8 Haziran 2008 Pazar
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.
Yandaki 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 (ilk sürümleri) 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’den 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 Windows 95 (yeni sürümleri), 98, 2000 ve sonrası işletim sistemleri ise FAT 32 formatında 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 yazılamaz, yani dosyalar cluster‘lerce 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(et)’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 tanımlanacaktır. Dosya aslında silinmiyor sadece yok varsayılıyor. Format işleminde kullanılan ve hızlı biçimlendirme yapan bir parametre de (/q) bu işlemi yapmaktadır. 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.
Yukarıdaki 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.
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.
Yandaki 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 (ilk sürümleri) 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’den 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 Windows 95 (yeni sürümleri), 98, 2000 ve sonrası işletim sistemleri ise FAT 32 formatında 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 yazılamaz, yani dosyalar cluster‘lerce 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(et)’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 tanımlanacaktır. Dosya aslında silinmiyor sadece yok varsayılıyor. Format işleminde kullanılan ve hızlı biçimlendirme yapan bir parametre de (/q) bu işlemi yapmaktadır. 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.
Yukarıdaki 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.
Google da bu haberi ara
Etiketler:
Yorum Gönder