解説

ハードディスクの仕組み 基本情報技術者

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それではこの講習では、ハードディスクの仕組みについてみていきましょう。

コンピューターで、ハードディスクがデータのやり取りで扱う最小の単位は、セクタですが、OS(オーエス)が取り扱う単位は、いくつかのセクタを集めたクラスタという単位になります。

ハードディスクではセクタ単位で管理をしていますが、OSではクラスタ単位で管理をしています。

OSは、セクタ単位ではなく、クラスタ単位でファイルの読み書きを行います。

OSについては、後ほどの講習で詳しく説明を致しますが、身近なOSでは、パソコン用のWindowsやMac OS(マックオーエス)などがあります。

一般的なWindowsのパソコンの場合、1セクタは512バイト、1クラスタは4セクタか、8セクタとなります。

テキストの図では、8セクタで1クラスタを構成しています。

1クラスタのサイズは、512バイト×8セクタ=4096バイトとなります。

ここで大切なのは、OSではこのクラスタ単位で、データを保存するということになります。

テキストの例のように、1つのクラスタには、1つのファイルしか記憶することができません。

どんなに小さなファイルでも、ディスク上では1クラスタ分を占有することになります。

その為、図のように10バイトのファイルが2個あると、2つのクラスタが必要となってしまいます。

この場合、2個のファイルの合計サイズは10×2=20バイトとなりますが、実際にディスク上で占有される容量は、2クラスタ分の4096×2=8192バイトとなります。

また、1ファイルが1クラスタのサイズを超えた場合は、2クラスタ以上にまたがって保存されます。

図のように、10000バイト(1万バイト)のデータを記録するには、3クラスタ分の12288バイトが必要となります。

このように、ディスクに保存されるデータサイズと、ディスク上のデータサイズは、別々に管理をされます。

ディスクの記憶容量が100GB(ギガバイト)だからと言って、ファイルのサイズを合計した容量が100GBのデータを保存できるとは限らないので注意が必要です。

このセクタサイズやクラスタサイズは、コンピューターのOSやOSのバージョンにより異なります。

このように、コンピューター上で扱われる、データサイズと、ディスク上のサイズは異なってきてしまいます。

 

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