Dosya Saklama Ortamları (Sabit Diskler)

Dosya Saklama Ortamları(Sabit Diskler)Kütük Organizasyonu 1

Depolama Aygıtları1- Birincil Depolama Aygıtları• Hızlı Erişim Süresine Sahiptirler• Fiyatı daha fazladır.• Daha küçük kapasiye sahiptir2. İkincil Depolama Aygıtları• Erişim süresi daha uzundur.• Fiyatı daha düşüktür• Daha büyük kapasitededir.Kütük Organizasyonu 2

Birincil Depolama Aygıtları• Yarıiletken teknolojisini kullanırlar.• Bir hafıza chip’i çok büyük ölçekte transistör ve diğerelektronik elemanların birleşiminden oluşur.• Erişim süreleri nano saniyeler mertebesindedir.Kütük Organizasyonu 3

İkincil Depolama Aygıtlarıİki kategoride incelemek mümkündür:i) Direkt Erişimli Saklama ÜniteleriÖrn: Drumlar, Sabit ve hareketli kafalara sahip diskler, optiksürücülerii) Seri Erişimli Saklama ÜnitelerÖrn: Manyetik teyplerKütük Organizasyonu 4

• Birçok farklı türü mevcuttur. (Hard diskler veya floopy disklergibi)• Manyetik disklere bir diğer alternatif ise optik disklerdir. (CD-ROM’lar ve DVD-/+ ROM’lar )• Optik disklerde bilgiler disk yüzeyine lazer ile yazılır veokunur.Kütük Organizasyonu 5

Drumlar• Silindir bir yapısı vardır. Bilgi üzerinde bulunan birbirineparalel izlere (track) yazılır.• Her track üzerinde okuma-yazma kafası yer alır.Kütük Organizasyonu 6

Drumlar (Devam)• Drum bilginin yerini bulmak için döndürülür.• Berlili bir adresi bulmak için dönmeden dolayı oluşangecikmeye “gecikme zamanı (latency time) denir.• Erişim Süresi 10 -2 civarındadır.Kütük Organizasyonu 7

Sabit Kafaya Sahip Diskler(FixedHead Disks)• Bilgi disk üzerinde bulunan trackler üzerine yazılır.• Trackler üzerindeki bilgi miktarı eşittir.• İç kısımlardaki tracklerın bilgi yoğunluğu daha fazladır.Kütük Organizasyonu 8

• Diskler üzerindeki iki yüzeye de bilgi yazılır. İstisna olarak,sadece en alt ve en üst kısımda yer alan disklerin sadece tekyüzeyine bilgi yazılır.• Her bir track için ayrı ayrı okuma/yazma kafası bulunur.Kütük Organizasyonu 9

Hareketli Kafaya SahipDiskler(Movable-Head Disks)Fixed-head disklerden farklı olarak her yüzeyde sadece 1 taneokuma-yazma kafası bulunur.Tüm okuma-yazma kafaları aynı anda hareket ederler. Dikeyolarak aynı noktaya erişirler.Erişim süreleri fixed-head disklere göre daha fazla olmasınarağmen maliyetleri daha düşüktür.Kütük Organizasyonu 10

Disklerin Organizasyonu• Bilgi, plakalar üzerinde bulunan trackler üzerinde saklanır.• Her bir track sektörlerden oluşur.• 1 byte’lık bilgi okunmak istendiğinde– İşletim sistemi doğru yüzey, track ve sektörü bulur.– Sektörün tamamı buffer’a aktarılır.– İstenilen 1 byte’lık bilgi buffer’da bulunur.Kütük Organizasyonu 11

Kütük Organizasyonu 12

SilindirlerTracklerBir silindirdeki bilgiyekafayı hiç hareketettirmedenulaşılabilir.Kütük Organizasyonu13

Disklerin KapasitesiTK= Her tracktaki sektör sayısı X Sektör Kap.SK=Silindirdeki Track Sayısı X TKDK=Silindir Sayısı X SK.TK= Track KapasitesiSK=Silindir KapasitesiDK=Disk KapasitesiKütük Organizasyonu 14

Örn: Her biri 256 byte olan 30.000 kayıttan oluşan bir dosya aşağıdakiözelliklere sahip olan bir diskte kaç silindir üzerine sığdırılabilir?- Bir sektördeki byte sayısı = 512- Bir tracktaki sektör sayısı = 55- Bir silindirdeki track sayısı = 20- Silindir sayısı = 4092Çöz:Kayıt için gerekli olan toplam alan256 x 30000 = 7680000 byteGerekli Sektör Sayısı768.10 4 /512 = 15000 sektörBir silindirdeki sektör sayısı20 x 55 = 1100Gerekli olan silindir sayısı15000 / 1100 = 13,63 tane silindir gerekmekte.Kütük Organizasyonu 15

Track’lerin OrganizasyonuDisk üzerindeki tracklerin organizasyonunda izlenen iki farklıyaklaşım söz konusudur:i) Track’ların sektörler ile organizasyonuii)Track’ların blocklar ile organizasyonuKütük Organizasyonu 16

Sektörler ile Organizasyon• Sektörler yanyana ve sabit boyutlu olarak tracklar üzerindebulunurlar• Aynı track üzerinde yanyana sektörlerdeki bilgi hemenokunamaz.• Disk kontroler bir sektördeki bilgiyi okuduktan sonra, üzerindeişlem yapmak için bir süreye ihtiyaç duyar ve diğerini hemenalamaz.Kütük Organizasyonu 17

• Bu sürede diğer sektörün başlangıcı kaçırılabilir.• Bu problem interleaving (araya girme) yaklaşımıylaçözülebilir.Kütük Organizasyonu 18

Kümeler (Clusters)• Belirli sayıdaki sayıdaki sektörlerden oluşturulur.• Bir clustera erişildiğinde içindeki tüm sektörler okunurbirden okunur ve ek erişim süresi istemez.• Dosya yerleşim tablosu (FAT), bir dosya içindeki tümclusterların indeksini tutar.Kütük Organizasyonu 19

Uzantılar (Extents)• Disk üzerinde yeterli alan varsa, bir dosyanın tamamı ardışıkclusterlara yerleştirmek mümkündür.• Yeterli ardışık alan yok ise, bu dosya 2 veya daha çok ardışıkolmayan parçalara bölünür. Her bir parçaya uzantı (extent)denir.Kütük Organizasyonu 20

Yeterli alanın bulunduğu durumlardaExtentsYeterli alanın bulunmadığı durumlardaKütük Organizasyonu 21

Parçalama(Fragmentation)Kayıtların bir sektörü tamamen kaplamamasından dolayıoluşur.Örn: Sektör boyutu 512 byte, kayıt boyutu 300 byte ise, 212byte kullanılmadan kalacaktır. Kalan bu boşluklara internalfragmentation ismi verilir.Internal FragmentationKütük Organizasyonu 22

Örn:Sektör Boyutu = 512 byteCluster Boyutu = 2 sektörve saklanacak dosya 10 byte ise, bu kaydın saklanmasıiçin bir cluster ayrılır (1024 byte)Böyle bir durumda yine kullanılmayan alanlar oluşacaktır.Kütük Organizasyonu 23

Ne zaman geniş cluster boyutlarını kullanmalıyız?Kütük Organizasyonu 24

Ne zaman geniş cluster boyutlarını kullanmalıyız?Disk büyük boyutlu dosyaları içerdiği taktirde geniş clusterboyutlarını kullanabiliriz.Gelişmiş işletim sistemleri sistem yöneticinin clusterboyutlarını seçmesine izin verir.Kütük Organizasyonu 25

Diğer bir yaklaşım ise her kaydın sonundan başlayarak ardarda sektörlere sektörelere yazılmasıdır.Kütük Organizasyonu 26

Bloklar ile Organizasyon• Bu yaklaşımda disk sektörler yerine kullanıcı tanımlı olan vefarklı boyutlarda olan bloklar bölünür.• Bir blok belirli sayıdaki mantıksal kaydı tutmak için oluşturulur.• Blok Faktörü = Her bir blokta tutulan kayıt sayısıdır.• Eğer bir dosyada 200 byte olan kayıtlar varsa kolaylıksağlaması açısından bloklar 200 byte ve katları şeklindeoluşturulur.Kütük Organizasyonu 27

• Her bir blok alt bloklara sahip olabilir.• Count_subblock, data block içindeki byte sayısını tutar.• Key sub_block son kayda ait anahtarı saklar.Kütük Organizasyonu 28

Veri Olmayan Ek Yük(Non-Data Overhead)Bloklar ve sektörlerin her ikisi formatlama esnasında yazılmışve veri olmayan ek alanlar içerirler.• Sektör adreslemeli diskler üzerinde bu bilgi sektör ve iz adresiiçin gereklidir ve kullanılabilir/arızalı/kusurlu durumlarıbelirlemek için de kullanılır.• Blok adreslemeli disklerde, alt blokların ve bloklar arasındakiboşlukların bilgilerini içerir.Kütük Organizasyonu 29