読むだけでいい基本情報技術者対策１３：ハードディスク
今回はハードディスクについて勉強していきます。
ハードディスクはPCや大型コンピュータなどまで使われる磁性体を塗布した円盤状のディスクです。アクセスアームの先端にある磁気ヘッドを移動させてデータを読み取ります。データ転送は高速で、大容量です。HDD(Hard Disk Drive)とも呼ばれます。
磁気ディスクの構造はこの動画を見てもらうと一発で分かります。
ディスクの表面にはデータを記述できる最小単位であるセクタがあり、それが一周分でトラックになります。トラックの縦方向に同じ位置のものをまとめてシリンダといいます。
ですので、ディスクの容量は、セクタに容量をaバイト、セクタの数をb個、トラックの数をｃ個、シリンダの数をｄ個とすれば
a × b × c × d
で表されますね。
セクタ方式ではセクタには複数のデータは書き込むことができないため、余った部分は無駄なスペースとなります。
ディスクへの書き込みと消去を繰り返すと、使っているセクタと使っていないセクタがトラック上にバラバラに位置してしまうことがあります。このような現象をフラグメンテーションといいます。こうなると、磁気ヘッドがあっちこっちに行く必要があり、無駄に時間使ってしまい、アクセス速度が落ちます。このような場合には最適化ソフトを使うことが推奨されています。
磁気ヘッドが目的のデータを見つけ出して、データを転送するまでの時間をアクセス時間といいます。
ハードディスクはアクセス時間に次のような挙動をします。
①まず、磁気ヘッドを目的のセクタがあるトラックまで伸ばします。これをシーク時間といいます。平均位置決め時間が使われます。
②次に、目的のセクタまでディスクを回転させます。これはサーチ時間や平均待ち時間といい、一回転に必要な時間の半分がかかるとされています。
③データ転送時間です。これは目的のセクタをヘッドが通過するのに要する時間です。
①～③の時間をすべて足すとアクセス時間になります。
次はハードディスク以外の補助記憶装置を見ていきます。
