ハードディスクが利用され始めた当初は、１台のハードディスクをそのまま１つのドライブとして使っていましたが、現在ではハードディスクの容量が大きくなったこともあり、１つのハードディスクをパーティションで分けて使うことも多いようです。すると、見た目は複数のドライブに分割されていることになります。
ウィンドウズの画面を見ると、Ｃドライブ、Ｄドライブという２つのドライブがある場合、それらは２台のハードディスクが存在するとは限らす、１台のハードディスクを分割して使っていることもあります。もちろん、２台のハードディスクがある可能性もありますが、それらはドライブの表示を見ただけでは判断できません。どうすれば確認できるのでしょうか。
実際に接続されているハードディスクの台数を知りたい時は、画面のコントロールパネルから確認することができます。コントロールパネルの「パフォーマンスとメンテナンス」から「システム」を開きます。次に「ハードウェア」タブにある「デバイスマネージャ」を指定し、その後に「ディスクドライブ」という項目を開けば、接続されているハードディスクの名称一覧が確認できます。
ハードディスクの名称一覧で確認したところ１つのハードディスクを使用していたとします。「マイコンピュータ」の表示ではＣドライブ、Ｄドライブの２つドライブがあったとしてもそのような時は、１つのハードディスクを分割して２つのドライブにして使用していることになります。
パソコンが起動してハードディスクを読む時は、まず「マスタブートレコード」という特殊な場所に読みに来ます。マスタブートレコードはパーティションに属さない特別な場所にあります。そこには、ハードディスク内にどんなパーティションや論理ドライブが作られているのか、といったハードディスクの構造の情報が入っています。
このようなパーティションがハードディスク内のどこにあるかといった、読み書きの制御に必要な情報も入っています。これらの情報がないとハードディスクの内部がどのように管理されているのかわからず、そのハードディスクを使用することはできません。マスタブートレコードには起動するための基本ソフトがどのパーティションにあるのか、という情報も入っています。起動に使うパーティションは複数作ることもできますが、実際に使われるのはマスタブートレコードで指定されたひとつの基本パーティションだけです。
起動に使うパーティションが判明すると、起動中のパソコンは指定された基本パーティションの中にある「ブートレコード」を読み取ります。これは「マスタ」ではなく、そのパーティションのブートレコードですので、そのパーティションについての管理情報が書かれています。起動用の基本パーティションのブートレコードには、インストールされている基本ソフトに応じて、初めに読む込むべきプログラムが指定されています。ウィンドウズの場合は、本体を読み込んで起動するための「ウィンドウズローダー」と呼ばれるプログラムが実行されます。
ハードディスクを使用していくうちに徐々に読み書きの速度が遅くなりますが、その原因のひとつにハードディスクの断片化があげられます。ハードディスクをまっさらな状態から使い始めると、新しいデータはハードディスク内の未使用領域に書き込まれます。この場合、書き込まれたデータは連続した状態で記録されていきます。そして、連続した状態で記録されているので、読み取る時も連続して読み取ることができます。
しかし、ハードディスクをずっと使い続けていくうちに、一度作ったデータを削除することもあります。データが削除されると、削除されたところだけが未使用領域の状態になります。未使用領域ですので、次からは新しいデータをその未使用領域に記録することになります。
このような状態で、ハードディスクに新しいデータを記録させるとします。まず新しいデータは、最初の未使用領域に記録されます。そしてデータの容量が大きくその領域に収まらない場合は、次の未使用領域を探して残りのデータはそちらに記録されます。データを記録が完了するまで、それらの作業を繰り返します。
このように、ひとつのデータが分割されて保存される現象を「断片化」といいます。断片化はハードディスクに記録や削除を繰り返していくうちにどんどん進んでいきます。データがハードディスク内のあちこちに記録されているため、連続して記録されている時に比べ、読み取るのに時間がかかるようになるのです。
ハードディスクを使っていくうちに断片化という現象が起きて、ファイルの読み書きするスピードが落ちます。この現象に対して、ハードディスク内にばらばらに散らばった記録領域を並びかえ、連続した状態に整理し記録し直すことができます。それはデフラグという機能を使います。デフラグとは、ハードディスクにある断片化されたファイルを連続した状態へ書き直し、アクセス速度を高めることをいいます。デフラグはデフラグメンテーションを省略した呼び方です。
使い方は、スタートメニューの「すべてのプログラム」から「アクセサリ」をクリックし、「システムツール」から「ディスクデフラグ」を指定します。ディスクデフラグを起動させると、ボタンひとつでハードディスクの最適化を行うことができます。
ドライブの一覧から対象を選び、最適化ボタンを押すだけです。デフラグの実行中は、ハードディスク内のファイルデータを並び変えている様子を表示してくれます。なお、デフラグを行う際はすべてのソフトを終了させておかなくてはなりません。最適化を実行する前に分析ボタンを押すと、ハードディスクの最適化を行ったほうがよいかどうかを分析して診断してくれます。
デフラグはハードディスク内にある大量データを読み書きするので、ハードディスクに負荷をかけます。そのため、しょっちゅうデフラグを行うと、ハードディスクの寿命が短くなると言われています。まずはハードディスクの分析を行い、最適化が必要と診断された後にデフラグを行ったほうが良いようです。
ハードディスクの読み書きの方法は、読み書き用のヘッドが磁気ディスクに機械的に移動して情報を相互交換する方法です。そのため、処理装置の性能と比較するとハードディスクの情報処理の性能は非常に遅いものとなってしまいます。
「メモリ」とは、その問題を少しでも改善するためにハードディスクに搭載されています。ハードディスクからファイルを読み込むとき、読み込んだデータを一時的にメモリに貯めておき、次に使うときは、そのメモリから読み込みます。使用頻度の高いデータをメモリに貯めておけば、データの読み出し要求があった時に、その都度ハードディスクからデータを読み込む必要がありません。そのため、飛躍的に読み込み速度が高速化します。
最近アクセスされたセクタの内容を残しておき、次にアクセス要求のあったときにキャッシュ内にその情報があるとします。そのような場合にはディスクにアクセスせずに、直接キャッシュから読み込むことにより、データ読み込み速度が向上するのです。
このように、情報データの読み込み速度を高速化する技術や、そのために使われるメモリ上の領域のことを「ディスクキャッシュ」とよんでおり、これは同じ内容を何度も読み出したり、小さなデータをたくさん書き込んだりするときに特に効果的です。ディスクキャッシュとは逆に、半導体メモリの容量の少なさをカバーするために、一部のデータをハードディスクに退避する技術は仮想メモリと呼ばれています。
ハードディスクの利用方法は様々考えられますが、その中の一つにハードディスクをパーティションで区切らずにひとつのドライブとして使う方法があります。これは１つのドライブだけで全部の容量を使用し、アプリケーションソフトやデータをフォルダで区切る方法です。ハードディスクを２つのドライブに区切って使用する方法があります。これは１つ目のドライブにアプリケーションソフト、２つ目のドライブにデータを保存する方法です。
原則として、ハードディスクのパーティションの数と容量は後から変更することはできません。もし変更するならば領域を確保することから始めなければならず、ハードディスクの中にあるデータは全部消去されてしまいます。したがって、ハードディスクの中のすべてをバックアップする必要があり、非常に手間のかかる作業となります。
半分に区切ったパーティションの片方、つまりアプリケーションソフト側だけが一杯になってしまったとします。データ側にまだ容量に空きがある場合、データ側の領域をアプリケーション用のパーティションに移行して使いたくなります。
このような場合、パーティション管理ソフトを用います。操作時に画面表示されるウィザードの順番に沿ってクリックするだけで、パーティションのサイズ変更、コピー、ファイルシステムの変更などができます。ハードディスクの内容を全てコピーし、初期化をし直す手間を考えると、非常に便利なものであるといえます。