アクセス時間―磁気ディスク装置のシーク時間、サーチ時間、データ転送時間など

磁気ディスク装置のシーク時間、サーチ時間、データ転送時間など。磁気ディスク装置のアクセス時間の算出に必要な知識をまとめています。

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磁気ディスク装置

磁気ディスク装置の時間関連を見ていく前に、磁気ディスク装置の仕組みとデータの読書き手順についておさらいします。

仕組み

ハードディスクなど、磁気ディスク装置は、磁性体を塗布したディスクの記録面を、磁気ヘッドで磁化することで、データを読み書きします。 磁気ヘッドは、アームと呼ばれる腕の先端についていて、アームを動かしてデータを読み書きします。

ディスク上の同心円の単位をトラックといい、上下方向の円筒状の部分をシリンダ。扇上の単位をセクタといいます。

データの読書き手順

磁気ディスク装置は、シーク、サーチ、データ転送の順でディスクを読み書きします。

1. シーク：位置決め

   アームを動かして目的のトラック、シリンダに移動します。

2. サーチ：回転待ち

   ディスクが回転してくるのを待ち、目的のセクタに移動します。

3. データ転送

   磁気ヘッドで読み書きし、データを転送します。

シーク時間

磁気ディスク装置のシーク時間は、アームを動かして目的のトラック、シリンダに移動するまでの時間。位置決めの時間になります。

サーチ時間

磁気ディスク装置のサーチ時間は、ディスクが回転してくるのを待ち、目的のセクタに移動するまでの時間。回転待ち時間になります。

データ転送時間

磁気ディスク装置のデータ転送時間は、データを磁気ヘッドで読み書きする時間になります。

アクセス時間

磁気ディスク装置のアクセス時間は、シーク時間、サーチ時間、データ転送時間からなります。

求め方

磁気ディスク装置のアクセス時間は、平均シーク時間＋平均サーチ時間＋データ転送時間で求められます。

• 平均シーク時間

  シークにかかる時間の平均値です。 磁気ヘッドが目的のトラック（シーク）するためにかかる時間の平均値です。

• 平均サーチ時間

  サーチにかかる時間の平均値です。 データの先頭が磁気ヘッドの位置に到達する時間の平均値（ディスクが1回転する時間の1／2）

• データ転送時間

  データ転送にかかる時間です。 磁気ヘッドがデータの転送を開始してから終了するまでの時間です。

計算例

回転速度が5000回転／分、平均シーク時間が20ミリ秒、 1トラック当たりの記憶容量は、15000バイトの磁気ディスク装置があるとします。 このとき、1ブロックが4000バイトのデータを、1ブロック転送するために必要な平均アクセス時間を求めると以下になります。

以下は、途中計算です。

平均シーク時間は、20ミリ秒
サーチ時間は、6ミリ秒（60÷5000÷2＝0.006と計算）
転送するブロックの容量は4000バイト
1トラック当たりの記憶容量は15000バイト
ディスクが1回転する時間は12ミリ秒
データ転送速度は、1250（15000÷12）
データ転送時間は、3.2ミリ秒

途中計算より、平均アクセス時間は、29.2ミリ秒になります。（20ミリ秒＋6ミリ秒＋3.2ミリ秒＝29.2ミリ秒と計算）

知識の幅を広げるための参考

• ハードウェア

  パソコン、コンピュータの仕組みどうなっている？ハードウェアとは？からプロセッサ、メモリ、入出力、補助記憶について説明していきます。

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