Manyetik disk, manyetik olmayan bir dairesel plakanın manyetikleştirilebilir malzeme ile kaplanmasından oluşur. Manyetik olmayan alt plaka ya direkt olarak alüminyumdur ya da alüminyum alaşımı bir maddeden yapılmıştır. Son zamanlarda cam malzemeden üretilen plakalar da kullanılmaktadır. Camsı malzeme, diskin daha güvenilir olması için yüzeyin daha düzgün olmasını ve okuma-yazma hatalarını azaltmak için bütün yüzeydeki hataların ciddi biçimde azalmasını sağlar. Daha sert olduğu için titreşimleri önler ayrıca şoklara ve hasara karşı daha dayanıklıdır.
Okuma-yazma mekanizmaları
Verilerin disk üzerine yazımı ya da disk üzerinden okunması "kafa" adı verilen iletken bir bobin ile sağlanır ve çoğu sistemde okuma ve yazma kafası olarak adlandırılabilecek iki adet kafa vardır. Okuma-yazma işlemi sırasında, kafa sabitken altındaki disk dönmektedir.
Yazma işlemi bir bobin içinden geçen elektrik akımın bir manyetik alan oluşturduğu gerçeğine göre yapılır. Farklı pozitif ve negatif akımlar şeklinde yollanan elektriksel darbeler, kafadaki bobinden geçerek farklı manyetik alanlar oluştururlar ve bu manyetik alan şekilleri plakaya kaydedilir. Yazma kafası kolay manyetize edilebilen, bir tarafında iki ucu arasında boşluk bulunan, diğer tarafında ise birkaç sarımlık iletken tel olan dikdörtgensel bir yapıdır. Bu tel üzerine verilen akım diğer taraftaki boşluk üzerinde bir manyetik alan oluşturur ve bu da kayıt alanı üzerindeki ufak bir bölgeyi manyetize eder. verildiğinde kayıt alanı üzerindeki manyetizasyon yönü de değişir.
Okuma işlemi ise yazma işleminin tersidir. Buna göre bir bobin etrafında hareket eden manyetik alan bir akım oluşturur, disk yüzeyi dönme sırasında kafanın altından geçerken kayıt alanındaki manyetik alan ile aynı polarizasyona sahip bir akım oluşturur ve bu sayede okuma işlemi gerçekleşmiş olur. Yazma için kullanılan kafa ile okuma için kullanılan kafa aynı yapıdadır. Bu nedenle bir kafa bu iki işi yapmak için yeterlidir ve bu şekilde de kullanılmaktadır. Örnek olarak ise disketler verilebilir. Daha çağdaş disk sistemleri ise daha farklı bir okuma tekniği kullanırlar. Bu mekanizmada ayrı bir okuma kafası kullanılır. Bu kafa parçalı şekilde kaplı bir (MR) sensörden oluşur. Bu MR malzeme, altında hareket eden diskin manyetizasyon yönüne bağlı değişen bir elektriksel dirence sahiptir. MR sensörünün içinden geçen akımla oluşan direnç değişiklikleri voltaj sinyalleri olarak saptanır. MR sensörü yüksek frekanslarda da çalışabildiği için yüksek depolama yoğunluklarına ve yüksek işlem hızlarına olanak tanır.
Veri organizasyonu ve biçimlendirilmesi
Manyetik kafanın daha önce belirtilen yapısal özellikleri sayesinde verinin bu plaka üzerindeki organizasyonu kolaylıkla sağlanır. Bu veri organizasyonu ise "iz" (track) adı verilen halka setleri ile yapılır. Plaka üzerinde binlerce eşit genişlikte iz vardır. Her halka seti arasında belli büyüklükte boşluklar bulunur. Bu boşluklar sayesinde kafanın yanlış hizalanması ya da manyetik alanların girişim yaparak hatalara neden olması önlenir. Veriler diske yazılırken ya da diskten okunurken sektörler halinde transfer edilir. Her iz üzerinde aynı ya da farklı uzunlukta yüzlerce sektör bulunur. Son teknoloji sistemlerin çoğunda evrensel olarak 512 bayt uzunlukta sektörler kullanılır. Sektörler ise iz-içi (inter-track) boşluklar vasıtasıyla birbirinden ayrılırlar.
Dönen diskin merkezine yakın olan bir bit sabit bir noktadan merkeze uzak bir bite göre daha yavaş geçer. Okuma kafası bitleri okurken bu hız farkı nedeniyle oluşabilecek hataları ve yavaşlamayı önlemek için bütün bitler aynı hızla okunmalıdır. Bu ise diskin segmentlerine kaydedilen bitlerin arasındaki boşlukların artırılması ile sağlanabilir. Bu sayede veriler sabit bir hızla dönen bir diskte sabit bir oranla taranabilmektedir. Bu hıza "sabit açısal hız" denir. Bu yöntemde disk, tartı andıran bir şekilde sektörlere ayrılmıştır. Sabit açısal hız yönteminin avantajı ayrık veri bloklarının iz veya sektörler aracılığı ile adreslenebilmesidir. Bu sayede kafanın bulunduğu adresten istenen adrese gelmesi ve orada da istenen sektörün kafa altına gelmesi çok kısa bir süre zarfında olur. Dezavantajı ise içteki kısa izlere kaydedilebilecek veri kadar dıştaki uzun izlere de kayıt yapılabilmesidir, bu da verimi düşürür.
Her doğrusal uzunluğa kaydedilebilen bit sayısı olarak tanımlanan "yoğunluk", en dış izden en iç ize doğru artacağı için sabit açısal hızlı bir sistemdeki diskin depolama kapasitesi en iç ize kaydedilebilecek bit sayısı yani en iç izdeki yoğunlukla sınırlıdır. Yoğunluğu artırmak için modern sabit disk sistemlerinde çok bölgeli kayıt tekniği kullanılır. Bu teknikte kayıt yapılacak yüzey belli sayıda bölgeye bölünür. Bir bölgedeki her izdeki bit sayısı sabittir. Merkezden daha uzaktaki bölgeler daha fazla sektör dolayısıyla daha fazla bit taşırlar. Bu sayede de mimarinin kompleksleşmesine rağmen daha yüksek kapasitede veri saklanmasını sağlar. Kafa bir bölgeden diğerine hareket ederken bir izdeki ayrık bitlerin uzunluğu değişir ve bu değişim okuma ve yazmada zaman değişikliklerine neden olur.
Bir ize, sektör pozisyonlarını yerleştirmek için bazı şeylere ihtiyaç vardır. Örneğin izin bir başlangıç noktası ve her sektörün başı ve sonunu belirten bir işaret olmalıdır. Bu gereksinimler diskte kayıtlı olan kontrol verileri ile karşılanır. Bu kontrol verileri ise disk sürücüsü tarafından diske kaydedilmektedir.
Fiziksel özellikleri
Kafanın hareket şekli
Diskin hareket şekline göre kafalar ikiye ayrılır. Sabit kafalı sistemde, her izin üstüne bir tane gelecek şekilde bir kolla sabitlenmiş çok sayıda kafa bulunur. Hareketli kafa yapısında ise tek bir kafa bulunur ve bu kafa istenilen yere bağlı olduğu kol ile ulaştırılır.
Taşınabilirlik
Bir kişisel bilgisayarda kullanılan bir sabit disk içerisindeki diskler; kol yapısı, diski döndüren motor ve diske binary veri giriş-çıkışını sağlayan devrelerden oluşan bulunur ve bu diskler taşınamazlar. Taşınabilir diskler ise adı üstünde taşınabilir ve bir başka diskle değiştirilebilirler. Bu sayede taşınabilir bir diskle birçok bilgisayara aynı veriler kaydedilebilir; örneğin bir disketle birçok bilgisayara aynı program kaydedilebilir.
Bazı eski disk sistemlerinde diske kayıt yapılmasını sağlayan manyetik kaplama diskin sadece bir tarafına yapılmaktaydı. Bu tür disklere tek taraflı (one-sided) diskler denir. Yeni disk sistemlerinde ise diskin iki tarafı da manyetize edilebilen kaplamayla kaplandığı için bunlar çift-taraflı (double-sided) disk olarak adlandırılırlar.
Plaka sayısı
Bazı disk sistemlerinde birçok plaka üst üste yığıt şeklinde dizilir ve bunların aralarındaki kollar da her yüzeye bir oku-yaz kafası düşecek şekilde hareketli kafalara sahiptirler. Bütün kafalar mekanik olarak sabitlendiği için hepsi disk merkezine eşit aynı uzaklıktadır ve birlikte hareket ederler. Bu nedenle her zaman bütün kafalar izlerin üzerinde diskin merkezine eşit uzaklıkta olacak şekilde bulunurlar. Bütün plakalardaki aynı hizada bulunan izler birer silindir oluşturur.
Kafa mekanizması
Kafa mekanizması diskleri üç tipe ayırmıştır. Geleneksel olarak oku-yaz kafası, plaka ile sabit bir hava boşluğu oluşturulacak şekilde yerleştirilmiştir. Bir diğer mekanizmada ise oku-yaz kafası diskle direkt temas halindedir. Buna örnek olarak floppy diskler verilebilir. Üçüncü tipin çalışma şeklini anlamak için ise veri yoğunluğu ve hava boşluğu arasındaki ilişki üzerinde durulmalıdır.
Düzgün bir okuma-yazma işlemi için kafa ya yeterli bir elektromanyetik alan üretmeli ya da bu alanı algılamalıdır. Kafa ne kadar dar alanlıysa, plaka yüzeyine o kadar yakın olmalıdır. Daha dar bir kafa, daha dar bir iz demektir. Bu da daha yoğun veri saklama demektir. Fakat kafa diske yaklaştıkça hatalı okuma-yazma işlemi yapma riski artar. Bu handikaptan kurtulmak için geliştirilmiştir. Ayrıca bu disklerde kullanılmak üzere Winchester kafaları geliştirilmiştir. Bu kafalar sayesinde diskle bilinen kafalara nazaran çok daha yakın mesafeden oku-yaz işlemi yapılabilmektedir. Bu sayede de çok daha yoğun veri kaydı yapılabilmektedir. Winchester kafası, disk hareketsizken plaka yüzeyine hafifçe dayanan aerodinamik bir engelden ibarettir. Disk dönmeye başladığında oluşan hava basıncı bu engelin yüzeyden yeteri kadar yükselmesini sağlar. Bu sayede elde edilen temassız sistem, daha dar kafaların plaka yüzeyine daha yakın bir şekilde işlem yapabilmesine olanak sağlayacak şekilde tasarlanabilir.
Ayrıca bakınız
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Manyetik disk manyetik olmayan bir dairesel plakanin manyetiklestirilebilir malzeme ile kaplanmasindan olusur Manyetik olmayan alt plaka ya direkt olarak aluminyumdur ya da aluminyum alasimi bir maddeden yapilmistir Son zamanlarda cam malzemeden uretilen plakalar da kullanilmaktadir Camsi malzeme diskin daha guvenilir olmasi icin yuzeyin daha duzgun olmasini ve okuma yazma hatalarini azaltmak icin butun yuzeydeki hatalarin ciddi bicimde azalmasini saglar Daha sert oldugu icin titresimleri onler ayrica soklara ve hasara karsi daha dayaniklidir 3 5 inclik disketin fiziksel yapisi 1 Kayit koruma penceresi 2 Dondurme yuvasi 3 Okuma penceresi kapagi 4 Plastik kap 5 Koruma yatagi 6 Manyetik disk 7 Disk sektoruOkuma yazma mekanizmalariVerilerin disk uzerine yazimi ya da disk uzerinden okunmasi kafa adi verilen iletken bir bobin ile saglanir ve cogu sistemde okuma ve yazma kafasi olarak adlandirilabilecek iki adet kafa vardir Okuma yazma islemi sirasinda kafa sabitken altindaki disk donmektedir Yazma islemi bir bobin icinden gecen elektrik akimin bir manyetik alan olusturdugu gercegine gore yapilir Farkli pozitif ve negatif akimlar seklinde yollanan elektriksel darbeler kafadaki bobinden gecerek farkli manyetik alanlar olustururlar ve bu manyetik alan sekilleri plakaya kaydedilir Yazma kafasi kolay manyetize edilebilen bir tarafinda iki ucu arasinda bosluk bulunan diger tarafinda ise birkac sarimlik iletken tel olan dikdortgensel bir yapidir Bu tel uzerine verilen akim diger taraftaki bosluk uzerinde bir manyetik alan olusturur ve bu da kayit alani uzerindeki ufak bir bolgeyi manyetize eder verildiginde kayit alani uzerindeki manyetizasyon yonu de degisir Okuma islemi ise yazma isleminin tersidir Buna gore bir bobin etrafinda hareket eden manyetik alan bir akim olusturur disk yuzeyi donme sirasinda kafanin altindan gecerken kayit alanindaki manyetik alan ile ayni polarizasyona sahip bir akim olusturur ve bu sayede okuma islemi gerceklesmis olur Yazma icin kullanilan kafa ile okuma icin kullanilan kafa ayni yapidadir Bu nedenle bir kafa bu iki isi yapmak icin yeterlidir ve bu sekilde de kullanilmaktadir Ornek olarak ise disketler verilebilir Daha cagdas disk sistemleri ise daha farkli bir okuma teknigi kullanirlar Bu mekanizmada ayri bir okuma kafasi kullanilir Bu kafa parcali sekilde kapli bir MR sensorden olusur Bu MR malzeme altinda hareket eden diskin manyetizasyon yonune bagli degisen bir elektriksel dirence sahiptir MR sensorunun icinden gecen akimla olusan direnc degisiklikleri voltaj sinyalleri olarak saptanir MR sensoru yuksek frekanslarda da calisabildigi icin yuksek depolama yogunluklarina ve yuksek islem hizlarina olanak tanir Veri organizasyonu ve bicimlendirilmesiManyetik kafanin daha once belirtilen yapisal ozellikleri sayesinde verinin bu plaka uzerindeki organizasyonu kolaylikla saglanir Bu veri organizasyonu ise iz track adi verilen halka setleri ile yapilir Plaka uzerinde binlerce esit genislikte iz vardir Her halka seti arasinda belli buyuklukte bosluklar bulunur Bu bosluklar sayesinde kafanin yanlis hizalanmasi ya da manyetik alanlarin girisim yaparak hatalara neden olmasi onlenir Veriler diske yazilirken ya da diskten okunurken sektorler halinde transfer edilir Her iz uzerinde ayni ya da farkli uzunlukta yuzlerce sektor bulunur Son teknoloji sistemlerin cogunda evrensel olarak 512 bayt uzunlukta sektorler kullanilir Sektorler ise iz ici inter track bosluklar vasitasiyla birbirinden ayrilirlar Donen diskin merkezine yakin olan bir bit sabit bir noktadan merkeze uzak bir bite gore daha yavas gecer Okuma kafasi bitleri okurken bu hiz farki nedeniyle olusabilecek hatalari ve yavaslamayi onlemek icin butun bitler ayni hizla okunmalidir Bu ise diskin segmentlerine kaydedilen bitlerin arasindaki bosluklarin artirilmasi ile saglanabilir Bu sayede veriler sabit bir hizla donen bir diskte sabit bir oranla taranabilmektedir Bu hiza sabit acisal hiz denir Bu yontemde disk tarti andiran bir sekilde sektorlere ayrilmistir Sabit acisal hiz yonteminin avantaji ayrik veri bloklarinin iz veya sektorler araciligi ile adreslenebilmesidir Bu sayede kafanin bulundugu adresten istenen adrese gelmesi ve orada da istenen sektorun kafa altina gelmesi cok kisa bir sure zarfinda olur Dezavantaji ise icteki kisa izlere kaydedilebilecek veri kadar distaki uzun izlere de kayit yapilabilmesidir bu da verimi dusurur Her dogrusal uzunluga kaydedilebilen bit sayisi olarak tanimlanan yogunluk en dis izden en ic ize dogru artacagi icin sabit acisal hizli bir sistemdeki diskin depolama kapasitesi en ic ize kaydedilebilecek bit sayisi yani en ic izdeki yogunlukla sinirlidir Yogunlugu artirmak icin modern sabit disk sistemlerinde cok bolgeli kayit teknigi kullanilir Bu teknikte kayit yapilacak yuzey belli sayida bolgeye bolunur Bir bolgedeki her izdeki bit sayisi sabittir Merkezden daha uzaktaki bolgeler daha fazla sektor dolayisiyla daha fazla bit tasirlar Bu sayede de mimarinin komplekslesmesine ragmen daha yuksek kapasitede veri saklanmasini saglar Kafa bir bolgeden digerine hareket ederken bir izdeki ayrik bitlerin uzunlugu degisir ve bu degisim okuma ve yazmada zaman degisikliklerine neden olur Bir ize sektor pozisyonlarini yerlestirmek icin bazi seylere ihtiyac vardir Ornegin izin bir baslangic noktasi ve her sektorun basi ve sonunu belirten bir isaret olmalidir Bu gereksinimler diskte kayitli olan kontrol verileri ile karsilanir Bu kontrol verileri ise disk surucusu tarafindan diske kaydedilmektedir Fiziksel ozellikleriKafanin hareket sekli Diskin hareket sekline gore kafalar ikiye ayrilir Sabit kafali sistemde her izin ustune bir tane gelecek sekilde bir kolla sabitlenmis cok sayida kafa bulunur Hareketli kafa yapisinda ise tek bir kafa bulunur ve bu kafa istenilen yere bagli oldugu kol ile ulastirilir Tasinabilirlik Bir kisisel bilgisayarda kullanilan bir sabit disk icerisindeki diskler kol yapisi diski donduren motor ve diske binary veri giris cikisini saglayan devrelerden olusan bulunur ve bu diskler tasinamazlar Tasinabilir diskler ise adi ustunde tasinabilir ve bir baska diskle degistirilebilirler Bu sayede tasinabilir bir diskle bircok bilgisayara ayni veriler kaydedilebilir ornegin bir disketle bircok bilgisayara ayni program kaydedilebilir Bazi eski disk sistemlerinde diske kayit yapilmasini saglayan manyetik kaplama diskin sadece bir tarafina yapilmaktaydi Bu tur disklere tek tarafli one sided diskler denir Yeni disk sistemlerinde ise diskin iki tarafi da manyetize edilebilen kaplamayla kaplandigi icin bunlar cift tarafli double sided disk olarak adlandirilirlar Plaka sayisi Bazi disk sistemlerinde bircok plaka ust uste yigit seklinde dizilir ve bunlarin aralarindaki kollar da her yuzeye bir oku yaz kafasi dusecek sekilde hareketli kafalara sahiptirler Butun kafalar mekanik olarak sabitlendigi icin hepsi disk merkezine esit ayni uzakliktadir ve birlikte hareket ederler Bu nedenle her zaman butun kafalar izlerin uzerinde diskin merkezine esit uzaklikta olacak sekilde bulunurlar Butun plakalardaki ayni hizada bulunan izler birer silindir olusturur Kafa mekanizmasi Kafa mekanizmasi diskleri uc tipe ayirmistir Geleneksel olarak oku yaz kafasi plaka ile sabit bir hava boslugu olusturulacak sekilde yerlestirilmistir Bir diger mekanizmada ise oku yaz kafasi diskle direkt temas halindedir Buna ornek olarak floppy diskler verilebilir Ucuncu tipin calisma seklini anlamak icin ise veri yogunlugu ve hava boslugu arasindaki iliski uzerinde durulmalidir Duzgun bir okuma yazma islemi icin kafa ya yeterli bir elektromanyetik alan uretmeli ya da bu alani algilamalidir Kafa ne kadar dar alanliysa plaka yuzeyine o kadar yakin olmalidir Daha dar bir kafa daha dar bir iz demektir Bu da daha yogun veri saklama demektir Fakat kafa diske yaklastikca hatali okuma yazma islemi yapma riski artar Bu handikaptan kurtulmak icin gelistirilmistir Ayrica bu disklerde kullanilmak uzere Winchester kafalari gelistirilmistir Bu kafalar sayesinde diskle bilinen kafalara nazaran cok daha yakin mesafeden oku yaz islemi yapilabilmektedir Bu sayede de cok daha yogun veri kaydi yapilabilmektedir Winchester kafasi disk hareketsizken plaka yuzeyine hafifce dayanan aerodinamik bir engelden ibarettir Disk donmeye basladiginda olusan hava basinci bu engelin yuzeyden yeteri kadar yukselmesini saglar Bu sayede elde edilen temassiz sistem daha dar kafalarin plaka yuzeyine daha yakin bir sekilde islem yapabilmesine olanak saglayacak sekilde tasarlanabilir Ayrica bakinizManyetik bant