磁気ディスクの記録構造と最適化

磁気ディスクは回転する円盤面を同心円状のトラックとセクタへ分け、磁気ヘッドでブロック単位にデータを読み書きする補助記憶装置です。

■ 試験で押さえるポイント

• 同一半径にある複数面のトラック集合をシリンダと呼び、論理ブロックアドレスを装置が物理位置へ対応付けます。

• アクセス時間は主に目的トラックへのシーク時間、目的セクタが回るまでの回転待ち時間、データ転送時間から成ります。

• ファイルが離れた領域へ断片化するとヘッド移動が増えるため、HDDではデフラグメンテーションにより連続配置して高速化できる場合があります。

• 外周は一周の物理長が長く多くのセクタを持てる方式が一般的です。SSDには機械的シークがなく、HDD向けデフラグは原則不要です。

$\text{平均アクセス時間}=\text{平均シーク時間}+\text{平均回転待ち時間}+\text{転送時間}$

$\text{平均回転待ち時間}=\frac{1}{2}\times\frac{60}{\text{回転数[rpm]}}$

■ 選択肢での判断ポイント

磁気ディスクのアクセス時間はシーク、回転待ち、転送の和です。平均回転待ちは平均して半回転として計算します。

例: 7,200rpmなら一回転は$60/7200$秒で、平均回転待ちはその半分の約4.17msです。これにシークと転送時間を加えます。