Sabit Disk

[bluemoon24]

Sabit disk kısaca verilerin kalıcı olarak saklandığı hafızadır. Bilgisayarlarda bellek, mikroişlemci ve diğer çevre birimler arasında

üretilen bilgilerin kalıcı olarak kalan ortama sabit disk denir.

Bilgiler kalıcı olarak disketlerde de saklana bilir ama disketlerin

kapasitesi ve hızı düşük olduğu için daha çok bilgi taşıma ve kopyalama

için kullanılır. Sabit disklerdeki bilgilere disketten daha hızlı

erişilebilir. Asbit disk vakumlu( havası alınmış ve sürtünmenin en aza

indirgenmiş) bir metal kutu içerisine yerleştirilmiş disklerden meydana

gelir. Sabit disk içerisinde her disk yüzeyine ait bir okuma-yazma kafası

mevcuttur. Bu okuma yazma kafaları disk yüzeyine değmeyip tamamen

manyetik alan mantığı ile okuma-yazma işlemi yapar. Gerek disklerin,

sürtünmesi en aza indirgenmiş bir kutu içerisinde saklanması, gerekse

her disk yüzeyine ait okuma-yazma kafasının bulunması bilgilere erişim

açısından çok önemli bir hız kazandırmaktadır. Sabit diskler ayrıca kafa, sektör ve silindir sayılarına göre de

ayrılmaktadır. Bir sabit disk kullanıldığı işletim sistemine uygun

olarak formatlandığında silindir denilen bölümlere ayrılır. Disklerin

her bir yüzündeki silindir parça adı iz olarak adlandırılır. Her bir iz

şekilde görülen eşit paçalara ayrılmıştır. Bu parçalara sektör adı

verilir. Her bir sektör 512 byte'tan oluşur. Sabit disk, bilgileri

sektör ve track'lara göre düzenler. Alüminyum, alüminyum magnezyum bileşeni üzerine nikel ve fosfordan bir

ara tabaka etlenmiştir. Bu yapının üzerine manyetize edilmiştir. 50 ile

100 nanometre kalınlığında ferro manyetik bir tabaka eklenir. Son

olarak bu manyetik tabakayı koruyan ince bir film tabakası kaplanır. Diskler ve hard diskler arasında çok büyük farklılık olsa da, temeller

eşittir. Veriler; manyetik desenler şeklinde ve dairesel olarak diskler

üzerine yazılırlar. Bu dairelerden her biri iz adını alır ve eşit

büyüklükteki sektörlere ayrılır. Manyetik kafa; diskin dış kenarından

merkezine doğru hareket eder. Bunu yaparken, istenilen bilgilerin

üzerinde bulunduğu izde durur ve aradığı sektörün diskin dönmesi

esnasında altından geçmesini bekler. Verileri diskteki, biz ize sırayla tüm disk çevresinde bir tur

tamamlayacak şekilde mümkünse de, bu yöntem kullanılmamaktadır. Bunun

yerine, bütün diskteki veya hard diski pasta dilimlerini andıran

kısımlardan oluşan izlere ayırmak tercih edilir. Bu kısımların her

birine sektör adı verilir. Böylece, bozuk bir alandan dolayı tüm izin

kullanılmaz bir hale gelmesindense, tek bir sektörün kaybedilmesi

yeğlenmiştir. SEKTÖR BÜYÜKLÜĞÜ DOS işletim sistemi 512 Byte'lık sektör büyüklüğünü, disketlerde olduğu

gibi hard disklerde de kullanılır. Tabi ki, bir diskin dışına yakın

olan izler daha uzun olurlar ve fiziksel olarak daha fazla veri

içerirler. Ama bu, mantıksal olarak içerdikleri veriler ve diğer

izlerden daha fazla değildir. Bazı sürücülerde sektör sayısı izden ize

farklılıklar gösterir. Örneğin "Plus Development Corporation" şirketi

40 MB'lık hard disklerde 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 zanneder. Sabit diske bilgi yazımı için kafalar medyanı kutuplarını ters çeviren

bir manyetik alan uygular. Okuma sırasında ise yapılan kutupların

değişimini tekrar algılamaktadır.Okuma ve yazma kafası fotolitografik

film tekniğiyle üretiliyor ve manyetik direnç etkisiyle çalışıyor.

Sabit disk okuma ve yazma işlemini sonlandırdığında kafalar alınan

enerji yardımıyla park konumuna gelir. Park alanının yüzeyi kafaların

oturumu için frenlenmiştir (Eski HDD'da). Okuyucu kafadan gelen andaki

veriler dijital verilere dönüşür. Bu yöntem eski disklerde kullanılan

sinyal dönüştürücü detektörlerden çok daha verimlidir. Sabit diskin sektörü verilerden başka actuatörün kafayı doğru yere

çekmesi için gerekli servo bilgiler ve mekanizmalarına da sahiptir.

Kodlama işlemi seri haldeki sıfır ve birleri yani veriyi kutup

değişimlerinde aktarmaktadır. Bu 0 ve 1'lerin kesin sayısı RLL( Sınırlı

Aktarım Uzunluğu) ile tespit edilir. RLL de minimum 1 maksimum 7(0)

gelebilir. Böylece birim alan üzerine daha fazla bilgi depolanabilir.

Disklerde yazma ve okuma işlemleri sonuç olarak mekanik bir işleme

dayanır. Bu mekanik hareketler nedeniyle meydana gelen beklemelerde

veri bir ara bellekte dalgalanır. SABİT DİSK ARABİRİM STANDARTLARI Yeni alınmış bir sabit disk sisteminize uymayabilir. Çünkü çeşitli

sabit disk arabirimleri vardır. Bu standartlar ST-506, ESDI, SCSI, IDE,

EIDE, Fast SCSI, Wide SCSI ve Ultra SCSI dır. ST-506 : 8080 – 8086 makinelerde kullanılmış olan standarttır. ST-506

oldukça yavaş çalışır. En olumsuz tarafı tek bir disk

bağlayabilmenizdir. ST-506 herhangi bir slota bağlayarak

kullanabilirsiniz. ESDI (Enhanced Small Device Interface) : Yani Geliştirilmiş Küçük Aygıt

Arabirimi, sabit disk arabirim standartlarının ikincisidir. ST-506 ya

göre daha hızlıdır. Daha gelişmiş bir elektronik yapıya sahiptir. SCSI (Small Computer System Interface) : Genelde Windows NT ve Unix ana

makinelerinde kullanılır. Ancak son yıllarda PC'lerde kullanılmaya

başlanmıştır. SCSI sadece sabit disk ve disket sürücü arabirimi olmayıp

aynı zamanda CD sürücü, optik okuyucu, gibi aygıtları da

destekleyebilen bir arabirimdir. Bir SCSI arabirimi aynı anda 7 aygıtı

denetleyebilir. İlk iki arabirimden çok daha hızlıdır. IDE (Intelligent Drive Electronic) : PC'lerde en yaygın kullanılan

arabirimdir. Genellikle anakart üzerindedir. Üzerinde iki seri, bir

paralel port, bir disket sürücü arabirimi ile birlikte birde IDE

arabirimi bulunur. Şu anda üretilen anakartların çoğunda bir IDE

kontrolcüsü bulunmaktadır. EIDE (Enhanced IDE) : Gelişmiş bir sabit disk arabirimidir. IDE

arabirimindeki sınırlamaları ortadan kaldırmıştır. EIDE ile 528 MB

kapasite sınırı ortadan kalkıyor. Dört tane IDE aygıtının

bağlanabilmesini sağlıyor. Veri transfer hızı da IDE'ye göre artmış

durumda.Yeni işletim tipleri, PIO Mode'lar (PIO=Programmed I/Q), hızı

EIDE sabit disklerin bağlantısı nı olanaklı kılıyor. PIO Mode saniyede

11,1 MB, PIO Mode 4 ise saniyede 16,4 MB veri transfer hızlarına olanak

sağlıyor.EIDE arabirimi kullanabilmek için, EIDE sabit diskin yanında

EIDE BIOS'lu bir ana karta ihtiyacınız vardır. Pentium ana kartların

hepsinde, verileri maksimum 4 sabit disk üzerinden, LBA (Logical Block

Addressing) veya XCHS (Extended CHS) ile yönete bilen bir EIDE

arabirimi ve BIOS vardır. Fast SCSI: Fast SCSI, hızlı sabit diskler için üretilmiş bir

arabirimdir. 8 bit veri yolu genişliğine sahiptir. Fast SCSI ile

saniyede 10 MB veri transfer hızına erişilebilir. Wide SCSI: Windows, NT benzeri işletim sistemlerinde yaygın olarak

kullanılmakta olan hızlı ve güvenli bir SCSI arabirimdir. Özellikle,

birden fazla diske aynı anda erişebilmesi durumlarında yüksek

performans değerleri sunmaktadır. Bu SCSI arabiriminde veriler, 16

bitlik veri yolu üzerinden transfer edilir. Saniyede 20 MB'a kadar veri

aktarımı mümkündür. Ultra SCSI: Wide SCSI arabirimindeki hızı ikiye katlayan bir performans

sunmaktadır. Ultra SCSI arabirimi üzerinden saniyede 40 MB ve üzeri

veri transferi mümkündür. Bu arabirimde ayrıca SCAM (SCSI Configured

Automatically) özelliği de mevcuttur. Bu özellik SCSI aygıtlara

otomatik olarak SCSI ID numarası atamasını sağlıyor. HARDDİSKİN SETUPTA TANITILMASI: BIOS ve ana kartlar 4 IDE sürücüyü (sabit disk yada CD ROM sürücüyü)

destekler. Bunlardan ilk iki tanesi ise Secondary olarak adlandırırlar.

Her çiftte öncelik planı Master, sonraki ise Slave olarak tanımlanır. Buna göre sıralama; 1. Primary Master 2. Primary Slave 3. Secondary Master 4. Secondary Slave olmalıdır. Mode seçeneğinde seçeneğin "Auto" olarak seçilmesi açılışı bir miktar

geciktirse de önerilen şekildir. Çünkü BIOS Post sırasında diskin

özelliğini belirleyip sistemi ona göre açabilir. Bu seçeneğin "None"

olması halinde sistem sabit diski görmeyecektir. İlk seçimden sonra

gelen parametreler sabit diskle ilgili bilgilerdir. Burada sabit diskin

kafa sayısı (head), kapasitesi (size), silindir sayısı (cyls), sektör

sayısı (sector) ve teknolojisi ile ilgili bilgiler yer alır.Sabit

diskin otomatik olarak tanınması için "IDE Hdd Auto" seçeneğinden

tanıtılması gerekir. Eğer buna rağmen otomatik olarak tanıtılma

yapılmıyorsa type seçeneğinden "User" seçilmeli ve daha sonra gelen

kısımlar disk üzerindeki veya kitapçığındaki bilgiler yardımıyla

doldurulmalıdır.