Harddiskler
Bilindiği üzere en çok kullanılan bilgi depolama birimlerinin başında
hard disk gelmektedir. Fakat kullanıcıların çoğu hard diski sadece basit
bir kaydedip saklama elemanı olarak görmektedirler.
Pek az
kullanıcı bir hard diski yakından görme olanağı bulmuştur. Disketlerden
farklı olarak, hard diskler, havayla temas etmeyecek şekilde, dış
etkenlere karşı metal bir kutunun içinde korunurlar. Dışardan
görülebilen: sürücü, metal kutu ve birkaç elektronik devredir. Metal
kutuyu açıp içindeki diski görmenin de kolay bir yolu yoktur. Çünkü
kasanın açılması, hard diskin harap edilmesi anlamına gelir. Bu
kutuların sadece, “temiz oda” (clean room) denilen, havaları
filtrelenmiş odalarda, özel kıyafetler giymiş görevli kişilerce
açılmaları gerekir. Bazı hard diskler, taşınabilir kutular içinde
sunulsa da, büyük bir çoğunluğu sabittir. Bunlara ‘Winchester” adı
verilir. Hard diskin kod numarasının tanınmış Winchester tüfeklerinin
model numarasıyla aynı olması yüzünden bu ismin verildiği söylenir.
İzler, Sektörler ve Manyetik Kafalar
Şekil 1: Veri Erişimi
Disketler
ve hard diskler arasında çok büyük farklılıklar olsa da, temelde
eşittirler. Veriler; manyetik desenler şeklinde ve dairesel olarak
diskler üzerine yazılırlar. Bu dairelerden her biri iz adını alır ve
eşit büyüklükte olan sektörlere ayrılır. Manyetik kafa; diskin dış
kenarından merkezine doğru hareket eder, istenilen bilgilerin bulunduğu
izde durur ve aradığı sektörün diskin dönmesi esnasında altından
geçmesini bekler. (Şekil 1)
Aşağıdaki şekilde de sektörlere bölünmüş izler görülmektedir
Şekil 2: Sektörler ve İzler
Disket ve Hard Diskler Arasındaki Farklar
Hard
disklerin disketlerden temel ve en önemli farkları çok daha hızlı
çalışmaları ve verileri daha yoğun bir şekilde saklamalarıdır. 5.25’lik
bir disket 40 iz içerirken, yine 5.25’lik olan bir hard disk 1000 tane
iz içerebildiği gibi. bir iz üzerinde de 4 kat daha fazla veri
saklayabilir. Bu kadar yüksek bir veri yoğunluğu, disk yüzeyine çok
yakın hareket edebilen; çok küçük bir manyetik kafa gerektirir. Her
dikey hareket, manyetik kafanın zıplamasına sebep olabileceği için,
diskler; manyetik bir alaşımla kaplı, ve çarpmalara karşı dayanıklı bir
alüminyum plakayla sabitleştirilir. Daha önce de belirtildiği gibi, hard
diskler kendilerine has süratleriyle de tanınmışlardır. Normal bir
disket, dakikada 300 İle 360 dönüş yapmasına karşın, hard diskler
dakikada 3600 dönüş yapar. Bu sürat, manyetik kafa için de geçerlidir.
Hard disklerin manyetik kafaları, izlerin üzerinde çok yüksek bir
süratle hareket ederler. Bütün bunlar, montajda çok dikkatli ve hassas
bir çalışma gerektirir.
Diskler
Şekil 3: Manyetik Kafalar ve Diskler
Hard
disklerde, veri okuyabilme kabiliyetinin geliştirilmesi amacıyla ortak
bir eksen üzerine bir çok disk yerleştirilmiştir. Bu diskler, eksenin
içinde veya altında bulunan bir motorun çalışmasıyla harekete geçerler.
Aşağıdaki şekilde gerçek bir hard diskin büyütülmüş hali görülmektedir.
Şekil 4: Okuma-Yazma Kafaları ve Diskler
Diskin
iki yüzü de veri saklamak amacıyla kullanılır. Farklı disk yüzleri için
tek bir manyetik kafa kullanmak verimsiz olacağından, her disk yüzü
için bir manyetik kafa kullanılır. Alt alta duran ve tek bir diske ait
olan kafalar, hep aynı anda hareket ederler. manyetik kafaların çalışma
tarzı aşağıdaki şekilde daha iyi gösterilmiştir.
Manyetik
kafanın, disk yüzeyinin üzerinde bir inch’in sadece 100,000’de 1’i kadar
bir yükseklikte gidip gelmesi sırasında, izlerin de manyetik kafalarla
tam olarak çakışmaları gerekir.
Şekil 5: Okuma-Yazma Kafalarının Çalışma Şekli
Manyetik
kafanın bu kadar az bir yükseklikte gidip gelebilmesi, diskin dönmesi
esnasında oluşan bir hava yastığı sayesinde olur. Manyetik kafa, diskin
dönmesiyle hafifçe kalkar ve durduğu an yine hafifçe iner. Disk
durduğunda kafa yüzeye temas eder. Şekil 4’ te manyetik kafanın çalışma
prensibi görülebilir.
Kontrol Ünitesi
Çoğu
hard disk, bilgisayarın içindeki bir slot’a (yuvaya) yerleştirilen
kontrol kartı tarafından desteklenir. Diskten okunan veriler, manyetik
kafa aracılığıyla bu kontrol ünitesine aktarır. Her hard disk,
bilgisayar ile iletişim sağlayabilmek için bir kontrol ünitesine sahip
olmak zorunda değildir. Kontrol ünitesi, ancak IBM PC, AT ve bazı PS/2
sınıflarında bulunmaktadır. Veriler, kontrol ünitesine ulaştıktan sonra,
bir buffer’a (hafıza parçasına) aktarılır. Daha sonra kontrol ünitesi,
her bilgisayarın kalbi sayılan mikroçiplere, yani CPU’ ya (merkezi işlem
ünitesi) bir sinyal gönderir ki, bu işlem verilerin buffer’dan alınıp
bilgisayarın RAM’ına (sistem hafızası) aktarılması için gereklidir.
DMA Hafızaya Doğrudan Erişim
Bu
işlem iki şekilde yapılır: IBM AT ve PS/2 sınıflarında CPU bu işi
kendisi yapar: IBM PC ve XT’lerde ise, DMA (Direct Memory Access) diye
adlandırılan bir teknik kullanılır. Bu teknik, özel bir çipte
gerçekleşir. Çip; kontrol ünitesinden gelen verileri CPU’ya göndermeden,
doğrudan hafızaya gönderir. Bunun sebebi, PC ve XT’lerde mikroçipler
ile hard disklerin veri aktarım oranlarının uyuşmamasıdır.
DOS Buffer’ları
Veriler,
RAM’daki rezerve alanlara, yani DOS buffer’larına aktarılır. Her DOS
buffer’ının içerebileceği veri miktarı, bir disk sektörü (DOS için 5l2
byte) kadardır. Genelde, hard diskle donatılmış makinalar 20 tane buffer
kullanır. Bir dosya okunduğunda, bu buffer’lar peş peşe doldurulur.
Eğer tüm buffer’lar dolmuşsa, yeni veriler, buffer’lara tekrar ilkinden
başlanarak aktarılır. Son olarak, DOS gerçekten gerekli olan verileri
bunların içinden seçer ve kullanılan program tarafından belirlenen
hafıza adresine gönderir
Bilgisayar diske veri yazdığında, bu
işlem tersine işler. Õnce, kullanım programı verileri hafızanın hangi
adresinde bulabileceğini DOS’a bildirir. Veriler, bu hafıza adresinden
DOS buffer’ına ve buradan da kontrol ünitesindeki buffer’a ulaşır.
Bundan sonra kontrol ünitesi; disk sürücüsüne verilerin diskin hangi
yüzündeki, hangi izin, hangi sektörüne ulaşacağını bildirir ve manyetik
kafa bu konuma yerleştiği an verilerin diske yazılmasına başlanır.
Diskin gerekli kısmı manyetik kafanın altına geldiği an, kafa, disk
yüzeyine manyetik bir akım uygular ve asıl veri bu şekilde, uzun bir
zincir halinde kodlanmış olur. Şekil 6’da bu olay blok diyagramla
gösterilmiştir.
Şekil 6: Verilerin Akışı
DİSK YÜZEYİ
Her disk veya disketin yüzeyi
verileri saklayabilecek bir maddeyle kaplıdır. DOS, sektörlere 5l2
byte’lık veri aktarır. Bu miktar, başka işletim sistemlerinde değişse
de, biz bu bölümde sadece DOS işletim sistemini dikkate alacağız. Ancak,
daha sonra anlatılacak olan konular, mikro bilgisayarlardaki başka
işletim sistemleri için de geçerli olacaktır.
Yük Değişmesi - Manyetik Akımın Değişmesi
Disk
yüzeyinde, manyetik yük taşıyabilen ve her biri büyük bir mıknatıs
gibi, bir kuzey ve bir de güney kutbuna sahip olan, zerrecikler bulunur.
Manyetik kafa, bu zerreciklerden oluşan çok küçük bir grubun yükünü,
yani kuzey ve güney kutuplarının yerlerini değiştirebilecek
yetenektedir. Manyetik olarak etkilenebilecek en küçük alana, yani
gruba, manyetik yük alanı (domain) denir. Bu manyetik yük alanlarından
binlercesi bir araya gelip bir izi oluşturur. Disk yüzeyi, manyetik
kafanın altından geçerken kafa kendi yükünü değiştirir ve bunu yük
alanına iletir. Bóylece veri, kodlanmış halde diske aktarılır.
Veri Kodlaması
Bilgisayardaki
her türlü bilgi “l” veya “0”; “evet” veya “hayır”; “açık” veya “kapalı”
şeklinde kodlanır. Örneğin “A” harfini kodlarsak, kodumuz (açık -
kapalı - kapalı - kapalı - kapalı - kapalı - açık - kapalı) şeklinde
olur. Bu sekiz bit bir arada, veriyi (yani A’yı) içerebilen bir byte’ı
oluşturur. Bu harfi oluşturan kod zinciri keyfi verilmiştir ve ASCII
standardının (American Standard Code for Inforınation Interchange) bir
parçasıdır. ASCII karakterler, bilgisayarlarda bir standart oluşturmak
için belirlenmiştir. Harfin hard diske yazılışı esnasında, manyetik kafa
ritmik olarak yükünü değiştirir ve böylece harfle ilgili kodlar peş
peşe gelen sekiz adet yük alanına aktarılır. Değiştirilen yük “açık”
(binary 1), değiştirilmemiş yük “kapalı” (binary 0) olur.
Veriler
diskten okunduğunda, bu işlem tersine işler. Manyetik kafa, altında
dönen diskin yüzeyi üzerinde, yükü değişmeden durur ve istenilen yük
alanları (bir bakıma küçük mıknatıslar) altından geçerken onların
yükünden etkilenir. Manyetik kafada manyetik etkileşimler sonucu
elektriksel dalgalanmalar olur. Bu dalgalanmalar, sürücünün elektronik
aksamı sayesinde güçlendirilir ve “açık” ve “kapalı” şeklîndeki
elektronik kodlara dönüştürülür. Sonunda bu kodlar da bilgisayarın
hafızasına gönderilir. Aşağıdaki şekil bütün bu olayın anlaşılabilmesi
için bir fikir verebilir.
Veri Yoğunluğu
Şekil 1: A Harfinin Kodlanışı
Disketlerde,
iz başına yaklaşık olarak 30,000 yük alanı düşer. Bu miktar, iki ekran
(25 satıra 80 sütun) dolusu metni kapsar. Buna karşın hard disklerde,
izin bir inch’lik bir bölümünde en az 10,000 yük alanının bulunduğunu ve
disklerin dakikada 3,600 dönüş yaptığını düşünürsek, manyetik kafanın
ne kadar hızlı çalışması gerektiğini daha iyi anlarız. Manyetik kafanın
altından saniyede en az 5 milyon yük alanı geçip gider.
Manyetik Alaşımlar
Hard
diskini bir tornavida ile açacak olan bir kişi; ya disketler gibi koyu
gri, veya otomobil tamponları gibi parlak renkte olan diskler görür.
Birinci tip diskler kaplanmış (coated), ikinci tip diskler ise
parlatılmış (plated) alaşımlar diye adlandırılır. Her iki durumda da,
yüzeyin biraz altında çok hassas olarak işlenmiş ve üzeri asıl veri
saklayıcı alaşım ile kaplanmış alüminyum bir plaka (blank) bulunur.
IBM
kısa bir süre öncesine kadar, kaplanmış alaşımlı diskler
kullanmaktaydı. Burada kullanılan alaşım, aslında metal plakaya
yapıştırıcı bir maddeyle yerleştirilen pas zerreciklerinden başka bir
şey değildi. Kaplamanın, diskin her tarafında aynı kalınlıkta olması çok
önemli, fakat aynı zamanda da oldukça zor sağlanabilen bir husustu.
Parlatılmış alaşımlar ise, plakaya saf metal yerleştirilmesiyle
üretilir. Bu yerleştirme işlemi ya buharlı teknik ile, veya yeni
geliştirilen bir püskürtme (sputtering) tekniği ile gerçekleştirilir.
Buharlı teknik çok zor olduğundan, bu tip diskleri ucuza üretmek uzun
yıllar almıştır. Bugün bu yöntemlerle üretilen diskler; yüksek
kapasiteli, yüksek verimli ve yüksek fiyatlı sürücülerde kullanılır.
Kaplanmış - Parlatılmış Disklerin Karşılaştırılması
Demirden
oluşan kaplamalar, kaba bir tahminle, parlatılmış alaşımlardan on kat
daha kalındır (bir inch’in sadece milyonda birkaçı kadar). Buna
ilaveten, bu kaplamalar yapıştırıcı bir maddeyle metal plakanın üzerine
yapıştırılır. Bu da, zerrecikler arasındaki mesafelerin artmasına yol
açar. Parlatılmış alaşımlı disklerde ise, zerrecikler sık bir şekilde
yerleştirilir. Yapıştırıcı maddenin yokluğu da bunlarda çok daha ince
bir kaplamaya izin verir. Bu sebepten dolayı, parlatılmış alaşımlı
disklere ince-teyp diskleri (thin-film media) de denir. Kaplanmış
alaşımlı disklerde, manyetik yük alanı sayısı disketlerdekinin çok
üstünde olsa da, parlatılmış alaşımlı disklerdeki alan sayısının yanına
dahi yaklaşamaz.
Kaplanmış alaşımlı diskler, inch başına 20,000
yük alanı alabilirlerken, laboratuarlarda prototip olarak bulunan
parlatılmış alaşımlı disklerde bu sayı 50,000’i aşar. Bu miktar,
manyetik yük alanlarını diskin içine dikey olarak yaymakla
(perpendicular recording) daha da artırılabilir. Yüksek kapasiteli
disklere olan talebin günden güne artması, parlatılmış alaşımlı disklere
olan eğilimi de artırmaktadır.
Manyetik Kafanın Düşmesi
Parlatılmış
alaşımlı disklerin bir avantajı da çok sert olmaları ve dolayısıyla
manyetik kafanın disk yüzeyi üzerine düşmesine karşı çok dayanıklı
olmalarıdır. Çoğu kullanıcı bir manyetik kafanın düşebileceğini bilir,
ancak bunun sebebini pek azı açıklayabilir. Bilindiği gibi, ilk deneysel
sürücüler çok büyük disklerden ve motorlardan oluşan dev aletlerdi. O
zamanlar, laboratuardaki ufak bir kaza sürücüde büyük hasarlara yol
açardı. Bu hasarlar, manyetik kafanın disk yüzeyine “Düşme”sinden
kaynaklanırdı.
Günümüzde bu tür düşmeler çok daha hafif dozda
olur. Hafif sarsıntılar veya mekanizmadaki ufak bir hata, manyetik
kafanın düşmesine ve disk yüzeyine küçük bir yarık açmasına yol açar.
Diskin bu esnada dönüyor olması hasarın derecesini artırır. Yırtığın
meydana geldiği alan artık kullanılmaz hale gelir ve eğer bu alana daha
önceden veri girilmişse, bunlar da kullanılmaz hale gelir. eğer disk
yüzeyinden parçacıklar kopup sürücünün içinde yayılmaya başlamışsa hasar
daha da ciddi boyutlara ulaşır. Bazı durumlarda kopan bu parçacıklar
manyetik kafa ile disk yüzeyi arasındaki boşluktan daha büyük olur. Bu
durumlarda, manyetik kafa, bu parçacığın üzerinden geçerken onu sürükler
ve daha başka alanların da hasar görmesine sebep olur. Duruma göre bu
parçacıkların manyetik kafaya yapıştıkları ve manyetik gücünü
etkiledikleri de olur.
Bozuk Sektörler
Ara
sıra, DOS’un hafif hasar görmüş bir alana hiç sorun yaratmadan veri
yazdığı görülür. Ancak hasar ağır ise, yani disk yüzeyinde bir yarık
açılmış ise, bu alana veri yazmak mümkün olmaz. Bu durumlarda disk
yüzeyinde bozuk sektörler (bad sector) meydana gelir. Eğer işletim
sistemi böyle bir alan ile karşı karşıya kalırsa “ X sürücüsünde okuma
hatası var” (Error reading drive X), veya “sektör bulunamadı” (Sector
not found) mesajlarını verir. Hasarın ortadan kaldırılması için bu
sektórlerin DOS tarafından erişilmez hale getirilmeleri gerekir. Başka
bir olasılık ise, hard diskteki tüm dosyalanın bir backup'ını (yedeğini)
aldıktan sonra hard diski formatlamak ve ardından yedekleri tekrar hard
diske kopyalamaktır. Formatlama esnasında DOS bu sektórleri
“kullanılmaz” şeklinde işaretler.
Şiddetli Düşmeler
Düşme
en dıştaki izlerden birinde meydana geldiyse hasar daha şiddetli
olabilir. Çünkü bu izler özel DOS dosyalarını, ana directory’yi ve
verilerin diskteki dağılımlarını içeren bilgileri (FAT) saklar.
Dolayısıyla, bu kısımlardaki hasarlar, diskteki tüm dosyalar sağlam olsa
dahi, verileri okunamaz hale getirir. Bu; meydana gelebilecek en ağır
hasardır. Böylece kaybolmuş dosyalan kurtarmak mümkün olsa dahi, bu çok
zor olur Manyetik kafa sık sık bu izlerin üzerine geldiği için, bu tür
hatalar maalesef en sık meydana gelen hatalardır. Ama genelde her türlü
manyetik kafa düşmesi can sıkıcıdır.
Düşmelere Karşı Dayanıklı Bir Tasarım
Günümüzde
mühendisler manyetik kafa düşmelerine karşı dayanıklı disk alaşımları
geliştirmeye çalışıyorlar. Özellikle 3-M şirketinin geliştirdiği esnek
yüzeyli alaşımlar (stretch surface recording veya SSR) çok umut
vericidir. Bunlarda, manyetik olarak kaplanmış özel bir zar, alüminyum
plakanın yüzeyine sarılır. Zar, plakanın kenarından dışa çok az taşacak
şekilde gerilir. Böylece manyetik kafa disk yüzeyin düştüğü an çarpma
gücü emilir ve yüzey korunmuş olur. Bunların deneysel prototipleri
parlatılmış alaşımla kaplı disklerin sağladığı veri yoğunluğuna yakın
bir veri yoğunluğu sağlıyorlar.
Düşmelerden Kaynaklanmayan Hatalar
Çoğu
kişi, meydana gelen her türlü hataya kafa düşmesinin sebep olduğunu
sanır. Oysa pek azı bu sebepten kaynaklanır. Hatalara yol açabilecek
arızalardan bazıları elektronik aksamlar: diski döndüren motorun
yanması; manyetik kafanın konum ayarının bozulması veya manyetik kafanın
kirlenmesi olabilir. Hard disklerin kirlenmesi, genelde demir oksit
alaşımıyla kaplı disklerde meydana gelir. Hafif olan kaplanmış alaşımlar
manyetik kafanın manyetik alanına yapışır. Parlatılmış alaşımlar ise o
kadar sert olurlar ki, düşmeler neticesinde kırılmalara yol açarlar. Her
iki durumda da hard diskin tamire gitmesi gerekir ve bu da hard
diskteki tüm verilerin kaybı anlamına gelir.
Soft ve Hard Hatalar
Bazen,
soft hatalar (soft errors) şeklinde anılan, hardware’in kusursuz
çalışmasına rağmen verilerin ne okunup, ne de yazılabildiği hatalar da
görülür. Òte yandan bir de verilerin fiziksel olarak zarar görmelerine
sebep olan hardware hatalar (hard errors) vardır. Soft hatalar, zaman
zaman bilgisayardaki elektrik aksamalarından veya disklerin dengelerinin
bozulması sonucu sallanmaya başlamalarından (diskin kafaya bir yaklaşıp
bir uzaklaşması) kaynaklanır. Kontrol ünitesi böyle durumlarda verileri
tekrar okumaya veya yazmaya çalışarak hatayı aşmaya çabalar. IBM
bilgisayarlarının kontrol üniteleri, böyle durumlarda ancak on kez
okumaya veya yazmaya çalıştıktan sonra hata verir. DOS ise, bu hataya
karşılık kontrol ünitesine aynı denemeleri gerekirse iki kez daha
yaptırır (yani toplam 30 kez). Tüm bu denemelerin sonucunda hata
aşılamazsa DOS’un hata mesajı gelir.
Sektörler
Verileri
diskteki bir ize sırayla, tüm disk çevresinde bir tur tamamlayacak
şekilde, yazmak mümkünse de, bu yöntem kullanılmamaktadır. Bunun yerine,
bütün disketi veya hard diski pasta dilimlerini andıran kısımlardan
oluşan izlere ayırmak tercih edilmiştir. Bu kısımların her birine sektör
denir. Böylece, bozuk bir alandan dolayı tüm izin kullanılmaz hale
gelmesindense, tek bir sektörün kaybı yeğlenmiştir.
Formatlamanın Düzeyi
Sektörler
diskin formatlanması esnasında oluşturulurlar. Formatlama; düşük
düzeyde (low-level; mantıksal) ve yüksek düzeyde (high level; fiziksel)
formatlama olmak üzere iki bölümden oluşur. Sektörlerin
oluşturulmasından sorumlu olan formatlama düzeyi, kontrol ünitesine
sektörlerin başlangıç yerini bildiren özel kodları disk yüzeyine
kaydeden düşük düzeyde formatlamadır. Buna göre, her sektöre kendisine
alt bir belirleyici numara verilir (manyetik kafa daha bir ize gitmeden
önce, kontrol ünitesi o izin numarasını elde etmiş olur).
360
KB’lik disketlerde normalde iz başına 9 sektör düşerken, AT sınıflan
için tasarlanmış olan 1.2 MB’lık yüksek kapasiteli disketlerde iz başına
15 sektör düşer (PS/2 sınıfının 3.5 inch’lik 720 KB ve 1,44 MB
disketlerinde ise bu sayı iz başına sırasıyla 9 ve 18 olur). Çoğu hard
diskte ise bu oran iz başına 17 sektördür. Sektör sayısı, işletim
sistemi tarafından ihtiyaca göre belirlenir. Fiziksel bakımdan homojen
olan bir disk yüzeyi, manyetik olarak her istenilen desene sokulabilir.
Sektör Büyüklüğü
DOS
işletim sistemi 512 byte’lık sektör büyüklüğünü, disketlerde olduğu
gibi hard disklerde de kullanır. Tabii ki, bir diskin dışına daha yakın
olan izler daha uzun olurlar ve fiziksel olarak daha fazla veri
içerirler. Ama mantıksal olarak içerdikleri veriler diğer izlerden daha
fazla değildir. İşletim sistemleri çok gelişmiş yazılımlar olduğundan,
izden ize değişen sektör sayısı gibi bir sorunun üstesinden
gelebilirler. Bunun bedeli ise, oldukça büyük bir disk alanından
faydalanamamaktır. Ancak. bu durumun istisnaları da var. Bazı
sürücülerde fiziksel sektör sayısı izden ize farklılıklar gösterir.
Örneğin “Plus Development Corporation” şirketi 40 MB’lík hard
disklerinde en içteki izlere 28 sektör sığdırırken, en dıştaki izlere 34
sektör sığdırmaktadır. Bu durumda, izlerden fiziksel olarak arta kalan
sektörler. elektronik olarak bir sonraki ize aitmişler gibi kodlanır.
Böylece DOS her izin eşit sayıda sektörlerden meydana geldiğini
varsayar.
Burada belirtelim ki; yüksek kapasite, yüksek bir veri
yoğunluğu anlamına gelmez. Çünkü bu durumda iz başına daha az sektör
düşer. Yoğunlaştırılabilecek veri miktarı, manyetik kafanın akım
değiştirme hızı ve akım değişikliğinden etkilenebilecek minimum manyetik
zerrecik miktarı ile sınırlıdır.
Silindir
Kullanılan
disk dolmuşsa, sisteme yeni bir disk ilave etmek gerekir. 10 ile 40 MB
arasında kapasitesi olan disklerde, bu yüzden iki adet disk bulunur.
Yüksek kapasiteli hard disklerde ise bu sayı 6 veya daha fazla olabilir.
Bu durumlarda disk 1, yüz 0 ve yüz 1 ‘den meydana gelirken, disk 2 yüz 3
ve yüz 4’ten, vs. meydana gelir.
Şekil 2: Sektör, İz ve Silindir
Manyetik
kafalar paralel olarak hareket ettikleri için, aynı anda kendi
yüzlerinin aynı numaralı izlerinde bulunurlar. Genelde dosyalar
disklerin değişik yerlerine dağılmış oldukları için, kafaların
birbirlerinden bağımsız hareket etmeleri çok kullanışlı olurdu. Bu
durumda, kafalardan biri verilerin başını okurken, diğer verilerin devam
ettiği başka bir alana konumlanabilirdi. Ancak, teknolojide çoğu zaman
olduğu gibi, bu da çok pahalıya mal olurdu.
DOS’un Diskleri Doldurması
DOS,
durumu mümkün olduğu kadar iyi değerlendirebilmek için, aynı konumdaki
izlere dosyayla ilgili bilgilerden mümkün olduğu kadar çok bilgi yazmaya
çalışır. Örneğin, DOS bir dosyanın başını iz 15’e yazacağı zaman
öncelikle yüz 0’daki 15’inci izi, daha sonra peş peşe yüz 1’deki 15’inci
izi, yüz 2’deki 15’inci izi, vs. doldurmaya çalışacaktır. Ancak 15’inci
izlerin hepsi dolduktan sonra, manyetik kafayı bir sonraki ize
konumlandıran zaman alıcı işlemi gerçekleştirir. Burada tüm işlem yüz
0’dan itibaren tekrar başlar.
Eğer tüm yüzlerdeki 15’inci izleri
bir bütün olarak ele alınırsa 15’inci silindir elde edilir. Bazı hard
disklerle ilgili dokümanlarda iz ve silindir kavramlarının birbirlerinin
yerine kullanıldığı görülür. Çünkü aslında bu iki kavram aynı anlama
gelir. IBM XT’lerin 10 MB’lik hard diskleri 306 silindir içerirken,
AT'lerin 20 MB’lik hard diskleri 615 silindir içerir. Bu aslında, XT
hard disklerinin bir yüzünde 306 iz bulunduğunu, AT'lerinkinde ise 615
iz bulunduğunu gösterir.
Silindir Yoğunluğu
Diğer
önemli bir kavram, silindir yoğunluğu kavramıdır. Bir inch’lik disk
yüzeyinde kaç izin bulunduğunu belirten iz yoğunluğu kavramından farklı
olarak, silindir yoğunluğu kavramı bir silindirde bulunan sektör
sayısını belirtir. Bu da, iz başına düşen sektör sayısı ile disk yüzleri
sayısının çarpımına eşittir. Tabi ki silindir yoğunluğu yüksek olan
hard diskler tercih edilmelidir, çünkü bu durumda büyük bir dosya daha
az sayıda silindire sığacaktır. Bu da, manyetik kafanın dosyanın
okunması esnasında daha az hareket etmesi ve hard diskin daha verimli
çalışması sonucunu doğurur. Üreticiler, silindir yoğunluğunu ya daha
fazla disk kullanarak, veya iz başına düşen sektör sayısını artıran
alaşımlar kullanarak artırıyorlar.
Taşma
Manyetik
kafanın altından geçen veri oranı ile bilgisayarın veri okuma ve yazma
oranlan birbirlerine eşit olmak zorunda değildir. Kontrol ünletesi
verileri disk yüzeyinden dahili bir buffer’a (internal holding buffer)
taşır. Daha sonra bu veriler ya CPU üzerinden, veya DMA yöntemiyle RAM’a
gönderilir. Diskler saniyede 60 dönüş yapar ve her turda 17 sektörün
her biri manyetik kafanın altından bir defa geçer. 512 byte’lık
sektörlerde bu; saniyede 522,240 byte anlamına gelir. Sektör sınırları
olmasaydı, bir ize aslında yaklaşık olarak 625,000 byte sığdırmak mümkün
olurdu. Her byte 8 bitten meydana geldiğine göre, bir saniyede kafanın
altından kaba bir hesapla yaklaşık 5 milyon bit geçer.
Veri Aktarım Oranı
Bu
miktar, hard disklerin 5 Mbit’lik veri aktarım oranlarının esasıdır.
Çoğu kişi, yanlış olarak bu oranın bilgisayarın elektronik aksamının
özelliğinden kaynaklandığını zanneder. Aslında, elektronik aksamların,
manyetik kafa tarafından okunan veya yazılan verilerin işlenmesi için
yeterli hızda olmaları kafidir. Daha hızlı olmaları hiçbir şey ifade
etmeyecektir, çünkü asıl olan, hard disk eksenine bağlı olan motorun
hızıdır. Bu hız artmadıkça, verilerin okunması veya yazılması
hızlanmayacaktır
Veri aktarım oranı hafızaya aktarılan verilerin
asıl oranını vermez. Okuma esnasında kontrol ünitesinin buffer’ı bu
orana eşit miktarda veri alır. Ancak, DOS buffer’ına doğru devam eden
veri aktarım işlemi ya DMA, veya CPU çipi tarafından yarıda kesilir.
Buradan kaynaklanan gecikme, eğer bu verileri hafızanın başka yerlerine
de aktarır ve onları daha geri kalan veriler yoldayken işlemeye başlarsa
daha da büyür.
Bu gecikmelerin, dönmeye devam eden diskler için
ne anlama geldiği açıkça ortadadır. Sektör manyetik kafanın altından
geçer ve içerdiği veriler kontrol ünitesinin buffer’ına gider. Saniyenin
milyonda birkaçı bir zamanda diğer sektör manyetik kafanın altına
gelir. Manyetik kafanın bunları okuyabilmesi için, kontrol ünitesinin
buffer’ında bulunan verilerin korkunç bir süratle hafızaya gönderilmesi
gerekir. Ancak, çok az sayıda 8088 ve 80286 bilgisayarı bu aktarımı
yeterince hızlı gerçekleştirebilir. Bu yüzden bir sonraki sektörün
verileri, okunamadan manyetik kafanın altından geçer. IBM XT'lerde
okunamadan geçen sektör sayısı 5 iken, AT’lerde bu sayı 2’dlr. Ancak bu
sektörler geçtikten sonra manyetik kafa tekrar veri okumaya hazır hale
gelir.
Sektörlerin Kesintisiz Olarak Sıralanması
Bir
dosyanın verilerini içeren ikinci sektör, hemen ilk sektörün arkasından
geliyorsa, fiziksel olarak birbirine bağlı sektörlerden söz edilir.
Ancak, bu ideal durum değildir. Eğer manyetik kafa birinci sektörden
hemen sonra okumaya hazır olamazsa, gerekli verinin okunabilmesi için
diskin bir tur daha dönmesi gerekir. Bir XT bilgisayarda kontrol ünitesi
bu dönüş süresinin üçte biri kadar bir zamanda hazır olur ve böylece
çok değerli olan milisaniyeler harcar. Saniyede 60 defa dönebilen bir
diskette ise, bir turun üçte ikisi kadar bir zaman. yani 11 milisaniye
harcanır. Peş peşe gelen 17 sektörde, bu 187 milisaniyelik (saniyenin
yaklaşık beşte biri) bir zamana karşılık gelir. Silindir başına dört iz
düşen (ki bu en sık rastlanan durumdur) hard disklerde, harcanan bu
süre, silindir başına bir saniyenin dörtte üçüne çıkar. Bir de dosya
birden fazla silindire dağılmışsa, okuma işleminin sonunu beklemek çok
sıkıcı olabilir.
Diskleri böyle verimsiz çalışmak zorunda bırakan
bir neden yoktur. Örneğin, AT sınıfı bilgisayarlarda bir dosyaya ait
sektörler 6 sektór aralıkla yazılır. Manyetik kafa bu 6 sektörlük
mesafeye, tam, kontrol biriminin yeni veriler almaya hazır olduğu anda
ulaşır. Şekl 2.2 bu sektör düzenini 3: 1 taşmasına göre veriyor. Bundan
sonra, sektörlerin fiziksel olarak değil, mantıksal olarak
bağlılıklarından söz edilir.
Şekil 3: Taşma Olayı
Taşma Faktörü
Sektörlerin
disk üzerine mantıksal olarak yerleştirilmelerine taşma denir. Her
diskin belli bir taşma faktörü vardır. IBM XT bilgisayarlarda bu faktör
6:1 veya başka bir deyiş ile “6” dır. Bunun anlamı, bir dosyanın iz
üzerinde hep 6 sektörlük aralıklarla yerleştirildiğidir. Başka bir
ifadeyle, bir izdeki tüm verilerin okunabilmesi için diskin tam 6 tur
dõnmesi gerekir. En hızlı AT bilgisayarlarda bu faktör 3: l’dir.
Sektörleri fiziksel olarak birbirine bağlı olan hard disklerde ise,
taşma faktörü 1: 1 ‘dir. Bunlarda, bir izdeki tüm veriler bir tam turda
sırayla okunabilir. Bu taşma faktörü idealdir. Ona ulaşabilmek ancak AT
teknolojisiyle mümkündür.
Bir diskin taşma faktörü düşük düzeyde
formatlama işlemi esnasında belirlenir şu anda bu işlemin izleri
sektörlere böldüğünü bilmek yeterlidir. Bu düşük düzeyde format işlemi
esnasında her sektöre bir belirleyici numara verilir. Taşma faktörünü
belirleyen bu numaralandırma, istenilen sıralamada olabilir. Bu taşma,
her zaman için diskin yeniden formatlanması ve sektörlerin yeniden
numaralandırılmasıyla değiştirilebilir.
MANYETİK KAFALAR
Bir
manyetik kafa ne kadar küçük ve disk yüzeyine olan mesafesi ne kadar az
olursa, etkileyebileceği manyetik yük alanı da o kadar küçük olur. Buna
bağlı olarak, disk yüzeyine yazabileceği veri miktarı da o kadar çok
olur. Manyetik kafa, kutuplan arasında ufak bir mesafe olan “U”
şeklindeki mıknatıslara benzetilebilir. Bu olay şekil 2.3’te daha iyi
görülebilir. İki zıt kutup arasındaki mesafe, daha yüksek bir veri
yoğunluğu elde etmek için çok küçük tutulmuştur. Mesafenin küçük
tutulması, disk yüzeyinde çok küçük bir alanın akım tarafından
etkilenmesini sağlar. Bu da, veri yoğunluğunu artırır. Manyetik kafanın
elle monte edilebilecek büyüklükte olması için iki zıt kutup arasındaki
boşluk enlemesine değil uzunlamasına tasarlanmıştır. Bunun neticesinde
manyetik yük alanları nokta şeklinde değil çubuk şeklinde olur ve ize
paralel olarak dizilir.
Şekil 4: Manyetik Kafa
Sürücülerde
birden fazla manyetik kafa bulunmasına rağmen, aynı anda sadece bir
tanesi aktif olabilir. Kontrol ünletesi sadece tek bir okuma işleminin
verilerini değerlendirebilir. Eğer aynı anda birden fazla okuma
işleminin verilerini değerlendirebilen bir kontrol ünitesi
kullanılsaydı, yine de verimde bir artış sağlanamazdı. Çünkü, asıl
yığılma verilerin kontrol ünitesinden hafızaya gönderilmesi esnasında
olmaktadır.
Manyetik Kafa Tasarımı
Mühendisler
veri yoğunluğunu artırmak ve manyetik kafanın düşmesi durumunda disk
yüzeyine daha az zarar verilmesi için daha küçük ve daha hafif manyetik
kafalar tasarlamışlardır. Sonuçta üreticiler gittikçe artan bir oranda
Whitney-teknolojisini kullanmaya başladılar. Bu teknoloji, çok hafif
manyetik kafalar için düşünülmüş olan bir askı sistemidir. Bu sayede
sürücüler, çok küçük sütunları andıran manyetik kafalar kullanarak, inch
başına 1,000 izlik bir veri yoğunluğuna ulaşırlar. Manyetik kafaların
yaptığı mikro düzeyde okuma-yazma işlemi aşağıdaki şekilde
karşılaştırmalarda daha iyi anlaşılmaktadır.
Şekil 5: Mikro Düzeyde Okuma
Manyetik Kafa Rayları
Bir
manyetik kafa rayı, manyetik kafanın disk yüzeyinde hareket etmesini
sağlar. Bu konuda en çok kullanılan iki teknik şunlardır: Rulolu ray
tekniği ve adımlama motorlu ray tekniği. Birinci teknik ikincisinden
daha hızlı, sağlam ve sessiz olmakla birlikte, aynı zamanda daha da
pahalıdır. IBM firmasının kullandığı sürücülerdeki manyetik kafalar,
adımlama motorlu manyetik kafa rayları kullanır. Ancak 80286 veya 80386
gibi daha bilgisayarlarda eskilerine göre daha hızlı bilgisayarlar için
tasarlanmış rulolu manyetik kafa rayları kullanılır.
Adımlama Motorlu Manyetik Kafa Rayları
Adımlama
motorlu raylar, kademeli olarak her seferinde sadece birkaç derece
dönen motorlardır. İki yöne doğru istenilen mesafe kadar hareket
etmeleriyle tanınırlar. Bu kademeli dönme hareketleri bir kayış
sayesinde yatay hareketlere dönüştürülür ve manyetik kafanın disk
üzerinde gidip gelebilmesi sağlanmış olur. Disket sürücüleri temelde bu
tekniği kullanırlar. Mekanizmanın attığı her adım manyetik kafayı bir iz
ileriye atar ve bunu yaparken de çok hafif bir ses çıkarır. Manyetik
kafa birkaç iz birden atlatılırsa, çoğu bilgisayar kullanıcısının disket
sürücülerinden tanıdığı tırmalayıcı bir ses çıkar. Bu tekniğin
kullanıldığı hard diskler de bu sesi çıkarırlar. Ancak, hard diskin
içinde bulunduğu metal kutu bu sesi absorbe eder.
Rulolu Manyetik Kafa Rayları
Bu
raylar farklı bir teknikle çalışır. Bunlar manyetik kafayı diskin
merkezine doğru çeken ve ucunda bir mıknatısı bulunan incecik bir metal
tel ile çalışırlar. Manyetik kafa, kendisini sürekli disk merkezine
doğru çeken askılı bir mekanizmayla donatılmıştır. Metal telin ucundaki
mıknatısın manyetik yükü dengelendiğinde. kafa kendi kendini diskin
dışına doğru çeker. Mıknatısın manyetik yükünün hassas bir şekilde
ayarlanması, manyetik kafanın istenilen ize gitmesini sağlar.
İki Teknik Arasındaki Farklılıklar
Adımlama
motorlu manyetik kafa rayı. kafayı uzaktaki bir ize götürecekse bunu
adım adım yapar. Ancak, rulolu manyetik kafa rayı bu işlemi bir hamlede
yapar. Mıknatısın yükünün birazcık değiştirilmesi, manyetik kafanın
istenilen konuma gitmesini sağlayacaktır. Sonuç olarak, rulolu manyetik
kafa raylarının adımlama motorlu raylardan yaklaşık olarak iki kat daha
hızlı çalıştıkları söylenebilir.
Ancak rulolu raylar daha
komplike oldukları için, daha pahalıdır. Adımlama motorlu raylar,
istedikleri ize, metal bantlar yardımıyla adımlarını sayarak ulaşırlar.
Rulolu raylar ise, bir süre sonra hedeflerini şaşmaya başlar ve bu
yüzden ayar gerektirirler. Adımlama motorlu ray sistemi, bir anlamda
açık bir döngü (open loop) teşkil eder. Çünkü kontrol ünitesi, motora
hangi konuma gideceğini bildirdikten sonra kafanın doğru konumlandığım
varsayar. Buna karşın rulolu ray sistemi ise kapalı bir döngü (closed
loop) teşkil eder. Yani kontrol ünitesi sürekli, kafanın doğru
konumlanıp konumlanmadığını kontrol eder ve şüpheli konumlarda hemen
hatayı düzeltmeye çalışır.
Düşmelerin Teşhisi
Düşmelerin
teşhisi kavramı ilk olarak “Plus Development Corporation’’ şirketinin
hard kart sürücülerinde sunulan ve kısa bir süre sonra diğer üreticiler
tarafından da benimsenen bir özelliktir. Hard diskli makinalar bir
çarpmaya maruz kalırlarsa, manyetik kafa büyük bir olasılıkla başka bir
ize zıplar. Bu, veri okunması esnasında olursa, kontrol ünitesi işletim
sistemine bir hata mesajı iletir. İşletim sistemi ise, okuma işlemini
tekrarlamaya çalışır. Manyetik kafa, disk yüzeyine değmediği sürece veri
kaybolması da görülmez. Ancak, çarpma veri yazılırken olursa ve kafa
başka bir ize zıplarsa gittiği izde yazma işlemine devam eder ve orada
bulunan verileri bozar. Bozulan veriler genelde başka bir dosyaya ait
oldukları için, bu verileri kurtarmak maksadıyla yapılan ikinci bir
denemenin de faydası olmaz.
Rulolu raylar sürekli olarak manyetik
kafanın konumu hakkında bilgi edinirler. Plus Development Corporation
şirketi, bu tekniği, manyetik kafanın izden en ufak bir sapması
karşısında hemen durumu algılayan süper hızlı optik algılayıcılarla
uygulamıştır. Bu sayede, manyetik kafa daha komşu bir ize ulaşmadan, bu
optik alıcılar, elektronik bir sinyal ile, yazma işleminin kesilmesini
sağlarlar. Veriler yazma işlemi boyunca kontrol ünitesinin buffer’ında
mevcut oldukları için, yazma işlemi. manyetik kafa kontrol ünitesi
tarafından tekrar konumlandıktan sonra tekrarlanır. Ancak, bu emniyet
sistemi sadece rulolu raylarda bulunur. Adımlama motorlu raylarda böyle
bir olanak yoktur.
Manyetik Kafanın Park Edilmesi
Anlaşıldığı
gibi, düşmelerin asıl sebebi, kontrolden çıkmış manyetik kafalardır.
Doğal, olarak bilgisayar kapalı iken bu tür düşmeleri engellemek için
manyetik kafayı veri saklanan alanlardan uzak tutmak gerekir. Birçok
çeşidi olan bu işleme “park etmek” denir. Çoğu durumda, manyetik kafa
“emniyet pisti” (landing strip) olarak adlandırılan özel bir silindire
konumlandırılır. Genelde, bu: sürücünün en içte kalan silindiri olur. Bu
silindir, kullanımı boyunca birçok darbeye maruz kalmaktadır. Ancak
buna rağmen, üreticiler buradan kaynaklanabilecek kirlenme gibi
sorunları kabul etmemektedirler. Yine de bazıları manyetik kafayı disk
yüzeyinden tamamen uzaklaştırmak, hatta bir tür kafese kilitlemek ve bu
yolla hem kendisine hem de disk yüzeyine zarar vermesini engellemek gibi
bir takım tedbirlere başvurmuşlardır.
Otomatik Park Etme
İstisnasız
bütün hard diskler manyetik kafanın park edilmesi olanağını
sağladıkları halde, ancak son yıllarda manyetik kafanın otomatik olarak
park edilmesi yöntemi kullanılmaya başlanmıştır. Bu yöntemde, bilgisayar
kapandıktan sonra sürücü kafayı park yerine doğru kendiliğinden hareket
ettirir. Bu işlem çok da kolay değildir. Özellikle adımlama motorlu
raylarda bu çok zordur, çünkü bilgisayar kapandıktan sonra bu işlemi
tamamlamak için geriye çok az enerji kalır. Etkin bir yöntem, sürücü
motorunu jeneratör olarak kullanmak ve böylece diskin dönmesi esnasında
saklanan enerji ile bu son hareketi yapmaktır. Diğer bir otomatik park
yöntemi ise, manyetik kafayı olduğu yerde kilitler ve böylece
bilgisayarın taşınması esnasında kafanın sarsılıp diske zarar vermesini
engeller.
Rulolu ray kullanan sürücülerde otomatik park işlemi
daha kolay gerçekleştirilir. Mıknatısın manyetik alanı, manyetik kafayı
diskin merkezine doğru çekerken, küçücük yaylar kafayı aksi yöne doğru
çekmeye çalışırlar. Bu sürücülerde, manyetik kafa bilgisayar kapandıktan
sonra yaylar yardımıyla diskin dışına doğru çekilir. Ama yine de
manyetik kafayı kilitleyecek son bir işlem daha gerekir.
Manuel Park Etme
Otomatik
park etme olanağına sahip olmayan hard disk sürücülerinin manuel olarak
park edilebilmeleri gerekir. Bazı hard disk sürücülerinde, kullanıcı,
bu işlem için bilgisayarın içinde bulunan bir kolu elle çekmek
zorundadır. Ama genelde manuel park etmekten anlaşılması gereken şey, bu
park işlemini gerçekleştiren küçük bir yardımcı programın
çalıştırılmasıdır. Bu tür bir program, ya üretici firma tarafından hard
disk kullanıcısına verilen bir diskette, veya üretici tarafından
formatlanan hard diskte hazır olarak bulunabilir.
IBM’ in
SHIPDISK isimli yardımcı programı, işletim sistemi disketiyle birlikte
sunulur. Çoğu üretici, park programlarına aynı ismi vermiştir. Bu
program SHIPDISK yazarak çalıştırılabilir. Park işlemi bittikten sonra
program kafaların park edildiğine dair bir mesaj verir. IBM AT’lerde ise
adı SHUTDOWN olan bir park programı sunulur. İsim farkı olmasına rağmen
programlar aynı işlemleri yaparlar; ancak ikincisi, ekranda işlemi
grafiksel olarak da gösterir.
Park edilen kafanın bu konumdan
kurtarılması gerekmemektedir. Bilgisayar açıldığı an manyetik kafa
kendiliğinden birinci ize doğru hareketlenir. Birinci ize yönelmesinin
sebebi, buralarda makinanın çalışması için gerekli bilgilerin
bulunmasıdır.
Park Etme Zamanı
Hard
diskli makinanın her an bir çarpmaya maruz kalabileceği düşünülürse,
diskin park etme işlemiyle korunması gerekir. Eğer makina park işlemini
kendi başına gerçekleştirmiyorsa, her seferinde bu işlemi tekrarlamak
gerekmez. SHIPDISK ve benzeri programlar, hard diskin bir yerden başka
bir yere taşınması esnasında zarar görmemesi için yazılmışlardır. Bu
taşıma işlemi kapsamına, aynı büroda bir masadan diğerine yapılan
taşımalar da dahildir. Portatif bilgisayarlar ve lap top'ların hepsinde
hard diskler otomatik olarak park edilirler.
Ancak işin ilginç
yanı, üreticilerin, tam, parlatılmış alaşımlı disklerin çok kullanılmaya
başlandığı günlerde, otomatik park etme işlemini standart hale getirmiş
olmalarıdır. Bu tür alaşımlı diskler, manyetik kafa düşmelerine karşı
çok dayanıklıdırlar. Bu, hafif manyetik kafalar kullanmalarından daha
çok, Whitney teknolojisini kullanmalarından kaynaklanır. Buna rağmen
üreticiler parlatılmış alaşımlı disklerden meydana gelen hard disklerde
otomatik park etme işlemini kullanmakta ısrar ederler. Bunu yapmalarının
sebebi değerli verilerin korunması için tedbirli olmaktır
Hard Diskin Çalışması Esnasında Park Etme
Park
programları arasında sunulan en son program, bir Amerikan şirketi olan
“Prime Solutions Inc.” tarafından yazılan Disk Technician isimli utility
paketinin Safepark programıdır. Bu program, kendisine disk yüzeyinde
bir silindir seçer ve kafanın kullanılmadığı her anı bu silindire
geçirir. Program, bu emniyet alanının oluşturulması için seçilen
silindirde veri bulunuyorsa, bunları başka alanlara taşır. Bilgisayar
her açıldığında program bir AUTOEXEC.BAT dosyası yardımıyla hafızada
kalıcı (resident) olarak yüklenir ve DOS’un sürücüyle ilgili rutinlerine
(programcıklarına) dahil olur. Eğer sürücü 7 saniyelik bir süre
hareketsiz kalırsa, program devreye girer ve manyetik kafayı, emniyet
alanı olarak seçilen silindirin üzerine konumlandırır ve böylece olası
voltaj artışlarının veya mekanik çarpmaların yaratabileceği darbeleri bu
alana yönlendirmiş olur. Bu basit fakat gerekli önlem, manyetik kafa
düşmeleri neticesinde doğan tehlikeleri büyük ölçüde azaltır. Böylece,
manyetik kafa, çalışma esnasında kısa bir an için diskin veri kısımları
üzerinde durur. Şekil 6 park alanlarını göstermektedir.
Şekil 6: Manyetik Kafanın Park Edilmesi
Sürücü Geometrisi
Hard
disk sürücüleri; disk sayısı, bir disk yüzündeki iz sayısı ve bir
izdeki sektör sayısı bakımından farklılıklar gösterir. Disklerin her iki
yüzü de veri depolamak maksadıyla kullanıldıkları için, genelde hard
disk hakkında bilgi verirken disk sayısı değil, yüz sayısı belirtilir.
Tüm hard diskteki belli bir sektörü tanımlamak için, örneğin ‘yüz 2, iz
19, sektör 8” dememiz yeterli olacaktır. Disk yüzleri sıfırdan
başlayarak numaralandırılır. Örneğin iki diskli bir hard diskte yüzler
sıfırdan üçe kadar numaralandırılır. En dışta kalan iz, iz 0 olarak
tanımlanır. Ayrıca bu izin tüm yüzlerini kapsayan silindir de, silindir 0
olarak tanımlanır. Sektörlerde numaralandırma 1’den başlar. Normal bir
hard diskte bir izde 17 sektör bulunur.
Bu numaralandırma
sisteminin bilinmesi çok önemlidir, çünkü normalde hard diskler,
içerdikleri bozuk sektörleri gösteren bir etiket (bu etiket metal
kutunun dışına yapıştırılır) ile birlikte satılırlar. Hard diskin
formatlanmasında bazen bu bozuk sektörlerin konumlarının bilgisayara
bildirilmesi zorluğuyla karşılaşılır.
BIOS Temel Giriş / Çıkış Sistemi
DOS
bir işletim sistemi olmasına rağmen, hard diskler üzerinde asıl
kontrolü BIOS sağlar. BIOS, işletim sisteminin bir parçası olarak ROM'da
(yalnız okunabilir hafıza çipinde) yer alır. BIOS, dosya okuyacak veya
dosyaya yazacak kadar kabiliyetli olmasa da, sektörlere tek tek erişim
işini üstlenir. Bunun için sürücüden sürücüye değişen yüz, iz ve sektör
sayılarını bilmesi gerekir. Başka bir deyişle, sürücü geometrisini
bilmesi gerekir.
BIOS bilgisayarın ROM’unda bulunur. BIOS’un bir
kısmı “hard disk BIOS’u (fixed disk BIOS) olarak adlandırılır ve
kullanılabilecek hard disk çeşitlerinin geometrik yerlerini bir liste
halinde içerir.
Yeni Sürücü Geometrileri
BIOS
da gittikçe daha fazla değişikliğe uğradığı için, listesinde başka disk
tiplerine ait çok sayıda ilave geometrik veriler içerir. İlk AT sınıfı
14 farklı disk tipi içerirken, bu sayı daha sonra 22ye çıkartılmıştır.
Ancak, bu arada IBM-BIOS tarafından desteklenmeyen yığınla farklı sürücü
geometrisi türemiştir. Düşük kapasiteli sürücüler sunulan standart
geometrilere çoğunlukla uyum sağlarlar. Ancak yüksek kapasiteli olanlar
(GB seviyesinde olanlar), genelde BIOS’un elden geçmesini gerektirir.
SÜRÜCÜLERİN KONTROL ÜNİTESİ
Hard disk sürücüleri, aynı disket sürücüleri gibi, kontrol
ünitesi içeren bir karta gereksinim duyarlar. IBM AT’lerde hem disket,
hem de hard disk sürücülerinin kontrol üniteleri tek bir slot’a takılan
ortak bir kartı paylaşırlar. IBM PC ve XT’lerde ise, hard disk için
ilave bir kontrol kartı gerekmektedir. Kontrol ünitesini içeren kart,
verilerin hard diskten hafızaya gönderilmesi işlemine yardım eder.
Kontrol kavramı; verilerin okunmasına, yazılmasına, manyetik kafanın
konumlanmasına ve birçok başka sürücü işlemine ilişkin emirler yollayan
bir kontrol çipinden gelmektedir.
Kontrol ünitesinin görevleri
ise, elektronik olarak sürücünün hareketlerini koordine etmek, kodlanmış
bit zincirini gerçek verilere dönüştürmek ve hataları ortaya
çıkarmaktır. Tüm bunlar çok hızlı olarak gerçekleşir; hatta bazen
bilgisayarın veri işleme hızından bile daha hızlıdır.
VERİLERİN KODLANMASI
Kontrol üniteleri, veri kodlama yöntemlerinde birbirlerinden
farklılıklar gösterirler. Verilerin kodlanması, onların hafızadan alınıp
disk yüzeyine bitler halinde yazılması anlamına gelir. Eğer düşünülecek
olunursa kontrol ünitesinin elektronik aksamı çok karışık bir işin
altından kalkmak zorundadır. Manyetik kafanın altından yaklaşık olarak
60,000 tane yükü değişmiş yük alanı içeren bir iz geçer. İz sadece
birkaç inch uzunluğundadır ve manyetik kafanın altından sadece 17
milisaniyede bir tam tur yapar. Yani 512 byte’lik (4096 bitlik) bir
sektör sadece saniyenin binde birkaçı kadar kısa bir sürede kafanın
altında geçer. Kontrol ünitesinin manyetik kafanın altından hangi yük
alanının geçtiğini nasıl bilebildiği sorusu aka gelebilir. Fakat eğer
sadece bir tek yük alanı kadar bir şaşma olsaydı, tüm veriler
birbirlerine karışırdı. Bu sorunun cevabı “formatlama işlemi esnasında
disk yüzeyine yazılan ve sektörlerin başlangıç yerlerini belirten
veriler sayesinde” dir. Manyetik kafa, bir sektördeki verilerin üzerinde
dolaştığında, kontrol ünitesi formatlamayla girilen işaretlerden birine
rastlamadan önce binlerce manyetik yük alanını takip eder.
FM ve MFM Kodlamalar
Bu kadar çok
sayıdaki yükün takibinde kontrol ünitesinin oryantasyonu kaybetmemesi
için belli kodlama yöntemleri geliştirilmiştir. İlk geliştirilen FM
(frequency modulation) kodlama yönteminde. ilave bir vuruş ile (clock
pulse) yeni bir yük alanı daha kullanılmıştı. Bu şekilde disk
kapasitesinin yarısı harcanmaktaydı. Daha sonra ileri sürülen bir fikre
göre, bir yük değişiminin ardından gelen değer öncekinin değerine
bağımlı olarak değişmekteydi. Bunun neticesinde bugün çoğu diskte
kullanılan MFM (modified frequency modulation) kodlama düzeni yaratılmış
oldu. Bu metot, zaman aralığı bitini kaldırarak, bir diskin
kapasitesini FM kodlama yöntemindekinin iki katına çıkartmıştır.
RLL Kodlama
Son zamanlarda, RLL (Run-Length Limited) kodlama olarak
adlandırılan bir metot daha sık kullanılmaya başlanmıştır. Kullanılan
teknoloji aslında yeni olmamakla birlikte, son zamanlara kadar çok
pahalıya mal oluyordu. RLL işleminde, veriler bir dizi özel kodlara
dönüştürülür. Bu kodlar belli sayısal karakteristiklerden, örneğin
ardarda gelen sıfırların miktarından meydana gelir. Buradaki mantık çok
karışık olsa da, neticede veri yoğunluğu artırılmış olur. RLL 2.7
kodlama yönteminde peş peşe gelen sıfırların sayısı 2 ile 7 arasında
sınırlandırılmıştır. Bu, sıfırların geçme boyunun (run-length) en çok 7
ile sınırlandırılmış olduğunu gösterir. Sonuç olarak, disk kapasitesi en
az %50 artırılmış olur. RLL 2.7 kodlama metodu, günümüzde
mikrobilgisayarlarda en çok kullanılan metottur. Bazı üreticiler ise,
kısa bir süre içinde RLL 3.9 kodlama metodunu piyasaya sürdüler. Bu
metot disk kapasitelerini iki katına çıkartmıştır.
RLL iz başına
düşen sektör sayısını artırırken, belli bir anda manyetik kafanın
altından geçen veri miktarının artmasına da yol açar. Bu da veri aktarım
oranının artmasıyla sonuçlanır. Ayrıca, bir silindirdeki veri miktarını
da artırarak, manyetik kafa hareketlerini azaltır.
Dezavantajlar
RLL kodlama metodunun bazı sorunları vardır. Öncelikle, RLL’yi
kullanan kontrol üniteleri MFM kullanan kontrol ünitelerinden %50-%100
arası daha pahalıdırlar. Bundan daha da önemli olan bir sorun ise,
sürücünün elektronik aksamlarının da bu veri aktarım oranına ayak
uydurmak zorunda olmasıdır. Piyasada sunulmakta olan hard disk
sürücüleri, RLL kontrol üniteleriyle uyumlu oldukları halde, çoğu
bunlarla uyum içinde çalışmazlar.
HATALARIN DÜZELTİLMESİ
Kontrol ünitesi, birçok işlevinin yanı sıra, hata düzeltme
işleminden de sorumludur. Bunu yaparken CRC (Cyclic Redundancy Check)
olarak adlandırılan bir yöntem kullanılır. Bu işlemde, matematiksel bir
formül yardımıyla veri blokları kontrol edilir. İşlemin sonucu ise veri
bloğunun, yani sektörün arkasına yazılır. Bundan sonra bu blok tekrar
okunduğunda, kontrol ünitesi bu değeri yeniden hesaplar ve bloğun
sonunda bulunan değer ile karşılaştırır. Değerler farklı çıkarsa kontrol
ünletesi hata verir. Bu teknik, birden çok hatayı da saptayabilecek
kabiliyettedir.
Mevcut hatanın ciddiliğine bağlı olarak, kontrol
ünitesi çoğu hata durumunda verileri yeniden oluşturabilir. Alışıldık
bir sürücüde verilerin yeniden oluşturulabilmesine olanak sağlayan bir
hata (recoverable read error) 10 trilyon byte’da bir meydana gelirken,
verilerin yeniden oluşturulabilmesine olanak sağlamayan bir hata
(nonrecoverable read error) daha da ender olarak meydana gelir. Arama
hataları (seek errors), manyetik kafanın bir işareti kaçırdığı
durumlardır ve 1 milyon denemede bir meydana gelirler. Bu çok yüksek
güvenirlik oranı. aslında çoğu kullanımlar için son derece yeterlidir.
Mekanik ve manuel hatalar bunlardan çok daha tehlikelidir.
ARA BİRİM
Verilerin aktarım oranı, kullanılan ara birimlere bağlı olarak
değişir. Ara birim, bilgisayar ile hard disk arasındaki iletişimi
sağlayan bir sistemdir. Böyle bir ara birim ya sürücünün elektronik
aksamında, veya kontrol ünitesinde bulunur. Genelde iki tür ara birimden
söz edilir:
Cihaz ara birimleri (device-level interfaces) ve
sistem ara birimleri (system-level interfaces). Bunlardan daha basit
olanı, cihaz ara birimi. sürücüye erişim için gerekli olan temel
elektronik aksamları içerir. Sistem ara birimi ise, cihaz ara birimi ile
bilgisayar arasındaki iletişimi sağlar. İki ara birim arasındaki sınırı
kesin olarak belirlemek çok zordur. Ancak, sistem ara biriminin daha
kabiliyetli olduğu söylenebilir, çünkü daha yüksek bir seviyede çalışır.
ST506 Ara Birimi
IBM bilgisayarlarında iki çeşit ara birim kullanır:Normal
ST506/412 standart ara birimleri ve daha hızlı olan ESDI standart ara
birimleri. 506 standart ara birimi 5 Mbps’lik (saniye başına düşen
megabit) bir oranda veri aktarımı gerçekleştirebilmektedir. Bu, standart
5 MB’llk bir hard diskin yüksek kapasiteli olarak görüldüğü dönemlerde
çıkarılmıştır. Bu 5 Mbit’lik oran IBM XT’ler için yeterli bir orandı,
çünkü bilgisayar, hard diskin kontrol ünitesi kadar hızlı bir şekilde
buffer’a veya buffer’dan veri aktarımı gerçekleştiremiyordu. Sürücüler
bilgisayarın kendisinden daha hızlıydı.
ESDI Ara Birimi
Değişim, daha hızlı olan 80286 veya 80386 microprocessos’lerin
piyasaya sürülmesiyle gelmiştir. Daha sonra da Pentium serileri ile
devam etmiştir. Artık microprocessos’ler verileri sürücülerden çok daha
hızlı olarak hafızaya aktarabiliyorlar. Bunun neticesinde ise
ST506’lardan daha hızlı olan ESDI ara birimleri üretilmeye başlanmıştır.
ESDI ara birim’lerinin çoğu, saniyede 10 Mbit’lik veri aktarımı
gerçekleştirseler de, bu hızı 20 Mbit’e çıkaran ESDI’ler de vardır. Bu
kadar yüksek bir veri aktarım oranı, sadece, bir ize sığdırılan 512
byte’lık sektörlerin sayısını iki katına çıkartabilen yüksek kapasiteli
sürücülerle mümkündür. ESDI ara birimleri ST506’lardan sadece daha hızlı
değil, aynı zamanda daha da kabiliyetlidirler. Disket ve hard disk
sürücülerinin haricinde, teyp backup üniteleri ile de
çalıştırılabilirler. Ayrıca, bu aletler arasındaki veri aktarımını da
bunların kullandıkları sektör büyüklükleri birbirlerinden farklı olsa
dahi. gerçekleştirebilirler. Hataların belirlenmesi işleminde de, ESDI
ara birimleri ST506’Iardan daha verimli çalışırlar.
Asıl Veri Aktarım Oranları
Saniyede 625,000 byte’lik bir veri aktarım oranına sahip bir
sürücünün, 100 KB’lik bir dosyanın yüklenmesinde neden uzun bir süre
gerektirdiği düşünülebilir. Elektronik aksamlar, bu hızlarını, sadece
manyetik kafa istenen konumda bulunduğu vakit geçekleştirebilırler. 40
milisaniyelik bir erişim hızında manyetik kafanın her hareketi 25,000
byte’lık bir veri aktarımı için gerekli olan süreyi harcar. Her
istenilen anda da istenilen sektörün manyetik kafanın altında bulunması
gerekir. Dakikada 3,600 devirlik bir sürücü, aranan sektör eğer diskin
diğer yüzündeyse, 5,000 byte’lık bir veri aktarımı için gerekli olan
süreyi harcar. Başka bir husus da, elektrik aksamın da her zaman hazır
olamayacağıdır. Kontrol ünitesi CPU işlemini bitirene kadar
beklemelidir. Kullanılan programların da bir kısım verileri işledikten
sonra diğer verilere geçtiği unutulmamalıdır. Bu ilave veri işlemi hard
diskin taşma faktörünün aşılmasına ve diskin normalden fazla dönmesine
sebep olabilir. Bu esnada elektronik aksamlar beklemek zorunda kalırlar.
SCSI Ara Birimi
Yaygınlaşmakta olan üçüncü bir standart ise, çok kabiliyetli
olan SCSI ara birim standardıdır. Bu ara birlmlerde, kontrol ünitesinin
tüm fonksiyonları sürücünün kontrol kartı tarafından gerçekleştinilir.
Bunlar SCSI port’u bulunan bir bilgisayara direk bağlanabilen sistem ara
birimleridir. Bu port, aynen seri ve paralel portlar gibi, bilgisayarın
arkasında bulunur.
IBM, SCSI ara birimlerini bir SCSI adaptörü
yardımıyla kullandırmaktadır. Böylece, tek bir bağlantı slot’u
kullanarak örneğin hard disk, yüksek kapasiteli sürücü, optik sürücü,
scanner ve yazıcı gibi yedi tane harici birimin bağlanabilmesine imkan
tanır. Bunun sağladığı avantaj ortadadır. Birçok harici birimin
bağlanması için normalde ihtiyaç duyulan ek slot’lara artık gerek
kalmaz. Üretlciler. daha sonraki modelleri SCSI ara birimi ile
donatılmış halde üretmeyi düşünüyorlar, SCSI ara birimleri bazı
yönlerinden dolayı geleceğin ara birimleri olarak görülseler de, yüksek
kapasiteli sürücülerle çalışan ESDI ara birimlerinin yerini almaları
beklenmemelidir.
Tanı İz Buffer’ları
Verilere erişimi hızlandırabilmek için piyasaya sürülen kontrol
kartlarına ilave bir özellik kazandırılmıştır. Bu özellik, kontrol
kartlarının, diskin bir izindeki tüm verileri içerebilecek kadar büyük
bir buffer’la donatılmış olmalarıdır. Bu tür buffer’lar genelde 9 KB’lik
kapasitede olurlar. Eğer belli bir sektördeki verilere erişilmek
istenirse. kontrol ünitesi o anda manyetik kafanın altında bulunan
sektörden başlamak üzere tüm izdeki verileri okur. Bu sayede, aynı izde
bulunan başka bir sektördeki verilere de erişilmek istendiğinde, bu
işlem artık elektronik aksamın imkan tanıdığı hızda (bu hız RAM Diskin
hızıyla kıyaslanabilir) gerçekleşir. Şekil 1 bu işlemi göstermektedir.
Normalde
hard disklerde bu bufferlar 1:1 ‘ilk bir taşma faktörüne göre
çalışırlar; çünkü bu şekilde, veriler mekanik açıdan mümkün olduğu kadar
hızlı okunmaktadır. Ancak taşma faktörünün 1: l’den büyük olduğu
durumlar da görülebilir. Bu durumlarda veriler (sektörler) şekil 4.1’dek
sıralamadan farklı bir sıralamada okunurlar. Burada şu soru akla
gelebilir: “Eğer veriler 1:1 ‘ilk taşma faktörüyle aktarılırlarsa, bu
buffer’ın ne gibi bir yararı olur?”. Uygulamada, programlar hard diske
yönelik girdi çıktı işlemlerini çok verimsiz olarak gerçekleştirirler.
En optimal taşma faktörü, ancak veriler işlenmeden hafızaya aktarılırsa
sağlanır. Verllerin bu aktarım esnasında işlenmesi, taşmayı keser ve
diskin hariçten dönmesini gerektirir. Diskin bir dönüşü 17 milisaniyelik
bir zamanda olur. Bu da, hızlı bir hard diskte manyetik kafanın veri
araması için harcanan zamanın iki katıdır. Bu tür gecikmeler çok çabuk
birikir ve toplamda çok zaman kaybına yol açar. Ancak ilk turda tüm
veriler okunurlarsa, artık verilerin programlar tarafından talep
edildikleri anda hemen hafızaya aktanlmalan mümkün olur.
Şekil 1 Tam İz Buffer'ı
Dezavantajlar
Çoğu zaman, izdeki verilerden sadece bir kısmı gerçekten gereklidir. Bu durumlarda,
hariçten
okunan veriler zaman kaybına yol açar. Aslında bu buffer’lar diskte
parçalanmış halde bulunan dosyalarda (random access files) ortalama
erişim süresini artınr. Çünkü çoğu zaman, bu tür dosyalarda ard arda
gelen veriler çok farklı alanlarda bulunur. Sonuçta, sadece bir
sektörlük veri gerektiği halde, izdeki tüm sektörler okunur.
Tam İz Buffer’ları Yardımıyla Diske Veri Yazılması
Okuma işlemi haricinde izdeki bütün yerleri içeren buffer’lar
yardımıyla yazma işleminde de kolayhklar sağlanabilir. Aslında bu buffer
tam olarak dolmadan, diske hiçbir şey yazılmaması gerekir. Aksi
taktirde, bir hamlede diskteki tüm bir izi yazma firsatı elden
kaçırılmış olacaktır. Ne var ki, buffer tam olarak dolmuş olmasa dahi,
DOS’un manyetik kafayı başka bir ize konumlamaya yönelik her
talimatında, buffer’daki veriler diske yazılırlar. Bu, bufferın içerdiği
son izi diske hiçbir zaman yazmaması anlamına gelir. En sonunda makina
kapatılmak zorunda kalınacağı için, bu son iz kaybolur. Bunu engellemek
amacıyla getirilen ek bir önlem, iz bufferlarının sürücünün birkaç
saniye hareketsiz kaldığını fark ettikleri an, içerdikleri verileri
diske yazmaları şeklindedir.
Sektörü Olmayan İzler
Tam iz buffer’larından sağlanan fayda, sektör kavramının
izlerden kaldırılmasıyla üst düzeye çıkarılabilir. Bunun bir örneği, 20
MB’lik bir hard diskte, izlere hiç boşluk vermeden veri yazan ve bu
şekilde diskin kapasitesini 26 MB’a çıkartan Tallgrass TG5525i kontrol
ünitesidir. Bu kontrol ünitesi, okuma işlemi esnasında, izin içerdiği
verilerin hepsini buffer’a koyar ve ardından verileri 512 byte’lık
kısımlara bölerek kullanır. DOS hiçbir zaman bu değişikliğin farkına
varmaz.
Tam iz buffer’ları, utilityler yardımıyla taklit
edilebilirler. Bu programlar, sık sık kullanılan sektörlerin birer
kopyalarını hafızaya yerleştirir ve bu sektörlere yönelik gerçekleşen
mekanik erişim sayısını en aza indirirler. Hatta bazıları, DOS' u
kandırıp bütün bir izi hafızaya yerleştirebilecek durumdadır. Bunun
için, iz üzerinde buffer’lamayı gerektirecek kadar veri bulunup
bulunmadığına bakarlar. Diğer bir özellikleri ise, buffer’daki bir izin
diske yazılmasında görülür. Bu aşamada, sadece üzerinde değişiklik
yapılmış olan sektörler diske yazılır. Oysa DOS’a kalsa izdeki tüm
sektörleri diske yazardı. Ancak, bu tür metotlar yine de verimsiz
sayılır. Çünkü gereksiz yere okunmuş olan veriler, bu sefer sadece
kontrol ünitesine kadar değil, sistem hafızasına (RAM) kadar ulaşır.
Buffer’lama işlemi biraz daha kabiliyetli bir şekilde
gerçekleştirilebilseydi, daha yüksek bir verimlilik elde etmek mümkün
olurdu. Yazılımların yardımıyla kontrol ünitesinin veri buffer’lama
sistemini iyileştirmek ve böylece gereksiz okuma yazma işlemlerinden
kurtulmak mümkündür.
DİSK FORMATI
Kontrol ünitesinin, disk
yüzeyini sektör, iz ve silindir isimli kısımlara ayırır. Ancak,
yazılımlar verileri bu kısımlara göre değil, dosya kavramına göre
saklarlar. Yazılımların büyük bir kısım, veri yazılması ve okunması ile
ilgili problemlerle hiç uğraşmazlar, çünkü bu DOS’un görevidir. DOS,
disk işletim sistemi (disk operating system) anlamına gelir ve verileri
okuyup yazmanın dışında, birçok özelliğe daha sahiptir. Ancak, okuma
yazma işlemleri onun en önemli görevleridir. Bunların haricinde, DOS’un
sadece programcılar tarafından bilinen bir yönü daha vardır. Çoğu
kullanıcı DOS’u sadece COPY ve DIR gibi bir komutlar topluluğu zanneder.
Oysaki, programcılar, DOS yardımıyla dosya açıp kapayabilir veya
manyetik kafanın başka bir konuma hareket etmesini sağlayabilirler. DOS,
programcılara belli bir sektöre erişim imkanı tanıdığı halde,
yazılımlar dosyanın saklandığı disk alanını pek bilmezler. Yazılımlar
sadece verileri isterler. Onların hafızaya yüklenmesi görevi DOS’a
aittir. Tersinde ise, DOS, yazılım tarafından gönderilen verilerin
gerekli yere yazılmasını sağlar.
Dosya Kavramı
Dosya kavramı, aslında verilerle dolu sektörlerin oluşturduğu
bir zincirden başka bir şey değildir. DOS, diskte bulunan dosyaların bir
listesini tutar (directory). Bu directory’lerde dosya ismi ve dosya
uzantısının haricinde dosyayla ve dosyanın ilk sektörüyle ilgili
bilgiler de bulunmaktadır. Directory, dosyanın ilk sektörü hakkında
bilgi verir. Geri kalan sektörler hakkındaki bilgiler dosya dağılım
tablosunda (File Allocation Table veya FAT) bulunmaktadır.
Cluster
Diske bir dosya kaydedildiğinde, DOS’ un bu dosyaya diskte
ayırdığı yer, genelde dosyanın net uzunluğundan daha fazla olur.
Sürücünün kontrol ünitesi verileri sektörlerden daha ufak parçalar
halinde ele alamadığı için, DOS, yer rezervasyonunu sektör sektör yapmak
zorunda kalmıştır. Eğer dosyanın uzunluğu 1 ile 512 byte arasında
kalırsa, bu dosya için diskte mecburen bir sektörlük yer kullanılır.
Eğer dosya uzunluğu 513 ile 1024 byte arasında kalırsa, bu sefer de
dosya için 1024 byte’lık. yani iki sektörlük yer kullanılır. Bu yöntem,
gereksiz disk alanı harcamalarına yol açmaktadır. Ancak uygulamada,
sadece tek yüzlü, yüksek yoğunluklu 1.2 MB ve 1.44 MB’lik disketlerde
tek sektörlük alan rezervasyonları söz konusu olur. Diğer çeşit
disketler ve farklı kapasitelerde olan hard disklerde bu alan 2, 4 veya 8
sektör arasında değişir. Alan rezervasyonlarını bir sektörlük yapan
disklerde 10 byte’lık bir bilgi için 512 byte harcanırken; 2. 3 ve 4
sektörlük alan rezervasyonu yapan disklerde bu sayı sırasıyla 1024, 2048
ve 4096 byte olur.
Cluster Numarası
DOS' un dosyalara tahsis ettiği asgari yere cluster adı verilir.
DOS, cluster’ları 0’dan başlayarak numaralandırır ve bu numaraları
cluster’ın içerdiği sektörlere erişmek için kullanır. 360 KB’lık
standart disketler 2 sektörden meydana gelen cluster’lar kullanır. Çoğu
hard diskte ise, bir cluster 4 sektörden oluşur. Bununla birlikte.
cluster büyüklüğü bir disketin veya hard diskin fiziksel özelliklerinden
birisi değildir. Bu, sadece DOS' un veri organizasyonuyla ilgili bir
kavramdır.
Cluster’ların daha fazla sektörden oluşmasının
gereksiz disk alanı harcamalarına yol açar. Örneğin. çoğu zaman dosyanın
son cluster’ının son sektöründe dosyayla ilgili hiçbir veri bulunmaz.
Şekil 2’de bu görülebilir.
Şekil 2: Dosyanın Son Cluster’ında Kullanılmayan Disk Alanı
DIRECTORY
Directory
de, aynı bir dosya gibi. verilerle dolu sektörlerin oluşturduğu bir
zincire benzetilebilir. Ancak directorylerdeki veriler, DOS tarafından
hazırlanan verilerdir. Burada her directory girişi ile ilgili 32 bytelık
veri bulunur. Bir sektörde 512 byte bulunduğu için, her sektörde 16
tane directory girişi yer alabilir. 32 byte, bazı önemli bilgileri
içermek için oldukça yeterli bir sayıdır:
Byte | 01-08 | Dosya ismi |
09-11 | Dosya uzantısı | |
12 | Attribute (dosya niteliği) | |
13-22 | Şu anda kullanılmıyor | |
23-24 | Dosyanın son kullanıldığı saat | |
25-26 | Dosyanın son kullanıldığı tarih | |
27-28 | Dosyanın başlangıç cluster’ı | |
29-32 | Dosya uzunluğu (byte olarak) |
Bu 32 byte’da bulunan bilgilerin büyük bir bölümü; yani dosya ismi, uzantısı, tarihi, saati ve uzunluğu, directory listelendiğinde ekrana gelirler. Dosya ismi ile uzantısının arasında görülen nokta, bu 32 byte’lık bilgilerin içinde yer almaz. DOS bunun nereye konacağını bilir. Eğer dosya adı sekiz karakterden kısa olursa, DOS bunun sağında kalan alanları sekize tamamlayana kadar boşluklarla doldurur. Aynı şey dosya uzantısı için de geçerlidir.
Dosya Tarih ve Saati
Dosyanın tarihine ve saatine ikişer byte’lık yer ayrılır. Normalde 12-07-1992 şeklinde yazılan bir tarih en az sekiz karakterden oluşur (tireler çıkartıldıktan sonra) ve 10:57:16 şeklinde yazılan bir saat de en azından altı karakterden oluşur. Ancak, DOS bu bilgileri karaktersel olarak saklamaz. Bu bilgileri saklarken öncelikle bu iki byte’lık alanı üç kısıma böler. Eğer bu iki byte’a tarih girilecekse, bu kısımlar ay, gün ve yıl şeklinde; eğer zaman girilecekse, saat, dakika ve saniye şeklinde ayrılır. Bir byte, sekiz hanede “1’ler ve “0 ‘lardan oluşan 256 değişik kombinasyon içerebilir.
Bu yüzden 1 byte’lik bir alanda 0’dan 255’e kadar bir değer saklanabilir. Bundan dolayı bir byte’ı parçalara bölerek daha küçük sayıları içerebilen birden fazla kısım oluşturmak mümkündür. Buna göre, iki byte’lık alan, ay için l’den 12’ye kadar veya gün için l’den 31’e kadar kısımları temsil edebilecek şekilde parçalanmıştır.
Dosya uzunluğu
Dosyanın tarih ve saati için ayrılan iki byte’a benzer bir şekilde, uzunluğu için ayrılan dört byte da karaktersel olarak değil, sayısal olarak saklanır. Bu alanlarda da oldukça yüksek, yani 1 ile 4.294.967.296 arasında bir değer saklanabilir. Ancak DOS, uzunlukları 33 milyon byte’ı aşan dosyalarla çalışamamaktadır.
Dosyanın Başlangıç Cluster'ı
Directory’lerde dosyayla ilgili olan ve DIR komutu neticesinde ekranda görülmeyen bilgiler de vardır. Gizlenen bu bilgilerden bir tanesi, dosyanın disk üzerinde hangi cluster’dan itibaren başladığını belirten bilgidir. DOS dosyaya erişmeden önce bu değeri alır ve gerekli sektör numarasına çevirir. FAT dosyayla ilgili sonraki sektörlerin bulunması için yol gösterir.
Dosyanın Attribute’u
Directory’lerde gizli olarak bulunan bilgilerin ikincisi ise, dosyanın niteliğini belirten attribute byte’ıdır. Bu byte, dosyanın, bazı karakteristik özellikleri içerip içermediğini gösterir. Özellikleri olmayan dosyalarda bu byte’ın değeri 0 olur. Bu değerin 1 olması dosyanın sadece okunabilir (read-only file) olduğunu, 2 olması ise gizli dosya (hidden file) olduğunu gösterir. Bir dosyanın taşıyabileceği altı tane attribute vardır.
Sadece Okunabilir, Gizli ve Sistem Dosyaları
Attribute’lardan sadece üç tanesi, yani “sadece okunabilir”, “gizli” ve “sistem” attribute’ları, sıradan dosyalar için kullanılırlar. Eğer “sadece okunabilir" attribute’u varsa, DOS hiçbir şekilde, hatta yazılıma bunun için emir verilmiş olsa dahi, bu dosyaya veri yazmayacaktır. “Gizli” attribute’u ise, DIR komutu neticesinde dosyayla ilgili hiçbir bilgi verilmemesini sağlar. Son olarak, “sistem” attribute’u DOS’a dosyanın işletim sistemiyle ilgili bir dosya olduğunu bildirir. “Sistem” attribute’u çok sık kullanılmaz. Genelde, “gizli”attribute’u ile beraber kullanılır. Nitelikleri bu attribute’larla verilen dosyaların sıradan dosyalar olduğu unutulmamalıdır. Attribute’lar sadece, DOS’un bu dosyaları ne şekilde kullanması gerektiğini gösterir.
Etiket Dosyaları
Geriye kalan üç attribute, dosyaları gerçek anlamda sınıflandırmazlar. Onların özel birer görevleri vardır. Bu attribute’lardan bir tanesi “etiket” dosyaları içindir. DOS hard disk veya disketlere on bir karakter uzunluğunda bir isim verir. DOS, her directory listesine ‘Volume in drive X is xxxxxxxxxxx” şeklinde bir etiket ile başlar. DOS directory’yi taradığında, attribute byte’ının yardımıyla, directory girişlerinden birinin ilk on bir byte’ının bir dosya adı değil, bir etiket olduğunu anlar.
Arşiv Attribute’u
Bu attribute da benzer bir durum sergiler. DOS bir dosyaya veri yazdığı zaman, bu attıibute’a 1 değerini koyar. Dosyalar backup programlan yardımıyla kopyalandığında, bu programlar, dosyaların “arşiv” attribute’larının 1 olup olmadığına bakarlar. Çünkü bunlar, arşiv attribute’ları 1 olan dosyaları kopyalarlar. Kopyalama işleminin ardından, bu attribute’a 0 değerini koyarlar. Eğer bir süre sonra dosyaların tekrar backup’ı alınmak istenirse, sadece, bu süre içinde değiştirilmiş olan dosyalar kopyalanır. Değiştirilmemiş olan dosyalar ise kopyalanmazlar.
Alt Directory Attribute’u
Bu fonksiyonun anlaşılabilmesi için, öncelikle DOS’un bir directory'i nasıl oluşturduğunun bilinmesi gerekir. DOS, “root directory” olarak adlandırılan ana directory’i diskin en dışına (silindir 0’a) koyar. Hard diskler, ana directory’ye 32 sektörlük yer ayırır. Her sektör en çok 16 tane directory girişi içerebildiğine göre, toplam 512 (32x 16) tane directory girişine imkan sağlanır. Ana directory, diskteki özel kısımlardan biridir. DOS, bu directory’i bulmakta zorlanmaz, çünkü bu directory’nın bulunduğu yer ve kapsadığı sektör sayısı her hard diskte aynıdır. Hard diskte tek bir dosya bulunsa dahi, ana directory için rezerve edilen 32 sektör değişmez.
Disk üzerine yerleştirilen alt directory’ler, birer dosyadan başka bir şey değildirler. Ana directory gibi, bunlar da 32 byte’lık directory girişlerinden oluşur. Aynen dosyalarda olduğu gibi, kullanılan alanlar alt directory’lerde de cluster hesabıyla belirlenir. Eğer DOS’un MKDIR (directory oluştur) komutu kullanılırsa, DOS, yaratılmak istenen alt directory’nin isminde bir dosya oluşturur ve bunun başlangıç yerini bir cluster’la belirler. Bu alt directory’ye aktarılan dosyalar cluster’ı doldurduğunda, yeni bir cluster bu alt directory’ye ilave edilir. Bu alt directory’lerin uzunluklarıyla ilgili bir sınırlama yoktur. Yani, alt directory’ler, ana directory’den farklı olarak, sınırsız sayıda directory girişi içerebilir.
MARMARATEKNIKBILG path’iyle (directory yolu) gösterilen bir alt directoıy incelenecek olursa. Ana directory, ‘MARMARA” isimli bir alt directory girişi içermektedir. “MARMARA” alt directory’si ise, “TEKNIK” isimli bir alt directory; “TEKNIK” alt directory’si de “BILG” isimli bir alt directory içermektedir. DOS, bu dosyaların normal birer dosya değil, birer alt directory olduğunu attribute byte’ları yardımıyla anlayabilir.
Nokta ve İki Nokta Girişleri
Alt directory’leri listelendiğinde, ilk iki directory girişinin nokta (“.“) ve iki nokta (“..“) isimli iki dosya tarafından işgal edildiği görülür. Nokta isimli directory girişi, alt directory’nin kendisini gösterir. Daha açık bir anlatımla, başlangıç cluster’ı bu alt directory’nın başlangıç cluster'ıyla aynı olan bir dosya gibidir. İki nokta ise, “parent” diye adlandırılır ve directory’nin bir üst directory’sınin başlangıç cluster’ını içerir. Yani alt directory’de iken CD.. dendiği taktirde, bir üst directory’ye dönülmüş olur. Ana directory’de iken ne nokta, ne de iki nokta görülür.
Silinmiş Dosyalar
Directory’lerle ilgili bilinmesi gereken son şey, DOS’un bir directory girişinin kullanılıp kullanılmadığını nasıl anladığıdır. Bir alt directory oluşturulduğunda, bu alt directory’deki boş directory girişlerinin ilk byte’larına 0 değeri yazılır. Bu boş directory girişlerinden birine bir dosya ile ilgili bilgiler girildiğinde ise, bu ilk byte'taki 0 değeri yeni oluşturulan dosyanın isminin ilk harfi tarafından silinir. Böylece DOS, bu directory girişinin kullanılmakta olduğunu anlar. Dosyanın silinmesi durumunda ise. DOS, sadece bu ilk byte’a 229 değerini yazar. Silme işleminde bu tek byte’ın haricinde hiçbir bilgi silinmez. Bu yüzden, zaman zaman silinmiş dosyaların kurtarılmasından söz edilir. Geriye kalan bilgiler, ancak üzerlerine yeni bir giriş yapılırsa silinir.
FAT DOSYA DAĞILIM TABLOSU
Directory girişlerinde, bir dosyanın disk üzerindeki dağılımıyla ilgili sadece başlangıç cluster’ı hakkında bilgi bulunmaktadır. Ancak, çoğu zaman dosyalar bir cluster’dan daha uzun olur. Bu da, “DOS geri kalan cluster’ları nasıl bulabiliyor” sorusunu akla getirebilir. DOS, formatlama işlemi esnasında dosya dağılım tablosunu (FAT -File Allocation Table-) oluşturur. FAT, bir diskin en önemli bölümüdür. Eğer FAT bir manyetik kafa düşmesi veya bir formatlama neticesinde hasar görürse, diskteki herhangi bir veriyi yeniden kullanılır hale getirmek son derece zorlaşır. Bu öneminden dolayı, DOS, her zaman FAT’in iki kopyasını saklar.
FAT'in Yapısı
Şekil 3 Bir Dosyanın Dosya Dağılım Tablosundaki Yeri
FAT, disk alanını temsil eden cluster numaralarının bulunduğu bir tablodan başka bir şey değildir. FAT’taki ilk saha cluster 0’ı, ikincisi cluster 1 ‘i, vs. temsil eder. Her saha belli bir veri alanının yerini gösterir. Örneğin “gütef” isimli bir dosya olsun ve Ana directory’deki girişinde bu dosyanın 100.cluster’da başladığı belirtilmiş olsun. Şimdi DOS, FAT’taki 100. sahaya gider ve burada yazılı olan değeri okur. Bu değer 105 olsun. Demek ki, 100.cluster’da başlayan dosyayla ilgili bilgiler 105.cluster’da devam etmektedir. Bunun üzerine DOS, gider 105.cluster’ın içerdiği sektörlerdeki bilgileri okur ve tekrar FAT'a geri döner. Ancak, bu sefer 105.sahaya bakar ve buradaki numarayı okur. Bu işlem, bu şekilde devam eder; ta ki DOS, daha önceden belirlenmiş özel bir değere rastlayıp dosya sonuna ulaştığını anlayana kadar.
FAT’in Büyüklüğü
FAT’in büyüklüğü iki şeye bağlı olarak değişir: Diskin kapasitesi ve cluster’ların büyüklüğü. Kapasiteleri fazla olan diskler doğal olarak daha fazla cluster içerir ve bu da FAT’in daha büyük olmasını gerektirir. Aynı şekilde, eğer sektör sayısı artarsa, cluster sayısı ve dolayısıyla FAT’taki giriş sayısı da artar. Dikkate alınması gereken bir diğer nokta ise, FAT’a yazılabilecek en büyük değerdir. Çünkü bu değer, FAT'a girilebilecek maksimum cluster sayısını sınırlar. Disketlerde bu girişler için 1.5 byte’lık yer rezervasyonları yapılmıştır. Buna göre, disketlerde bu yerlere 4096 sayısına kadar değerler girmek mümkün olur. Bu değer, disketlerde mümkün olan en büyük cluster sayısı için yeterli olmaktadır. Ancak, 20 MB’lik hard disklerde, her biri 4 sektörden oluşan 10,000 cluster mevcuttur. Bu yüzden, bu tür hard disklerde FAT’taki giriş için 2 byte’lik yer rezervasyonun yapılması gerekir. Bu 2 byte, 65,535 sayısına kadar olan değerlerin girilmesine imkan tanır.
Tek sektörlük cluster’lar disk alanının daha ekonomik bir şekilde kullanılmasına olanak tanırlar. Bu yöntemle, dosyaların en son cluster’ında ziyan olan yer bir sektörden daha az olur. Ancak, cluster’ların küçülmesi, onların sayısını artırır ve bunun sonucunda da FAT'in daha büyük olmasını gerektirir. DOS, hard disk veya disketlerle çalışırken sürekli dönüp FAT' a baktığı için, işini kolaylaştırmak amacıyla onun bir kopyasını hafızaya alır. 20 MB’lik bir hard diskte cluster’lar eğer tek sektörden oluşsaydı, FAT 84 KB uzunluğunda olurdu. Bu durumda, RAM, 84 KB’lik alanını sürekli olarak FAT 'a ayırmak zorunda kalırdı.
Hafızadan Tasarruf
IBM, ilk XT bilgisayarlarını piyasaya sürdüğünde hafıza çipleri çok pahalıydı ve çok az bilgisayar 256 KB’dan büyük bir hafızaya sahipti. Bu yüzden DOS, zaten kıt olan hafızadan tasarruf etmek için, 2.X versiyonlarında bir cluster’ı 8 sektörden oluştururdu. FAT bu şekilde oldukça küçük tutulmuştur. DOS’un daha sonraki versiyonlarında, bu sayı, RAM çiplerinin ucuzlamasıyla da bağlantılı olarak, cluster başına 4 sektöre indirilmiştir. İlginç olan bir nokta, AT sınıfı bilgisayarlar için tasarlanmış 1.2 MB kapasiteli disketlerde cluster’ların bir sektörden oluşmasıdır. Bu disketlerin kapasiteleri nispeten daha fazla olduğu için, FAT’in büyüklüğü fazla rahatsız edici olmaz. Ayrıca, bu cluster’ların küçültülmesi, disk alanından daha verimli bir şekilde faydalanılmasını sağlar. Zaten bu disketler, öncelikle backup’ların oluşturulması için düşünülmüştür.
32 MB Sınırı
DOS, 32 MB’den daha yüksek kapasiteli hard disklerle çalışamaz. Bu sınır cluster büyüklüğü veya FAT’in büyüklüğü ile ilgili değildir. Daha çok bilgisayarın 16 bit mimarisinin bir sonucudur.
PC ve AT sınıflarındaki microprocessos’ler (CPU) 16 bit ile çalışırlar. Dolayısıyla, numaralandırılabilecek sektörlerin sayısı 0 ile 65.535 arasında olabilir. DOS, ilk izin ilk sektörünü 0, ardından gelen sektörü 1, vs. şeklinde numaralandırmıştır. En içteki izin son sektörüne de 65,535 numarasını verir. DOS'un kullandığı sektör büyüklüğü 512 byte olduğu için basit bir çarpımla 32 MB sınırı hesaplanabilir:
512 byte x 65,535 sektör = 33,553,920 byte.
(Programcılar ikili sayı sistemine göre işlem yapmasını çok sevdikleri için, bu sayıya kısaca 32 MB diyorlar ve arta kalan birkaç byte’ı cömertçe göz ardı ediyorlar). Tüm bu sebeplerden dolayı, DOS, 65,535’den daha büyük bir değerle numaralandırılmış sektörlere erişemez (daha büyük sayıları saymasını bilmez).
Yüksek kapasiteli sürücüler
Diğer bir merak konusu da DOS’un 65,535 sektörden daha fazla sektör içeren yüksek kapasiteli hard disklerle nasıl çalışabildiğidir. Hard diskleri farklı işletim sistemleriyle çalışabilmek üzere partisyonlara ayırmak mümkündür. Bu partisyonlar diskin herhangi bir bölgesinden itibaren başlayabilir (örneğin, 100.000’inci sektörden). Ancak, yine de 65,535 sektörden fazlasını bir arada kullanamaz.
BOOT
Bilindiği gibi, bilgisayarın açılışında, ana program olan COMMAND.COM hafızaya yüklenir. Bu program, RAM’a yerleştikten hemen sonra kontrolü ele alır. Çünkü DOS’un aslını bu program teşkil eder. Ne var ki, bu noktada bir çelişkiyle karşılaşılır. DOS’un (disk işletim sistemi) sürücülerin çalıştırılmasıyla ilgili olan sorumluluğunu COMMAND.COM programı yüklenir. Burada "COMMAND.COM dosyası yükleme komutunu kendisi veriyorsa, hafızaya nasıl yükleniyor?" gibi bir soru akla gelebilir.
Bunun cevabını “boot” kavramı vermektedir. Boot, İngilizce’deki “to pick itself up by its bootstraps” deyiminden ortaya çıkmıştır. Bu deyim ile, kendi iplerini kendisi tutan bir kukla benzetmesi yapılmıştır. Bu sırrın arkasında yatan gerçek ise, bilgisayarın ana kartındaki ROM çipinde bulunan küçük bir programcıktır. Bu programcık. bilgisayarın açılışında faaliyete geçer ve sürücüyü harekete geçirir. Bu gerçekleştikten sonra diskin en dışında bulunan ilk sektör okunur.
Boot Sektörü
Okunan bu ilk sektöre boot sektörü adı verilir. Bu sektör; yüz 0, iz 0, sektör 1 konumunda bulunur. Boot sektöründe hard disk hakkında bilgi verilmektedir. İşletim sistemi için çok önemli olan bu bilgiler, sektör büyüklüğü, cluster’daki sektör sayısı. silindir sayısı, silindirdeki sektör sayısı ve FAT ile ana directory’lerin büyüklüklerinden meydana gelir. Boot ayrıca hata mesajları da içerir (örneğin “COMMAND.COM bulunamadı” gibi). Son olarak da, işletim sistemiyle ilgili olan dosyaların isimlerini verir.
Sistem Dosyaları
Bilgisayar, bu bilgilerin yardımıyla IBMBIO.COM (Bu PC DOS için geçerlidir. MS-DOS’da bu dosyanın adı BIO.SYS’dir.) isimli bir dosya aramaya başlar. Bu dosya. diskin en dışındaki silindirde bulunan ana directory sektörlerinin hemen arkasından gelen sektörlerden itibaren başlar. Buraya yerleşmesindeki amaç, şu ana kadar alınan sınırlı bilgilerle dosyanın aranması için ayrıca çaba harcanmamasıdır. IBMBIO.COM dosyasının yüklenmesi sonuçlandıktan sonra, sistemin harekete geçmesinden sorumlu olan programcığın görevi tamamlanmış olur. Artık, sıra sistemle ilgili diğer bir dosyanın, IBMDOS.COM (veya MSDOS.SYS) dosyasının, yüklenmesine gelmiştir. Bu dosya da ilk silindirde bulunur ve IBMBIO.COM dosyasının hemen arkasında yer alır. Bu iki dosya ile ilgili directory girişleri ana directory’de bulunmakla birlikte, attribute’larındaki “gizli” ve “sistem” bitleri 1 olduğundan, DIR komutu neticesinde listelenmezler. IBMDOS.COM dosyası da yüklendikten sonra, artık bilgisayar, sistemin COMMAND.COM dosyasını, diskin hangi bölgesinde bulunursa bulunsun yükleyebilir. Yani, işletim sistemi de bir anlamda kendi iplerini kendisi tutmuştur.
IBMBIO.COM, IBMDOS.COM ve COMMAND.COM dosyaları, genelde sistem dosyaları olarak bilinirler. Bir diski formatlarken “/S” parametresi kullanılırsa, bu dosyalar otomatik olarak diske yazılırlar. Bunlardan bir tanesi eksik olursa, bilgisayar bu diskten açılamaz. Format işlemiyle dosyalar diske aktarılmadığı ve kullanıcının bu konuya başka bir çözüm getirecek bilgiye sahip olmadığı durumlarda, ilk iki sistem dosyası için öngörülmüş, fakat başka dosyalarca işgal edilmiş olan alanlara sistem dosyalarını aktarıp, bu diski bilgisayarı açabilen bir disk haline getirmek mümkün olmaz.
DOS’un SYS Komutu
Bazen, yazılım şirketleri dağıtım disketlerinin sistemli olmasına gereksinim duyarlar. Ancak, sistem dosyalarını kopyalamak yasal olmadığı için (copyright), bunları yazılımlarıyla beraber satmaları mümkün olmaz. IBM, bu soruna format komutunun “/B” parametresiyle çare bulmuştur. Format işlemi esnasında bu parametrenin kullanılması, silindir 0'da IBMBIO.COM ve IBMDOS.COM dosyaları için gerekli alanın rezerve edilmesini sağlar. Böylece, disketlere aktarılan yazılımlar disketlerin bu alanlarını kullanmazlar. Artık kullanıcılar, yazılım disketlerini aldıktan sonra, DOS’un SYS komutu sayesinde bu sistem dosyalarını başka bir DOS disketinden bu disketlere aktarabilirler.
HARD DİSK PARTİSYONLARI
Boot sektörü hakkında verilen bilgiler aslında sadece disketler için geçerlidir. Hard diskler farklı sistemler için partisyonlara ayrılabildiklerinden, en az iki boot sektörü kullanırlar. Hard diskler bir veya daha fazla partisyona ayrılabilirler. Bunlardan her biri farklı bir işletim sisteminin kontrolü altında olurlar. Her partisyon, peş peşe gelen silindirlerden oluştuğu için, bunların hard disk üzerindeki şekilleri simite benzer.
Format işleminin ikinci aşaması. disk yüzeyinde ana directory’nin, FAT’in ve başka önemli bilgilerin oluşturulmasından sorumlu olan yüksek düzeyde (fiziksel) formatlamadır. Partisyonların oluşturulması. düşük düzey ile yüksek düzey formatlama işlemlerinin arasında gerçekleşir. Sektörler oluşturulduktan sonra partisyon programı devreye girer ve hangi partisyonun nerede başlayıp nerede bittiğini belirler. Bu bilgiler daha sonra, master (ana) boot sektöründe bulunan partisyon tablosuna aktarılır. Bu aşamadan sonra, her partisyonla ilgili ana directory’ler ve FAT’lar, o partisyonun ilk silindirine yazılır.
Ana Boot Sektörü
Disketlerdeki alışıldık boot sektörleri gibi, hard disklerin de ana boot sektörleri yüz 0, iz 1, sektör 1, konumunda bulunurlar. Bu sektörde, BIOS’a bazı temel hard disk işlemlerini yaptırabilecek kadar bilgi vardır. Buna karşılık, normal bir boot sektörüne kıyasla, herhangi bir işletim sistemiyle ilgili bilgi içermez (örneğin sistem dosyalarının isimleri gibi). Bunun yerine, hangi partisyonun nerede başlayıp nerede bittiğini belirten bir partisyon tablosu içerir. Bilgisayar açıldıktan sonra bu tabloyu okur ve hangi partisyonun kullanıldığını öğrenerek manyetik kafayı o partisyonun ilk sektörüne hareket ettirir. Gittiği bu sektörde, kullanılan DOS ile ilgili boot sektörünü bulup okuyarak. bilgisayarın kullanıma hazır hale gelmesini sağlar. Şekil 3 çalışma biçimini gösterir.
Partisyonların Kullanım Amacı
Farklı partisyonlarda farklı boot sektörlerinin kullanılmasının amacını ve ana boot sektörünün bu olayda nasıl bir rol oynadığını anlamak zor değildir. Çünkü, her işletim sisteminin; directory, FAT vs. kavramlarında kendine özgü özellikler vardır. Bu farklardan dolayı, her işletim sisteminin dosyalara erişimde aynı yöntemi kullanması mümkün değildir. İşletim sistemleri genelde 512 byte’hk sektörler kullanır. Yine de, sektörlerin büyüklüklerini bazı yardımcı programlarla değiştirmek mümkündür
Çoğu PC kullanıcısı sadece DOS işletim sistemini kullanmaktadır. Ancak, hard disklerini, tek bir sistem kullanmalarına rağmen partisyonlara ayırmak zorunda kalırlar. Çünkü BIOS, hard disklerde ilk olarak ana boot sektörünü arar (yani doğrudan boot sektörüyle irtibata geçemez). DOS’un kullandığı partisyon programının adı FDISK’tir. Bu program tüm hard diski DOS’un kullanımına sunan bir partisyon hazırlar ve boot sektörünü de ana boot sektörünün bulunduğu izin peşinden gelen ilk izin ilk sektörüne yerleştirir.
Şekil 4: Boot Sektörünün Konumu
HIZ VE VERİMLİLİĞİN OPTİMİZASYONU
Bilgisayarla her gün çalışan kişiler, “hız özürlü” insanlar haline geliyor. Nasıl oluyorsa, bir kaç salisede görevini tamamlayan bir araç, sabırsızlık yaratıyor. Hard diski çöktürecek kadar uzun ve karmaşık programların kullanılması, daha da fazla sabır gerektiriyor. Daha önce bilgisayarla çalışmış olan kullanıcılar, mikro bilgisayarlarından kabiliyetlerini aşmalarını bekler. Kullanıcılar, hard diski performansını ne kadar ispata zorlarsa, onun yükü de o kadar artacaktır.
Bir 6MHz IBM AT, standart bir XT’den beş kat daha hızlı çalışır. Uygulamaya göre de, hızlı bir hard diskte %30’dan %50’ye kadar hız artışı kaydedilebilir. Bu durumda, hız özürlülerin, hızlı erişim sürelerinden, iz bufferlama’dan ve benzeri teknik konulardan bahsetmelerine şaşırmamak gerekir.
HIZ GELİŞTİRME
Hızın parayla satın alınabileceği, şüphesiz doğrudur. Ama, aynı şey, iyi düşünülmüş bir sistem optimizasyonu ve ayarlaması ile de elde edilebilir. Dünyanın en hızlı hard diski bile optimizasyonu zamanında yapılmazsa, hızından bir miktar kaybedecektir. Nispeten daha yavaş olan adımlamalı bir motorla donatılmış bir manyetik kafanın, diskin üzerinde rulolu sistem ile çalışan bir kafadan daha hızlı hareket etmesi sağlanabilir.
Her gün biraz daha fazla performansın talep ediliyor olması, artık en iyi donanımı bile yetersiz bırakabiliyor. Bu yüzden, sürücünün performansı optimize edilmeye çalışılmalıdır. Optimizasyon için gerekli olan bazı esaslar, formatlama esnasında yerine getirilebilir. Bazıları ise, periyodik bakımla olur. Bunun dışında, yapılacak işin türüne ve durumuna göre özel bazı teknikler (belki de utility’ler) gerekebilir.
Teknik Kabiliyetler
Bir zamanlar, hard disk teknolojisi teknik fanatiklerin kutsal alanıydı. Teknik bilgileri daha az olanlar da optimizasyon önlemlerini almaya çalışırlardı ama, sonuçta nereye varacaklarını pek kestiremezlerdi. Diske erişim, bir kronometre ile ölçülebilecek zamandan çok daha kısa olduğundan, bir hard diski en üst form düzeyine getirebilmek için olağanüstü programlama kabiliyetine sahip olmak gerekirdi. Günümüzde ise durum farklıdır. Piyasada, pek de pahalı olmayan, hard disk analizi ve optimizasyonu yapan bir sürü program bulunur.
Nispi Kazançlar
Bazı hard disk optimizasyonları, performansı gözle görülür bir şekilde arttırır. Bazılan ise, “sadece” %10’luk bir artış sağladıklarından pek göze çarpmaz. Ama, bu %10’luk artışlar üst üste toplanabilir ve yarım düzine %10’luk artış, hızı iki katına çıkarır. Bazen çok önemsiz gibi görünen bir tedbir, sistemdeki bir darboğazı açıp diğer performans faktörlerini de devreye sokar ve çok büyük gelişmelere sebep olur. Böyle bir darbogazın varlığı, hızlı olarak nitelendirilen bir hard diski frenleyebilir.
Hard disk optimizasyon stratejilerini uygulamaya koyabilmek için, hard disklerin iç yaşamının iyi bilinmesi gerekir. En başta, verilerin disk üzerindeki yük alanlanndan başlayarak, makinanın hafızasına kadar uzanan yolculuklarında hangi yoldan gittiği ve bu yolun üzerinde uygulanabilecek optimizasyon imkanlarının, bir bilgisayar sistemi üzerinde yapabileceği muhtemel etkiler de bilinmesi gereken konulardır.
Hard Disk Performansını Etkileyen Faktörler
Hard disk performansıyla ilgili 15 terim bulunmaktadır.
1. Silindir Yoğunluğu (Cylinder density)
Sektör sayısı ne kadar yüksek olursa, manyetik kafa bir dosyanın okunmasında veya yazılmasında o kadar az hareket eder.
2. Dosya Birleştirme (File Defragmentation)
Birkaç silindirde kayıtlı olan dosyalar, disk üzerinde her yere dağılmış olan dosyalardan daha hızlı okunur.
3. Ortalama Arama Süresi (Average Seek Time)
Daha düşük bir ortalama arama süresi, manyetik kafanın okuma yazma işlemi için diske olan erişim süresini kısaltır.
4. Taşma (Interleave)
Optimal bir taşma, bir iz üzerindeki tüm sektörlerin okunabilmesi için gereken disk dönme sayısını minimuma indirir.
5. Veri Aktarım Oranı (Data Transfer Rate)
Çok hızlı makinalarda veri aktarım oranı düşürülebilirse, diske erişim daha hızlı olacaktır.
6. CPU hızı (CPU Speed)
Hızlı bir mikroprosesör DOS’u hızlandırır, veri aktarım oranını etkiler ve yazılımın dosyalan daha hızlı işlemesini sağlar.
7. İz Bufferlama (Track Buffering)
CPU, 1:1 bir taşmayla başa çıkamasa bile, bu metotla, tüm iz, tek bir disk dönüşünde okunur.
8. RAM Disk Desteği (RAM Disk Support)
Bir hard diskin yükü, bazı dosyaların bir RAM diske aktarılmasıyla azaltılabilir.
9. DOS Buffer’larının Belirlenmesi (DOS Buffers Setting)
Doğru sayıda DOS buffer’ı, DOS’un, sık kullanılan dosyalan tekrar tekrar okunmasını önler.
10. Sektör Caching (Sector Caching)
Diske olan erişimlerin sayısı, sektörleri bir buffer’a alarak azaltılabilir. Bu yöntem, DOS buffer’larından daha etkilidir.
11. Directory Tree Dizaynı (Directory Tree Desígn)
Bir directory tree, bir dosyanın aranması için gereken hard disk işlemlerini azaltacak şekilde düzenlenebilir.
12. Alt Directory Düzeni (Sub-directory Layout)
DOS’un, bir path’in izini sürerken harcadığı zaman, alt directory’lerin birkaç silindire yerleştirilmesiyle minimuma indirilebilir.
13. Dosya Düzeni (File Layout)
Belli dosyaları, hard diskin en dışında bulunan izlerine yerleştirmekle, performansta bir gelişme sağlanabilir.
14. PATH komutu (PATH Command)
PATH komutu, directory aramalarını hızlandırabilecek şekilde kullanılabilir.
15. FASTOPEN Komutu (FASTOPEN Command)
Versiyon 3.3’ten itibaren, DOS’un, son açtığı dosyaların disk üzerindeki konumlarını hatırlaması sağlanabiliyor.
Bu 15 faktörden dördü, hardware ile ilgilidir. Ortalama arama süresi; sürücünün kendisiyle ilgili olan bir şeydir. Ne yeni bir kontrol kartı, ne de gelişmiş bir yazılım bunu değiştirebilir: Silindir yoğunluğu ve veri aktarım oranı, sadece bazı durumlarda yeni bir kontrol kartıyla yükseltilebilir. CPU’nun hızı ise bir hızlandırıcı kartla (Accelerator Board) artırılabilir. Kalan faktörlerin çoğu, software ile ilgilidir. İstisna olarak, kontrol kartına bağlı olan caching veya iz bufferlaması gösterilebilir. Birkaç faktör de hard disk yönetimiyle bağlantılıdır.
Hard Disk Bazında Optimizasyon
Hard disk bazında optimizasyon, mekanik hareketlerle geçirilen zamanın minimizasyonuyla ilgilidir. Yüksek silindir yoğunluğu, bir dosyanın daha az sayıda silindirde yer alması ve böylece manyetik kafanın o dosyayı okurken veya yazarken daha az hareket etmesi demektir. Dosya birleştirme (file defragmentation), dosyaları mümkün olduğu kadar az sayıda silindirde toplar. Hızlı arama süreleri, kontrol ünitesinin. manyetik kafanın başka bir silindire gitmesini beklediği süreyi kısaltır. Sonunda optimum bir taşma süresi, manyetik kafanın gerekli sektörü beklediği zamanı kısaltır.
Silindir Yoğunluğu
Silindir yoğunluğu, bir ize daha fazla sektör veya bir silindire daha fazla iz sığdırmakla yükseltilebilir. Tabi ki. silindir başına düşen iz sayısı, sürücüdeki disk sayısına bağlıdır. Bu değeri yükseltebilmek. ancak daha büyük bir sürücü almakla mümkündür.
Yüksek silindir yoğunluğu ile elde edilebilecek başarı bazen önemsenmez. Pratikte; biri iki diske, diğeri dört diske sahip olan, iki sürücünün de arama süreleri eşit olabilir. Ancak, bu duruma başka bir açıdan bakmak da mümkün: Dört diskli sürücünün arama süresi, iki diskli sürücünün arama süresinin iki katıdır. Çünkü, böyle bir diskin manyetik kafası, okuma sırasında diğerinin kafasının yarısı kadar hareket ediyor. Bu avantaj, bir sürücü daha ekleyip kapasiteyi sonradan büyütmenin aleyhine; büyük kapasiteli bir sürücüyü baştan almanın lehine konuşuyor.
İz başına sektör sayısı, bazı sürücülerde bir RLL kontrol kartıyla artırılabilir Kullanılan kod şemasına bağlı olarak, iz başına sektör yoğunluğu %50 ile %100 arasında yükseltilebilir. %100’lük bir kazanç, kafa hareketlerinin yarıya inmesi demektir. Burada elde edilen sonuç disk sayısını iki katına çıkarmakla elde edilen sonucun aynısıdır.
Silindir yoğunluğunun yükseltilmesiyle elde edilen kazancın, dosyaların parçalanmasına (fragmentation) izin vermekle heba olacağı unutulmamalıdır. Farklı silindirlere serpiştirilmiş bir dosya. silindir yoğunluğu ne olursa olsun, kafa hareketlerinin sayısını muazzam bir şekilde artırır.
Dosya Sıkıştırma
Dosyaların sıkıştırılmasıyla silindir yoğunluğu suni bir şekilde yükseltilebilir. Sıkıştırılmış dosyalar daha az sektöre sığdırılabileceğinden okuma için gereken kafa hareketleri de daha az olur. Bu dosya sıkıştırma yöntemi, sadece bazı durumlarda performansın artmasına katkıda bulunur. Örneğin, bazı sıkıştırma programları hesap tablosu dosyalarındaki sıfırları kaldırıp, yerine, kaç sıfır kaldırıldığına dair bilgi veren bir kod koyuyor. Bu şekilde sıkıştırılmış dosyaların çözülmesi çok az zaman alır. Buna karşın, çok karmaşık sıkıştırma yöntemleri erişim süresinin kısaltılmasını sınırlar.
Dosya Parçalanmalarının Azaltılması
Dosyalar, yeni formatlanmış bir hard diske aktarılırsa, her biri, birbirine bağlı ve ardı sıra gelen cluster’ların üzerine yerleştirilecektir. Aslında cluster’lar sadece 1: 1 bir taşma oranı mevcutsa fiziksel olarak yan yana dururlar. DOS ideal durumda her dosyaya mümkün olduğu kadar az silindir tahsis eder. Böylece, örneğin 35 KB uzunluğundaki bir dosya çoğu hard diskte sadece bir silindire sığabilir. Ne var ki DOS. dosyaların yerleştirilmesini hiçbir şekilde optimize etmez; onun yerine, ilk boş bulduğu sektörü kullanır ve dolayısıyla, dosya bir sonraki silindire taşabilir. Bu durumda, dosya bir defa okunur veya yazılırken, manyetik kafanın en az bir defa yer değiştirmesi gerekir. Optimum olarak yerleştirilmediği halde, bu dosya “bir arada” olarak kabul edilir.
Devamlılığın Yitirilmesi
Dosyaların “bir arada” bulunması pek uzun süreli olmaz. Dosyaya girilen yeni verilere, sektörlerin arasında boş yer olmadığı için, asıl dosyadan uzakta olan boş bir yer aranır. DOS. yer tahsisatına diskin en dışından yani silindir 0'dan başladığı için, aranan bu boş sektörler de haliyle biraz daha içerlerde kalan izlerde bulunacaktır. Hard diskten dosya silindikçe, diskin çeşitli yerlerinde boşluklar oluşur. DOS bir dosyaya kaydedilecek verilere ek cluster ararken, önceliği dosyanın en son parçasının bulunduğu silindire vermez, dosyayı diskin en dış kenarına en yakın olan boş cluster’lara yerleştirirdi. Bu sistem, DOS 3.0’dan sonra değişti. DOS artık boş cluster’ları en dıştan en içteki silindire doğru giderek tahsis ediyor. Ancak, en içteki silindire gelindiğinde, tekrar en dıştan itibaren boş cluster’lar aranıyor. Sonuçta karışık durumlar ortaya çıkıyor. Sayısız silmeler ve yapısal değişiklikler, hard diski parçalara bölüyor (fragmentation). Sürekli büyüyen dosyaların diskte nelere yol açabileceğini düşünmek zor değildir. Büyüme sırasında eklenen veriler, aynı silindirde farklı yerlere kaydediliyor. Bu yüzden de, birkaç silindire sığabilecek dosyalar, düzinelerce silindire dağılıyor. Bir silme sonucu, dosyanın çok uzağında bir cluster boşaldığında dosyanın son bölümünün bulunduğu silindirde boş yer olmasına rağmen, dosyaya, uzakta kalan cluster tahsis ediliyor. Demek ki, büyük bir dosya çok kullanılmış bir hard diske kopyalandığında birçok parçaya bölünebilir.
Verimsizlik
Neticede hızlı bir CPU’dan, hızlı bir kontrol ünitesinden, ya da taşma optimizasyonundan elde edilen kazanç havaya gider. Veri okuma hızı düşük olduğundan, bu imkanlardan faydalanılamıyor. Bu performans zayıflığının derecesi, ele alınan dosyanın türüne bağlıdır. Büyük rasgele erişim dosyaları, zaten çoğu zaman manyetik kafanın daha çok hareket etmesini gerektiriyor. Buna karşın; program, text ve hesap tablosu dosyaları normalde düzenli okumaya imkan tanıyan dosyalardır. Dolayısıyla bu tùr dosyaların parçalanması durumunda, okuma yazma süreleri oldukça uzayacaktır.
Parçalanmış Alt Directory’ler
Parçalanmış alt directory’ler, çoğu zaman performans düşüklüğünün sebebi olarak gerektiği kadar ciddiye alınmaz. Alt directory’lerin normal dosyalardan tek farkı, directoıy girişlerinde attribute’larının “directoıy’ olarak geçmesidir. Aranılan dosya üçüncü seviyedeki bir alt directory’de, örn. MADDEMOLEKULATOMKARBON.ATO alt directory’sinde bulunsun. Bu durumda, DOS önce ana directory’de MADDE adlı alt directory dosyasını bulup okuyacak, sonra orada MOLEKUL adlı dosyayı arayacak ve bu böyle devam edecek. Dört sektör içeren bir cluster, 64 tane directory girişi saklayabilir. 64 girişten daha fazlasına sahip olan alt directory’ler, muhtemelen hemen birincinin ardında yer alacak bir ikinci cluster’a ihtiyaç duyarlar. Eğer alt directory’ler parçalanmış (directory’nin diğer cluster’ı başka bir yerde ise) ve üstelik de PATH komutuna dahil edilmişlerse, bir dosyayı aramak manyetik kafayı oldukça fazla yoracaktır.
Dosya Birleştirme
Bu karışıklığı önlemenin bir yolu; dosyaları mümkün olduğu kadar az sayıda ve komşu silindirlere yerleştirmek, manyetik kafanın hareketlerini azaltmaktır. Gerçek optimizasyon ise, erişilemeyecek bir idealdir. Çünkü o zaman, dosyalan bir silindirden diğerine taşmaya izin vermeyecek şekilde gruplandırmak gerekir. Dosyaların birleştirilmesi - çiçek sulamak gibi - günlük hayatın rutinlerinden biridir. Karışıklık, işin bittiği andan itibaren yaklaşmaya başlar. Çünkü DOS, parçalanmış dosyalara karşı herhangi bir önlem almaz.
Görünmeyen Avantajlar
Birleştirilmiş dosyalar görünmeyen bazı avantajlar sağlar. Õrneğin dosyalar peşi sıra gelen sektörlerde bulundukları için, dosya kurtarma programları problemsiz çalışır. Bu şekilde, toplu silmeler yapılmış olsa dahi, kullanıcının sektörleri tek tek arayıp bir araya getirmesine gerek kalmadan, otomatik olarak her şey kurtarılabilir. Diğer bir avantaj ise, dosya birleştirme sayesinde hard diskin ömrünün uzamasıdır. Daha az kafa hareketi, sürücünün eskimesini yavaşlatır. Çoğu durumda, bu belirtilen sebeplerden dolayı bile, bir dosya birleştirme programı satın almaya değer. Birleştirme. iki farklı şekilde yapılır. Ya bunun için bir utllity kullanılmalı, veya bütün hard diskin backup’ı alınıp, onu formatlayıp dosyalar tekrar geriye aktarılmalıdır. İkinci yöntem çok pratik görünmese de, temel bir mantığın sonucudur.
Dosya Birleştirme Aracı Olarak Backup
Yeni formatlanmış bir hard diskte cluster’lar dosyalara peşi sıra tahsis edildiğinden, parçalanma problemi olmaz. Aynı sonuca, tüm hard diskin backup’ı alınıp dosyalar tekrar geriye kopyalanarak da ulaşılabilir.
Aynı sebepten dolayı, bir diskete olan erişim süresi de kısaltılabilir. Bunun için, dosyaların teker teker COPY A*.* B: komutuyla başka bir diskete alınması yeterlidir. Burada dikkat edilmesi gereken husus, DISKCOPY komutunu kullanarak dosyalan birleştirmenin mümkün olmadığıdır. Çünkü bu komut disketi sektör sektör kopyalar.
Yeniden Formatlama
Burada formatlamanın gerekliliği konusunda şüpheye düşülebilir. Bu şüphenin ürünü olarak da tüm içeriğin silinmesi aynı işi görüp görmediği sorusu akıllara gelebilir. İyi bir backup utility’si tüm directory tree yapısını alır ve yanlışlıkla formatlanmış bir hard diske de tekrar o yapının aynısını, dosyalarla birlikte aktarır. Bir hard diskin içindekileri silerken, directory’den directory’ye geçip hepsinin içini teker teker temizlemek gerekir. Ayrıca, alt directory’ler de aslında birer dosya olduğu için, onların da birleştirilmesi gerekir. Bu da, tüm yapıyı yeni baştan oluşturma zorunluluğunu getirir. Şu gerçektir ki, hard diski formatlayıp, gerisini backup utility’sine yaptırmak en kolay yoldur. Burada bahsedilen formatlama, elbette ki yüksek düzeyde formatlamadır
Problemler
Tabi bu teknik, global backup yapan bir teyp ünitesi kullanılıyorsa çalışmayacaktır. Bu durumda, dosyaların teker teker yedeği alınması gerekir. Günümüzde artık global backup’larla dosyalar arasındaki sınır, teyp backup ünitelerinin kullanımıyla ortadan kaldırıldı. Hatta bazı üniteler bir global backup’a bakarak dosya dosya oluşumlar sağlayabiliyor. Eğer kullanıcı böyle bir üniteye sahipse, bu şekilde dosya oluşturma pek tavsiye edilmeyen bir durumdur. Çünkü bu çok uzun sürer. Sorunun esaslı bir şekilde çözülmesi için, önce iki tane global backup alınmalıdır. Bu gerek şarttır. Sadece “bir” backup alınırsa, formatlamadan sonra ortada sadece o backup kalacak. Ve olası bir terslik olduğunda, backup’ın backup’ı alınmaması ileride pişmanlık yaratacak durumlar meydana getirebilecektir. Dosya birleştirme işlemine geçmeden önce mevcut backup programının çalışma tarzı hakkında yeteri kadar bilgi edinilmelidir.
Birleştirme Programları
Masraf yönünden biraz daha fazla olsa da bir birleştirme programı almanın işi kolaylaştıracağı düşünülebilir. Bu doğru bir düşüncedir. Çünkü backup yöntemi dosya birleştirmek için pek de rahat sayılmaz. Bu doğrultuda birleştirme programlarını biraz daha yakından tanımak gerekir. Bunlar dosyaların diskteki dağılımlarını inceleyip, her dosya bir araya gelene kadar cluster’ların içeriklerin bir ileriye bir geriye kopyalarlar. Ne var ki, oluşturdukları büyük geçici dosyalardan dolayı hard diskte boş yere ihtiyaçları olur. Bazı programlar diğerlerinden daha hızlı çalışıyor olmakla birlikte, geçen zaman, daha çok hard diskin kapasitesine ve dosyaların parçalanma derecelerine bağlıdır. 20 MB’lık bir hard diskte, bu süreç 15 dakika ile 1 saat arasında değişir. Hard disk hizmetlerine sahip bazı software paketleri, örneğin Norton Utilities (Advanced Edition) veya Mace Utilities, bu tip dosya birleştirme programlan da içerirler. Ancak, böyle paketlere dahil olmayanlar da vardır. Örneğin SoftLoglc Solutions firmasının Disk Optimizer adlı programı, bunlardan biridir.
Tehlikeler
Bir programın, değerli dosyaları parçalayıp birleştirmesi fikri, kullanıcıyı belki biraz rahatsız edebilir. Kullanıcı bu konuda haklıdır. Çünkü bu programların yaptığı “tedavi”, dosyaların hayatına da mal olabilir. Elektrik kesintisi gibi bir durum için endişelenmeye gerek yoktur. Çünkü bu programların çoğu, çalışacakları sektörü silmeden önce bir kopyasını diske yazar. Yalnız, bir kesinti durumunda kullanıcıya düşen görev; birleştirme programının oluşturduğu geçici dosyaları bulup silmektir.
Öte yandan birleştirme programları dosyaları karıştırabilecek başka metotlara da sahiptir. Bazıları daha hızlı çalışabilmek için. DOS’u devreden çıkarıp hard disk kartıyla şahsen ilgilenir. Çok riskli olan bu uygulama, özellikle ek olarak hızlandırıcı bir karta (Accelerator Board) sahip olan makinalarda çok kötü sonuçlara yol açabilir. Yazılım şirketleri böyle bir tehlikeye karşı yeteri kadar tedbirli davranmamışlardır. Birleştirici bir programı “tam güvenli” olarak tanıtan bir şirket bulmak gerçekten zordur. Çünkü zamanında bunlarda birçok kaza meydana gelmiştir. Bu yüzden, önce hard diskin bir backup’ı alınıp birleştirici program işi bitirildikten sonra da hard diskte gariplikler olup olmadığı incelenmelidir. Programın hard diskte herhangi bir tahribata yol açmadığından tam emin olana kadar da, backup disketleri olduğu gibi saklanmalıdır.
Fonksiyonlar
Günümüzde birleştirici programlarda çeşitli seçenekler bulmak mümkündür. Bazılarında, sadece birleştirilmesi kolay görünen cluster’ların birleştirilmesi ve böylece normalden daha hızlı bir birleştirme olanağı sunuluyor. Başka programlar, dosyaları mümkün olduğu kadar az silindirde yer alacak şekilde yerleştiriyor. Daha başkaları ise, dosyaların diskteki fiziksel sıralamasını directory’deki sıralarına göre değiştirebiliyor. Bir “komut dosyası” aracılığıyla diskin en dışındaki silindirlere yakın olması istenilen dosyaların adlarının verilmesine imkan tanıyan programlar da var. Böylece dosyalar FAT sektörüne ve ana directory’ye daha yakın olacakları için, erişim süreleri kısalır. Diğer bir seçenek de birleştirme işlemi esnasında, bilgisayarda acilen yapılması gereken bir iş çıktığında, işlemi durdurabilmektir. Çoğu birleştirici program, aynı zamanda bozuk sektörlere de dikkat edip, gerekli düzeltmeyi kendi yapmaktadır.
Uygun Birleştirme Zamanı
Parçalanmanın çok ileri bir safhaya ulaştığının anlaşılabilmesi için DOS’un CHKDSK komutu bu konuda bir ipucu verebilir. Komutun arkasına bir dosya ismi yazılır (örnek: CHKDSK MARMARABILGISAYAR..TXT). Bunun üzerine verilecek bilgilerin içinde, dosyanın yer aldığı cluster sayısı da bulunur. Ama, bu komutla tüm hard disk analiz edildiğinden, çok sayıda dosyayı kontrol etmek çok zaman alır. Çoğu birleştirme programı, dosyaların parçalanma derecesini tespit etme imkanı da sağlar. Fakat, özellikle en sık kullanılan dosyalar hakkında ayrıca bilgi alma olanağı yoktur.
Yorumlarınız
Bir yorum ekleyin
İzin verilen html etiketler (tag): <p><div><b><strong><i><u><del><hr><sup><sub><br>