Sabit Disklerin Anatomisi...

Sabit disklerin temel ve istenildiğinde bu bilgileri geri vermektir. Temelde sabit diskler birer mıknatıstır. Söz konusu bilgiler sabit disklere mıknatısların kutuplarında yaratılan değişmeler sayesinde kaydedilir. Sabit diskin içini açtığınızda karşınıza verilerimizin kaydedildiği silindirler çıkar.

Bir sabit diskte aşağıdaki şemada gösterilen ana bileşenler vardır. Silindirden az önce bahsetmiştik. Motor olarak gösterilen siyah göbek silindiri döndürmekle görevlidir. Kırmızı çubuk okuma-yazma işini yapan kafadır. Çubuğun altındaki kısım ise; kafayı, devreden gelen komutlar çerçevesinde sağa sola oynatarak silindirin üzerinde gezmesini sağlar. Kafa ile silindir arasında 0.000001 inç boşluk vardır.Elektrik devre modülü ise sabit diskin kendi kontrol merkezidir ve işlemciden gelen sinyalleri çözümleyerek bünyesindeki parçaların nasıl davranması gerektiğini belirler. Elektrik devre modülü sabit diskin alt tabanına monteli haldedir.



Bu yüzden dikkat edilmesi gerekir. Devrede anakart (Main Board) üzerinden işlemci ile verisel iletişim kurmasını sağlayan IDE connector bağlantısı ve güç bağlantı noktası vardır. Bu kabloların özel olarak belirtilen renkleri vardır. Veri iletişimini sağlayan kablo ile güç kabloları devreye, kabloların kırmızı tarafları birbirine bakacak şekilde takılır.

Aşşağıdakii şekil bu anlatılanı göstermektedir. Siyah renkli kablo topraklama için kullanılmakta. Bunların biri biriyle 12 volt, diğeri ile 5 volt elektrik sağlar. IDE kablosu ise gri renktedir. Sadece bir tarafına kırmızı bir çizgi çekilmiştir ki az önce söylediğim şekilde kabloların takılmasında bir yanlışlık olmasın diye.



Son olarak devre üzerinde Jumper ayar bölgesi vardır ama bu apayrı bir konu olduğu için şimdi girmeyeceğim. Bunlardan başka devre üzerinde; işlemci ile bağlantı kurarken işe yarayan ve motorları hareket ettiren kontrol çipleri vardır. Sabit disk içindeki silindirler bilmem kaç bin devirle dönerken kafalar da sağa sola sürekli hareket ederler. Aralarındaki mesafe yok denecek kadar azdır. Ancak bu hızla bir dönme gerçekleştiğinden silindir ile kafa arasında bir hava sirkülasyonu oluşur temas gerçekleşmez. Hava yastığı görevi gören bu aralığa gözle görülmeyecek bir tozun bile girmesi tüm mekanizmayı bozmaya yeter. Söz konusu anlattığımız bu mekanizma kusursuz denilecek bir mükemmellikle işlemektedir. Öyle ki bir silindirin 1mm2`lik alanında yer alan 1-2 milyon mıknatıs dakikada 10000 devirle tek tek ayırt edilerek okunur ve yorumlanır.

Verilerin Kayıt Edilmesi...

Bilgiler sabit diske yazılırlarken gelişi güzel yazılırlar ancak hepsinin yazıldığı yer ve konum adreslenmektedir. Aksi halde yazılan bir veri bir daha bulunamaz. Yandaki şekil bir silindir üzerini göstermektedir. Silindir üzerinde yar alan kırmızı halkalar track adını almaktadır. Yüzeyde bulunan her track sektör adı verilen küçük parçacıklara ayrılır. Her silindirde 1024 track ve her track içinde 63 sektör bulunur.



Dosyalar kaydedildikten sonra diskin indeksine nereye kaydedildiği hakkında bilgiler düşülür. (a dosyası silindir4, track 573, sektör 12 gibi) Bir dosyanın büyüklüğü eğer 63 KB ise sabit diskte kaplayacağı alan 1 sektördür. Eğer 63'den küçük olursa (mesela 10 KB) yine 63 KB'lik bir yer; yani 1 sektör yer kaplar. Eğer 64 KB olarsa 2 sektör yer kaplar. Bu alan kaybına yol açar. Sorunun giderilmesi için sektörler işletin sistemlerinde parçalara ayrılır. Bu ayırma işlemi sanal olarak gerçekleştirilmektedir ve ayrılan her parçaya cluster adı verilir.

Windows 95 ve önceki işletim sistemleri 16 bitlik bir dosya sistemini kullanmakta idi. Bunun anlamı her sektör 32 KB lik cluster halinde bölünüyor. Az önce verdiğimiz örneği şimdi incelersek; 63 KB dan az olan bir dosya (mesela 10 KB) artık 1 sektör (63 KB) değil 32 KB cluster‘lük yer kaplıyor. Ve 32 KB cluster boşta kalıyor. Günümüzdeki 98, 2000, XP ve sonrası işletim sistemleri ise FAT 32 formatında ve daha gelişmişi NTFS dosya sistemini desteklemektedirler. Bu sistem 1 sektörü 4 ila 16 KB lik parçalara bölerek daha fazla yer kazandırıyor. Düşünün ki elimizde 5 KB lik ufak bir yazı dosyası var. Bu dosya FAT 16 sisteminde 32 KB, FAT 32 sisteminde 8 KB yer kaplar.

Bu anlatılanlar dosya sıkıştırma işlemlerinde kullanılan mantığın aynısıdır. Yalnız unutulmamalıdır ki her cluster içine o programa ait veriler yazılır; bir diğerleri yazılamaz. Yani şöyle; FAT 32 sisteminde karşımıza 1 KB lik bir dosya çıkarsa 1 cluster yer kaplar (4KB), 3KB lik boş kalan alana başka bir şey yazilamaz, yani dosyalar clusterlerce bir bütün olarak algılanır. Öyle ki dosyalar taşınır, silinir veya kopyalanırken cluster lar halinde işlem görürler. Düşünsenize bir cluster da 2 ayrı dosyaya ait veri olsa ve biz bunlardan birini silsek diğerinin de aynı cluster'e denk gelen kısmını silmiş olacağız. Bu durumda diğer dosya eksik veri nedeniyle çalışmayacaktı.

FAT (File Allocation Table)...

Dosya ayrıma tablosu anlamına gelen bu terim disk lerde indeks olarak kullanılan bölümdür. İşletim sistemleri bir dosya kaydederken nereden başlaması gerektiğini bilmek zorundadır. Aynı şekilde bir dosyayı okuyacaksa yine bunun nereden başladığını bilmek zorundadır. Aksi halde tüm veriler birbirlerinin üzerlerine yazılırdı. Az önce yukarıda anlatılan dosya ayırma sistemleri FAT 16 ve FAT 32 isimlerini buradan almaktadır. Bu tabloda bir sorun ortaya çıkarsa dosyalarınızı yavaş yavaş kaybetmeye başlarsınız. Windows 98 eğer başlat menüsünden kapatılmazsa bir dosya kaybı olabilir düşüncesiyle, bir sonraki açılışında scandisk'i çalıştırır. (Scandisk disk üzerindeki bozuklukları gidermeye yönelik yazılmış bir programdır.) Hatırlarsanız daha önce dosyaların gelişi güzel kaydedildiğini ve bu dosyaya ait tüm verilerin nereye kaydedildiğini indekse yazıldığını söylemiştik. Aksi halde okuma-yazma işlemlerinde hata oluşur. Mesela 5 MB büyüklüğünde bir dosya sildiğinizde, söz konusu işlem FAT'e kaydedilecektir ve ilgili alan boş olarak tanimlanacaktir. Dosya aslinda silinmiyor sadece yok varsayiliyor. Format işleminde kullanilan ve hizli biçimlendirme yapan bir parametre de (/q) bu işlemi yapmaktadir. Yüzeye yeni track (iz) açmak yerine FAT'i siliyor. Silme işleminden sonra 8.5 MB lik bir dosya yüklemek isterseniz; ilk 5 MB lık kısmı silinerek boşaltılan yere geri kalan 3.5 MB lık kısmı başka bir yere kaydedilecektir. İşte dosyaların gelişi güzel yazılmasından kasıt dosyaların sürekli dağınık olmasıdır. Aşağıdaki ilk şekil düzenlenmemiş bir sabit diski göstermektedir.

Defrag...

Defragment kelimesinin kısaltması olan DEFRAG dosya sistemini düzenlemeye yarayan bir programdır. Yukarıdaki ilk sekil bir dosyaya ait verilerin silindir üzerindeki yerlerini göstermektedir.Bu dosyanın okunması normalden daha uzun bir zaman alacaktır. Bunun nedeni okuyucu kafanın dağınık yerlerde bulunan dosya parçacıklarına ulaşmasında geçireceği süredir.



ukarıdaki şekilde ise aynı sabit diskin defrag yapılmış halini görmektesiniz. Dosyalar belirli bir öncelik sırasına göre arka arkaya getirilmektedir. Önce sistem dosyaları birleştirilir ve silindirin en başına yazılır. Daha sonra diğerleri. Bu sayede okuyucu kafa bir dosyayı okumak istediğinde FAT'ten adresini öğrenecek ve bir kere konumlanmayla okuma işlemini gerçekleştirecektir. Aksi halde konumlama işlemi 4-5 kere gerçekleşecektir. Unutulmamalıdır ki yapılan bu işlem sabit diskin performans artışında en büyük paya sahip işlemdir.

VERİ YOLLARI...

Bilgilerin sabit disk arkasından çıkan gri kablo üzerinden akış mantığı ve çeşitleridir. Veri yolları sabit diskten gelen bilgilerin aktığı, kontrol edildiği ve bir nevi yorumlandığı yollardır. Bu yollar belli arabirimler kullanırlar ki performans üzerinde oldukça etkilidir. Şimdi bu arabirimleri inceleyeceğiz.

1.IDE : Intehrated Drive Electronics cümlesinin kısaltması olan IDE "Entegre Sürücü Elektroniği" anlamına gelmektedir. ATA olarak da bilinir. Bu yoldan akan verileri denetleyen elektronik denetleyici sabit diskin üzerinde, veri aktarımını kontrol eden çip ise çip anakart üzerindedir. Bu iki işlemin birbirinden ayrılması 1986 yılında Compaq ve Western Digital firmalarınca ATA standardının benimsenmesiyle gerçekleştirildi. ATA (AT Attachement-AT Eklentisi) cihazların birbirleriyle uyum içinde çalışması için nasıl üretilmesi gerektiğini anlatan bir tür teknik kılavuzdur.

2.SATA : SATA (Serial ATA) fiziksel depolama arabirimi için kullanılan Paralel ATA yerine geliştirilen yeni standarttır. IDE arabirimini kullanan Parallel ATA da gelinen son nokta olan Ultra ATA-133 ile, saniyede 133MB veri transferi desteklenirken, teorik olarak saniyede 600MB veri transfer hızına ulaşabilen SATA sahip olduğu potansiyel ile, bugün ömrünü tüketmekte olan PATA nın yerini alabilecek en iyi çözümdür.

PATA nın bus topolojisinden farklı olarak SATA larda kimi kullanıcıların kafalarını karıştırabilen Master/Slave ayarını kontrol eden jumper lar bulunmamaktadır.

3.SCSI : Small Computer System Interface cümlesinin kısaltması olan SCSI Küçük Bilgisayar Sistem Arabirimi anlamına gelmektedir. IDE veri yolundan en büyük farkı, elektronik denetleyici disk üzerinde değil ayrı bir karttadır. Gri kablo önce bu karta takılır, kartta ana karta monte edilir. Veriler bu kart üzerinden akar. Veri transfer hızları yeni SCSI teknikleriyle 160 MB/sn yi bulabilmektedir. Dönüş hizlari 6000,7200, 10000 ve üzeri rpm dir. Bu sistem daha çok windows NT işletim sistemi için öngörülmüştür. Ev bilgisayarlarina önerilmez, yüksek maliyetlidir. Büyük işyerlerinde ana bilgisayarlara takilir. Nedeni ayni anda isterse 30 kişi diske veri yazabilir veya diskten veri okuyabilir. Bu işlem SCSI kartlariyla işlemlerin belli bir siraya konulmasi ile gerçekleşir.

SMART Teknolojisi...

SMART Teknolojisi 1992 yılında IBM tarafından 3.5 inçlik diskler için tasarlanmış olan bir teknolojidir. Smart sayesinde diskler kendi kendilerini denetleyip olması muhtemel konularda, BIOS'a ve kontrol kartına sinyaller gönderiyorlar. Bu bir anlamda kendi durumlarını ve oluşabilecek hataları denetleme mekanizmasıdır. Smart kendi içerisinde PFA (Predictive Failure Analysis - Olası Bozukluklar Analizi) teknolojisini içerir. Bu sayede sürekli kendini denetleyen bir disk, bozulma durumunda sizi uyarır. Bu özellik için BIOS'unuz ve kontrol çipleriniz smart teknolojisine uyumlu olmalıdır. Bu teknolojide bozulmalar 2 gruba ayrılır. Tahmin edilebilir ve edilemez. Tahmin edilemez hatalar genelde statik elektrik, ısınma veya darbesel nedenlerden dolayı bir anda ortaya çıkar. Tahmin edilebilir hatalar ise mekanikseldir. Mesela okuyucu kafanın normalden hızlı veya yavaş hareket etmesi gibi.

Disk Performansı...

Bir disk satın alırken, performansını en azından firmanın verdiği bilgilere göre anlamak için genel olarak beş kritere bakmak gerekiyor. Bu kriterler:

Motor Hızı (rpm) : Devir/dakika cinsinden hızı. IDE disklerde 5200, 5400, 7200 ve 10000 devirler daha yaygın. 7200 rpm disklerin motor hızı sayesinde 5400 devir disklerden %20 daha hızlı olduğu biliniyor.

Erişim Süresi (ms) : Ne kadar düşük olursa o kadar iyi. Sıralı verileri okurken, izler arasında geçiş yaparken, rasgele verileri kurken oluşan gecikme sürelerinin (latency) de hesaba katıldığı karmaşık bir yöntemle hesaplanıyor. Neyse ki test yazılımımız bize ortalama bir erişim süresi veriyor.

Tampon Bellek Kapasitesi (KB) : Hızlı tampon bellek kapasitesi ne kadar yüksekse o kadar iyi.Piyasada 2,4,8,16'lık kapasiteleri mevcuttur.

Dahili Transfer Hızı (Mbit/sn) : Genel kriterlere göre, bir diskin Ultra ATA/66 standardına ayak uydurabilmesi için dahili transfer hızının 200 Mb/sn'nin üstünde olması gerekiyor. Ne kadar yüksekse disk o kadar hızlı demektir.

Notlar

7200 rpm ile dönen bir 3.5 inçlik bir sabit diskin içinde bulunan silindirlerin dış kısmındaki merkez kaç ivmesi, bir insana uygulanan yer çekiminin 647 katıdır.

Windows NT sistemlerinin kullanabildiği en büyük disk kapasitesi 2 Petabyte'dır. Bu öyle bir şeydir ki dünya üzerinde yaşayan her canlı 20 sayfalık bir word yazısı yazsa 1 petabytelık diskin sadece %0.25 (Binde 25) 'ini doldurur.

Bir insan vücudunda depolanabilecek olan statik elektrik, bir hard diskin dakikada 10000 devirle dönen kafasında kullanılan elektrik geriliminden 2500 kat daha fazladır. Düşünün bakalım kendinizi topraklamadan sabit diske tuttuğunuzda ne olur!

Yazı birden fazla alıntı içerikten derlenmiştir umarım faydalı olur.

Etiketler:
Beğeniler: 0
Favoriler: 0
İzlenmeler: 1126
favori
like
share
aloss5 Tarih: 12.08.2008 15:30
ellerine sağlık hocM
alpay_alpi Tarih: 26.01.2008 01:28
resimleri göremedım belkı yardımcı olur dıye ama bakalım genede
alpay_alpi Tarih: 26.01.2008 01:27
dostum bılgı için saol işime yaradı dogrusu