Sabit disk Nedir?

Sabit disk (harddisk) bilgisayardaki bilgileri saklayan ve bilgisayar kapandığı zaman bu bilgileri kaybetmeyen donanımdır. Bilgisayardaki bütün veri sabit disk üzerindedir. Bilgisayar açılırken gereken veriler bellek(RAM) üzerine alınır, ve bilgisayar bundan sonra ihtiyaç duyduğu bilgiye sabit disk yerine bellekten ulaşır. Çalıştırdığımız her program, çalışması için gereken veriyi belleğe taşır.

Günümüzde sabit diskler; cep telefonları, mp3 çalarlar ve dijital fotoğraf makineleri gibi aygıtlarda da kullanılmaktadır. Bilginin saklandığı kısmın metal ve sert olması sebebiyle hard(sert), kimi zaman kasanın içine sabitlendiği için de fixed(sabit) adını alır.

Yapısı:

Sabit diskler elektromekanik yapılıdır ve bilgiyi manyetik olarak saklarlar. Bilgi; plastik, metal veya camdan yapılmış, yüzeyi demiroksit ya da başka manyetik özellikteki bir malzeme ile kaplı plakalar(diskler) üzerinde saklanır. Bilgi yazma işini mıknatıslama yöntemiyle yapmak, hem biz silmedikçe bilginin saklanması hem de istediğimiz zaman istediğimiz bilgiyi silme özgürlüğü verir bize. Yalnız aynı zamanda, sabit disklerin yoğun manyetik alanlardan etkilenme riskini de doğurur.

Günümüzdeki sabit disklerde plakalar camdan yapılmakta ve yüzeyleri kobalttan oluşan bir filmle kaplanmaktadır. Bir sabit diskte birden çok plaka bulunmaktadır.

Her bir plaka iz(track)lerden ve her bir iz(track) de sektör(sector)lerden oluşmaktadır. Her sektör, 256 veya 512 gibi belirli bir sayıda byte içerir. Plaka merkezine eşit uzaklıktaki sektörlerin birleşmesiyle oluşan çember iz adını alır. İşletim sistemleri, sektörleri gruplayarak onları cluster(küme) denen yapılar halinde topluca işlerler. Yani her bir cluster(küme), işletim sisteminin kendisinin belirlediği bir sayıdaki, her defasında birlikte okunan ya da birlikte yazılan sektörler kümesidir.

Plakalar, ortalarından geçen bir mil üzerine, belirli aralıklarla, üst üste dizilirler ve bu mil etrafında, bir motor yardımıyla sürekli aynı hızda döndürülürler. Üst üste dizili olan bu plakalarda, plaka merkezine eşit uzaklıktaki izlerin alt alta gelmesiyle silindir(cylinder)ler oluşur.

Her plaka üzerinde bir okuma/yazma kafası bulunur ve bu kafalar birbirine bağlıdır. Yani bütün kafalar, aynı silindir üzerindeki izlerin üzerindedir. Okuma/yazma kafalarını bir izden başka bir ize taşımak maliyetli olduğundan, bir iz dolduğu zaman, aynı plaka üzerindeki başka bir iz yerine, aynı silindir üzerindeki başka bir iz kullanılır. Böylece her bir iz dolduktan sonra değil, her bir silindir dolduktan sonra okuma/yazma kafası hareket ettirilir.

Harddisk çalışmıyorken, okuma/yazma kafası Landing Zone denilen bir bekleme bölgesinde bulunur. Bu bölge veri saklamak için kullanılmaz. Ani güç kesilmelerinde veya sabit diskin normal olmayan sarsıntılarında kafa plaka yüzeyine çarpar ve Head Crash(kafa çarpması) denilen olay gerçekleşir. Böyle bir durumda kafa Landing Zone yerine plakanın veri saklanan bir yerine çarparsa, kafanın çarptığı sektör zarar görür ve kullanılmaz hale gelir. Bad Sector(Bozuk sektör) olarak bilinen sektörler bu şekilde oluşmuştur.

Tarihçesi:

  • 1956 : IBM, 305 RAMAC isimli sabit diskten 50 adet üretti. Bu diskler 24"(61 cm) çapında ve 5 milyon karakter (5 MB) kapasitesindeydi.
  • 1961 : IBM'in o yıl ürettiği sabit disk, bir öncekinden farklı olarak, her tabaka için farklı bir okuma/yazma kafası kullanıyordu.
  • 1973 : IBM, Winchester isimli, 30 MB kapasiteli bir sabit disk üretti. Bu sabit diskin özelliği, şimdiki bütün sabit disklerin aynı teknolojiyle üretiliyor olması.
  • 1980 : Dünyanın ilk 1 GB kapasiteli sabit diski IBM tarafından üretildi. Bu sabit disk, bir buzdolabı boyutunda, yaklaşık 250 kg ağırlığında ve 40.000$ fiyatındaydı.Aynı sene Seagate firması, günümüz sabit disk boyutlarındaki ST 506 modelini üretti. Ancak bu diskin kapasitesi 5 MB idi.
  • 1986 : SCSI standardı doğdu.
  • 1989 : UCSD(California Üniversitesi)--http://www.ucsd.edu/-- 'den Jimmy Zhu ve H. Neal Bertram, günümüzde de kullanılmakta olan ince tabakaları üretti.
  • 1991 : 2.5"(6.4 cm) çapında, 100 MB kapasiteli sabit diskler üretildi.
  • 1992 : 1.3"(3.3 cm) çapındaki ilk sabit disk üretildi.
  • 1997 : IBM, masaüstü bilgisayarlar için 16.8 GB kapasiteli bir sabit diski piyasaya sürdü.
  • 1998 : 25 GB kapasiteli sabit diskler piyasaya sürüldü.
  • 1999 : Dakikada 10.000 devir hızında, 73 GB kapasiteli sabit disk üretildi.
  • 2003 : S-ATA (Serial ATA) teknolojisi geliştirildi.
  • 2005 : Hitachi firması, ilk 500 GB kapasiteli sabit diski piyasaya sürdü.
  • 2006 : Seagate firması, ilk 750 GB kapasiteli sabit diski piyasaya sürdü.
  • 2007 : Hitachi firması, ilk 1 TB kapasiteli sabit diski üretti.

Bağlantı Çeşitleri:

  • ST506 : En fazla 16 kafa sayısını destekleyen bu bağlantı arabirimi günümüzde kullanılmamaktadır.
  • IDE : 1989 yılında Western Digital firması tarafından geliştirilmiştir. En yaygın kullanılan modeldir.
  • S-ATA : 2003 yılında, farklı bilgisayar firmalarının birlikte geliştirdikleri bir teknolojidir. 2005 yılından itibaren yaygın ularak kullanılmaktadır.
  • SCSI : İlk olarak 1986 yılında üretilmiştir. Çok hızlı, bir okadar da pahalı olan, genellikle sunucularda kullanılan SCSI sabit disklerinin bağlantı arabirimidir.
  • USB ve Firewire : Taşınabilir disk ve buna benzer aygıtların bilgisayara bağlanması için kullanılan arabirimlerdir.

Dosya Sistemleri:

Dosya sistemi(file system), disk üzerindeki dosyaların organize edilmesi, saklanma biçimidir. İşletim sistemi, sabit diski belli bir düzene göre kullanır ve bu düzene dosya sistemi denir.

  • FAT16 : Windows95'in de kullandığı, eski bir dosya sistemidir. Dosyaları adreslemek için 16 bit kullanması sebebiyle en fazla 2 GB'lık sabit disk bölümlerini desteklemektedir. * FAT32 : FAT16'dan daha gelişmiş bir dosya sistemidir. Adresleme için 32 bit kullanması sayesinde sabit disk bölümlerini 2 TB'a kadar desteklemektedir. FAT32 dosya sistemi 4 GB'tan büyük dosyaları saklayamamaktadır. * NTFS : Microsoft tarafından geliştirilen dosya sistemidir.

Fat dosya sistemleri, Linux'un temel mantığı olan dosya izin sistemini desteklememektedir. NTFS ise, her ne kadar dosya izinlerini desteklese de, bu konuda Linux'tan farklı bir yöntem kullanmaktadır.

  • ext2 : Çok yetenekli bir Linux dosya sistemidir. Dosya izinlerini desteklemektedir. İleriye dönük, kolay geliştirilebilen bir dosya sistemi olarak tasarlanmıştır.
  • ext3 : Ext2'nin bütün özelliklerine sahip bir dosya sistemidir. Ext2'nin özelliklerine ek olarak, ext3'e günlükleme özelliği eklenmiştir. Bu özellik, herhangi bir sistem çökmesi durumunda geri kurtarma olayının çok daha kolay yapılmasını sağlar.

Kaynaklar: