本体:内蔵型ハードディスク、フロッピーディスク
拡張ドライブ:CD-ROMドライブ、CD-Rドライブ、DVD-ROMドライブ

1、ハードディスク
<ハードディスクドライブの構造>

ハードディスクの中では、プラッタと呼ばれる磁気ディスクが、
毎分数千回転という高速で回転しています。このプラッタ表面の磁気記録層に対して
磁気データを読み書きするのが、スイングアームの先端に取り付けられた磁気ヘッドです。
磁気ヘッドはアクチュエータ(位置決め装置)の働きによってディスク表面を半径方向に移動し、
任意のトラックを読み書きできます。

ハードディスクは、毎分数千~1万回転という高速度で回転しています。
もし磁気ヘッドが磁性体に接触したら、摩擦で磨耗してしまいます。
そこで、磁性体表面と磁気ヘッドの間に、ハードディスクの高速回転で空気の流れを作り、
磁気ヘッドを浮き上がらせ、わずかにすき間を保つように工夫しています。
<ハードディスクドライブの動き>
情報を記憶するプラッタは(磁気ディスク)は、
1台のドライブの中に数枚内蔵されています。
磁気ヘッドは1枚のプラッタにつき2つ、
両面に記憶できるようにつけられています。
データの読み込み時には、ディスク表面の磁化パターンにより、
コアが磁化されようとします。ディスクが回転すると、
コアに生じたを磁化を打ち消すように電流が流れます。
書き込み時には、記憶したい情報を0を低い電圧、1を高い電圧で表して、
ヘッドの読み書き信号に変換します。
この書き込み信号を元に、コイルに流す電流の向きを変え、磁化パターンを記憶します。
読み込み信号を処理する仕組みは、ヘッドのコイルを流れる電流の変化から
電流の変化をしたところを取り出して記録した信号を読み出します。
2、ファイルシステム
ハードディスクに保存したデータ=ファイル
ex.ファイル→本
最初、新しい本は本棚に後ろ向きに入れているようなもので、
いちいち本を取り出してみないと探している本がどこにあるかわからない。
そこで、書架を区切って番号をつけ、どの本がどこに入れられたかを記録します。
この記録を「ディレクトリ」という。
→取り出したい本の在処がわかる
データが大きすぎて1つの区切りに入らない場合...
もう一つ記録表を用意し、分けて入れられた本のつながりを記録しておく。
この記録表を「FAT ファイルアロケーションテーブル」という。
→データをどのように分けていれても、後から1つのデータとして取り出すことができる。
<情報の書き込み>
磁気ディスクの記憶面は、細かい区画(クラスタ)に分けられ、
すべてに番地がつけられています。
ファイル=クラスタ単位
一つのクラスタに入りきらない場合、複数のクラスタに書き込まれます。
どんなファイルがどこから書き込まれたかはディレクトリに記録され、
FATにはクラスタのデータのつながりが記録されます。
削除→OS(オペレーションシステム)はディレクトリとFATを書き換えます。
ファイルのデータそのものは、ハードディスクに残っていますが、
ディスクから消えているので読み出すことはできません。
※ OS:キーボード入力や画面出力といった入出力機能やディスクやメモリの管理など、
多くのアプリケーションソフトから共通して利用される基本的な機能を提供し、
コンピュータシステム全体を管理するソフトウェア。
再書き込み→OSはハードディスクに未使用の空きクラスタから順に書き込んでいきます。
ハードディスクの未使用空きクラスタがなくなると、
削除によってできた空きクラスタが使われます。
<情報の読み出し>
① ディレクトリから読み出すファイルの先頭クラスタを読み出し、
データ領域からそのクラスタにあるデータを読み出します。
② 読み出したクラスタ番号をFATから探し、次のクラスタ番号を読み出します。
③ データ領域から読み出したクラスタ番号のデータを読み出し、
さらにFATに読み出したクラスタクラスタ番号を探します。
④ これまでの過程を繰り返し、FATを見て次のクラスタを示す値が終わりであれば、
ファイルの読み込みは終了です。
3、フロッピーディスク(FD)
フロッピー:「へにゃへにゃ」といった意味。
<1FDの構造>

<トラックについて>

<フロッピーディスクドライブの構造>

フロッピーディスク=ハードディスクと同じ磁気記憶方式
4、CD-ROMとDVD
<CD-ROMの構造>

<DVDの構造>

<CDとDVDの記憶層>

DVDとCDはほぼ同じ記憶方式→ピットの大きさとトラックの間隔が小さくなっているためディスク1枚により多くの情報を記録できる。
<トラッキングのしくみ>
CD-ROMディスクを、寸分の狂いもなく回転させることは難しく、
中心が少しでもずれていると、レーザ光は読み出したいトラックからはずれてしまいます。
レーザ光がトラックに沿っているかどうかを調べるために、3本のレーザ光を使います。
3本のレーザ光は、半導体レーザ光を、回折格子を通して分けて作ります。
それぞれのレーザ光は、ディスクに当たって反射し、別々のフォトセンサで検出されます。
もしも位置がずれると、ピットの部分に当たったレーザ光は反射光が弱くなります。
ずれによって、両端のフォトセンサで検出される光の強さは変化します。
この変化を調べて両端のフォトセンサで検出される光が等しくなるように、
常にレンズを首振りさせ、レーザ光が読み出したいトラックから外れないようにしているのです。
<フォーカシングのしくみ>
CD-ROMディスクを、寸分の狂いもなく回転させることは難しく、水平から少しでもずれると、レーザ光の焦点が合わなくなってしまいます。レーザ光の焦点が合っているかどうかを検知するために、フォトセンサに当たるレーザ光を、レンズを使って変形させます。このレンズを通った光は、焦点部分では円形になり、ずれると楕円になる性質を持っています。フォトセンサの中央部は、4つのエリアに分かれており、それぞれが光の強さを検出しており、4つのフォトセンサで検出される光の強さが等しくなるように、常にレンズを上下させ、レーザ光の焦点がずれないようにしているのです。
5、出力装置:CRT、液晶ディスプレイ、プリンター
<CRTディスプレイの構造>

<蛍光体とマスク>

<液晶ディスプレイの構造>

<液晶ディスプレイの断面構造>

<液晶ディスプレイの動作>
*電気を流さない状態

*電気を流す状態

プリンター:インクジェットプリンター、ページプリンター
インクジェットプリンター:インクカートリッジと印字ヘッドが左右に往復しながら液体インクの粒子を噴射して用紙に印刷します。1ページ全体を印刷するために、キャリッジは数十回から100回以上も往復する必要があり、多少時間がかかります。
ページプリンター:電子コピー機の印刷方式を利用したプリンタです。帯電させた感光ドラム上にレーザビームを走査することで、目に見えない静電気の画像を作ります。この静電画像にトナー(粉末インク)を吸着させ、それを用紙に転写することで印刷が完了します。インクジェットプリンタのような往復運動がないため、印刷が高速で静かなのが特徴です。