İŞLETİM SİSTEMLERİ ISE 206 Dr. Tuğrul TAŞCI

Yaygın Olarak Kullanılan Dosya Sistemleri Disk Yönetimi – Disk Yapısı ve Biçimlendirme Fiziksel disk biçimlendirmesi, İşletim sisteminin diski kullanmaya başlaması için yeterli değildir. İşletim sisteminin diski kullanmaya başlaması için kendi veri yapısını diske yazması gerekir. Bu iki aşamada yapılır. İlk aşamada disk bölümlendirme (partitioning) ikinci aşamada ise mantıksal biçimlendirme (logical formatting) yapılır. Mantıksal biçimlendirme dosya sisteminin oluşturulması demektir. Çok çeşitli dosya sistemleri mevcuttur. Windows sistemlerde FAT32 ve NTFS yaygın olarak kullanılır. ReFS ise Windows 8 sunucu sistemleri için geliştirilmiş yeni bir dosya sistemidir. VMFS, sanal makinelerin imajlarını ve anlık görüntülerini (snapshot) sakalamak için geliştirilmiş bir dosya sistemidir. Yaygın Olarak Kullanılan Dosya Sistemleri Windows FAT – FAT32 NTFS ReFS Linux EXT 2-3-4 ReiserFS XFS, JFS Macintosh HFS+ BSD, Solaris UFS Dağıtık Sistemler ZFS Xscan VMFS GFS Uzak prosedür çağrıları, genellikle aynı yerel alan ağı (LAN) üzerinde, UDP ya da TCP protokolleri aracılığıyla yürütülür.

RAID (Redundant Arrays of Independent Disks) Diskler giderek daha küçük boyutlu ve ucuz hale gelmektedir. Bir bilgisayar sisteminde birden fazla fiziksel disk kullanımı da ekonomik olarak uygun hale gelmiştir. Disklerin paralel işletilebilmesi mümkün olduğunda, birden fazla fiziksel disk kullanımı okuma yazma hızlarında performans sağlaması söz konusu olur. Ayrıca, böyle bir kullanımda veri güvenilirliği de artırılabilir. Disklerden birisinde problem meydana geldiğinde veri kaybı yaşanmaz. Birden fazla fiziksel diskin erişim hızı ve veri güvenilirliğini artırmada kullanılmak üzere yapılan disk organizasyonuna genel olarak RAID denilir. Uzak prosedür çağrıları, genellikle aynı yerel alan ağı (LAN) üzerinde, UDP ya da TCP protokolleri aracılığıyla yürütülür.

RAID (Redundant Arrays of Independent Disks) Geçmişte, düşük kapasiteli ucuz disklerin RAID destekli kullanımı, yüksek kapasiteli pahalı disklere bir alternatif olarak görülüyordu. Günümüzde ise, ekonomik nedenlerden ziyade RAID yapısı, daha yüksek veri güvenilirliği ve daha hızlı veri transferi sağlamak amacıyla tercih edilmektedir. Birden fazla fiziksel diskin tek bir diske göre problem oluşturma ihtimali daha düşüktür. Eğer, verilerin bir kopyası başka bir fiziksel diskte de tutulursa meydana gelecek bir problemde veri kaybı yaşanmaz. Verilerin güvenilirliğini sağlamada bir aslında ihtiyaç duyulmayan ama bir hata durumunda veri kaybını önlemek amacıyla kullanılan ilave veri tutma (redundancy) özelliği kullanılır. Uzak prosedür çağrıları, genellikle aynı yerel alan ağı (LAN) üzerinde, UDP ya da TCP protokolleri aracılığıyla yürütülür.

RAID (Redundant Arrays of Independent Disks) En basit ancak en pahalı yedeklemeli çözüm her diskin bir kopyasını oluşturmaktır. Bu tekniğe aynalama (mirroring) denilir. Aynalama işleminde, yazma işlemi iki fiziksel diske birden yapılarak veri yedeklenir. Disklerden birisi erişilemez olduğunda diğer diskle devam edilir. Aynalama ile, aynı durumdaki iki diske iki okuma isteği gönderilmek suretiyle disk okuma hızı iki katına çıkarılabilir. Transfer hızı tek diskli bir sistemle aynı olmasına rağmen, birim başına okuma hızı iki katı olur. Uzak prosedür çağrıları, genellikle aynı yerel alan ağı (LAN) üzerinde, UDP ya da TCP protokolleri aracılığıyla yürütülür.

RAID (Redundant Arrays of Independent Disks) Data stripping, ardışık biçimdeki bir veri bloğununun (örneğin bir dosya) farklı segmentler halinde farklı fiziksel aygıtlara depolanması işlemidir. Data stripping aracılığıyla, veri transfer oranı da artırılabilir. Data stripping tekniğinin en yalın hali, verinin her bayt’lık kısmının bit’lerinin farklı disklere yazılmasıdır. Diğer bir teknik ise blok seviyesinde data stripping uygulanmasıdır. Bu durumda da, örneğin dosyanın blokları farklı disklere yazılır. Daha küçük boyutlardaki verilere çoklu sayıda hızlı erişimle veri transfer oranı artırılır. Uzak prosedür çağrıları, genellikle aynı yerel alan ağı (LAN) üzerinde, UDP ya da TCP protokolleri aracılığıyla yürütülür.

Yaygın RAID Uygulamaları Blok seviyesinde data stripping uygulanırken, redundancy yoktur. En az iki disk gerektirir. Hız sağlar, güvenilirlik sağlamaz. RAID 1 Disk aynalamanın karşılığıdır. Veri güvenilirliği en yüksek düzeyde sağlanır. Kapasite küçük boyutlu diskle sınırlıdır. Uzak prosedür çağrıları, genellikle aynı yerel alan ağı (LAN) üzerinde, UDP ya da TCP protokolleri aracılığıyla yürütülür.

Yaygın RAID Uygulamaları Hem data-stripping hem de redundancy uygulanır. RAID 5 için en az 3 fiziksel disk gereklidir. İki diskte kopya veriler yazılırken, 3. diske bu verilerin organizasyonu ile ilgili bilgi yazılır. Hem veri güvenirliği hem de hız sağlanır. Diğer Düzenler RAID 0+1, RAID 1+0 RAID 5+0, RAID 5+1 RAID 100 Uzak prosedür çağrıları, genellikle aynı yerel alan ağı (LAN) üzerinde, UDP ya da TCP protokolleri aracılığıyla yürütülür.

Dosya Sistemi Dosya Kavramı Bilgisayar sistemi, çok sayıda depolama ortamını (sabit disk, CD/DVD, Flash disk vb.) kullanabilir. Bu donanımlar, farklı yapıları ve işleyişleri kullanıcıya yansıtılmadan mantıksal bir gösterimle kullanıma sunulur. İşletim sistemi bu soyutlamayı dosya adlı mantıksal depolama birimiyle sağlar. Dosyalar, işletim sistemi tarafından disklere yazılır ve çoğunlukla dosyaların tutulduğu yerler değişiklik göstermez. Dosya, ikincil bir depolama aygıtında saklanan, birbiriyle ilişkili bir ver topluluğudur. Dosya kullanıcı için parçalanamayan en küçük kayıt birimidir. Bilgisayarda bir veri bir dosya oluşturmadan saklanamaz. Uzak prosedür çağrıları, genellikle aynı yerel alan ağı (LAN) üzerinde, UDP ya da TCP protokolleri aracılığıyla yürütülür.

Boyut. Dosyanın, byte ve katları cinsinden büyüklüğünü gösterir. Dosya Özellikleri Dosyalar sayısal, alfa-sayısal ya ikili verilerden oluşabilir. Dosyalar, programlar aracılığıyla özel alanlara sahip olacak şekilde oluşturulur. Tip. Bir dosyayı diğerinden ayırt eden bilgidir. Böylece birbirinden farklı özellikteki dosyalar yönetilebilir. Kayıt yeri. Dosyanın bulunduğu depolama birimini ve o depolama birimindeki yerini gösterir. Boyut. Dosyanın, byte ve katları cinsinden büyüklüğünü gösterir. Erişim Durumu. Dosyaya hangi kullanıcıların (misafir, yönetici) hangi izinlerle (okuma, yazma, çalıştırma) erişebileceğini gösterir. Oluşturan Kullanıcı ve Oluşturma Tarihi. Dosyanın hangi tarihte, hangi kullanıcı tarafından oluşturulduğu bilgisini verir. Veri güvenliği için önemli bir bilgidir. Uzak prosedür çağrıları, genellikle aynı yerel alan ağı (LAN) üzerinde, UDP ya da TCP protokolleri aracılığıyla yürütülür.

Dosya Oluşturma. Dosya oluşturma işlemi için iki adım gereklidir. Dosya İşlemleri Dosya Oluşturma. Dosya oluşturma işlemi için iki adım gereklidir. İlk adımda, dosya için yer ayrılır. İkinci adımda ise, ilgili klasörde dosya için bir giriş oluşturulur. Dosyaya Yazma. Dosyaya veri yazmak için iki parametre kullanılarak bir işletim sistemi fonksiyonu çağrılır. İlk parametre, içine veri yazılacak dosyanın ismini, ikincisi ise yazılacak veriyi belirtir. İşletim sistemi bir sonraki yazma işleminin yeri için bir işaretçi tutar. Her yazma işleminden sonra işaretçi de güncellenir. Dosyadan Okuma. Dosyadan veri okumak için yazma işlemindekine benzer şekilde iki parametreli sistem çağrısı kullanılır. İlk parametre dosyanın ismini gösterirken, ikincisi okunacak veri bloğunun bellekte yazılacağı yeri gösterir. Okuma işlemi için de her okumadan sonra güncellenen bir işaretçi tutulur. Uzak prosedür çağrıları, genellikle aynı yerel alan ağı (LAN) üzerinde, UDP ya da TCP protokolleri aracılığıyla yürütülür.

Dosya İşlemleri Dosya İçinde Yeniden Konumlanma. Bazı durumlarda, dosya içindeki işaretçinin konumu değiştirilir. Bu işlemde bir giriş/çıkış yapılması gerekmez. Dosya Silme. Dosya silme işlemi için dosya ismi kullanılarak öncelikle ilgili klasördeki dosya girişi bulunur. Dosyaya ayrılmış alan boşaltıldıktan sonra, dosya girişi de silinir. Dosya İçeriğini Silme. Bazı durumlarda dosyanın yalnızca içeriği silinir. Bu durumda dosyanın girişi ve öznitelikleri (boyut hariç) saklanırken, dosya için ayrılmış alan boşaltılır. Diğer İşlemler. Dosyanın sonuna veri ekleme, dosya ismini değiştirme, kopyalama, taşıma, görüntüleme, yazdırma, dosyanın özniteliklerine erişim ve değiştirme Uzak prosedür çağrıları, genellikle aynı yerel alan ağı (LAN) üzerinde, UDP ya da TCP protokolleri aracılığıyla yürütülür.

Dosya İşlemleri İlgili Hususlar İşletim sistemi, açık olan dosyalar için proses bazlı indeksli bir tablo oluşturur. Bu tablodaki dosyalar ile ilgili bir işlem olduğunda arama yapmadan indeksler kullanılarak performans elde edilir. Dosya kapatıldığında onunla ilgili bilgiler bu tablodan silinir. Silme, isim değiştirme gibi işlemler kapalı dosyalar üzerinde yürütülür. Sistem log dosyalarına, çok sayıda proses erişmek isteyebilir.

Dosya İşlemleri İlgili Hususlar Dosya açma ve kapatma işlemleri, birden fazla prosesin aynı dosyaya açmak ya da kapatmak istediği durumlarda oldukça karmaşık bir hal alır. Bu durumda, işletim sistemi açık dosyalar için iki tablo tutar. İlk tablo proses bazlı tablodur. Bu tabloda bir prosesin açtığı her bir dosyaya ilişkin bilgiler (işaretçi, erişim hakları vb.) tutulur. İkinci tablo ise sistem geneli için tutulur. Bu tabloda da dosyanın diskteki yeri, boyutu ve erişim tarihleri gibi bilgilerle herhangi bir prosesin bu dosyayı açtığına ilişkin bilgiler tutulur. Sistem log dosyalarına, çok sayıda proses erişmek isteyebilir.

Dosya İşlemleri İlgili Hususlar Genel olarak, bir dosya bir proses tarafından açıldığında bir durum sayacı 1 artırılır, kapatıldığında ise 1 azaltılır. Durum sayacı 0 olması dosyanın artık açık olmadığı anlamına gelir ve tablodan o dosyaya ait bilgiler silinir. Dosya ile ilgili olarak tutulan bilgiler özetle; dosya işaretçisi, durum sayacı, dosyanın diskteki yeri ve dosya erişim yetkileridir. İşletimi sistemleri dosyaları iki şekilde erişime kapatır: paylaşımlı kilit (shared lock) ve özel kilit (exclusive lock). Paylaşımlı kilitlemede, dosya bir proses dışındaki diğer tüm prosesler için yazmaya karşı korumalı hale getirilir ancak okuma yapabilmek mümkündür. Özel kilitlemede ise, okuma ve yazma işlemi ikinci bir proses tarafından yapılamaz. Sistem log dosyalarına, çok sayıda proses erişmek isteyebilir.

Yaygın Olarak Kullanılan Dosya Biçimleri Sistem Arşiv Resim Müzik Video Metin Ofis Veritabanı Web Yedekleme Diğer EXE ZIP BMP WAV MPEG TXT DOCx ACCDB HTML ISO PDF COM RAR JPG VMA DAT CSV ODT MDF JS NRG SVG BAT AIR GIF MP3 MP4 RTF XLSx MYD CSS BIN MAT TTF PNG CDA AVI SRT ODS DBF ASPx WMF DLL TIFF MOV SUB PPTx SQL PHP EPS CPL ICO FLV ODP XML JSP FLA MSI PSD PS SYS 3DS TMP DWG LOG TORRENT INI VSDx