacak eklentilerin belli bir siniri olmasi sonucunu doğurur. Kisacasi altdizin istenildiği kadar uzatilabilmekle birlikte kök dizinde belli uzunlukta girişle sinirlandirilmiştir. İkincisi FAT16 dosya sisteminde adresleme 16 bit olduğundan adreslenebilecek maksimum cluster sayisi 65525itir ve bu clusterlarin boyutu 32 KB olabilir. (aslinda cluster sayisi 65536 olmalidir. Ama bazilari özel amaçlar için tutulur.) bu da bizi FAT16ida kullanilan bir partisyonun 2 GBidan daha büyük olmayacaği sonucuna götürür. Üçüncüsü FAT16 elindeki boş sabit diski ya da partisyon alaninin bir şekilde elindeki clusterlara dağitmak zorundadir. Bu nedenle sabit diskin boyutu büyümeye başladikça clusteriin boyutu da büyür. Örneğin 1 MBilik bir dosya birçok cluster üzerine siralanip yerleşirken 10KB uzunluğundaki tek bir dosya bir clusterii kaplar. Bu durumda özellikle disk boyutu 1-2GB arasinda iseFAT16 cluster boyutu 32 KB olacaktir ve cluster üzerinde 10KBilik dosyadan arta kalan 22 KBilik boşluk değerlendirilemeyerek boşa gidecektir. Özellikle çok miktarda ufak dosya barindiran sabit disklerde bu durum bolca olur.
FAT32
Windows95 OSR2, Windows98, Windows2000 ve Linux tarafindan taninan ve FAT16idan daha gelişmiş bir dosya sistemidir. İlk olarak FAT32ide herhangi bir kök dizin sinirlamasi yoktur. İkinci olarak FAT32, FAT16idaki 16 bitlik adresleme yerine 32 bitlik adresleme kullanir. Bu da 2 TBia kadar olan disklerin taninmasini sağlar. Üçüncü olarak FAT32 cluster boyutunu azaltarak boş alan israfini azaltir.
Kaynak:

CEVAP VER
Lütfen yazınızı giriniz.
Lütfen adınızı buraya giriniz.