ファイル管理（ファイルシス テム） オペレーティングシステム 第 11 回

ファイルとは データの集まりの入れ物 データの集まり自身 データセットと呼ぶ場合もある 両方を意味

ファイルシステムの機能 大容量ファイルの実現 ファイルへの高速アクセス（読み書き） ファイルを安全に保持（機密保持） 物理的装置の抽象化 実際のアクセスはかなり手間がかかる 異なる装置でも，同様な操作でアクセス可 HDD でトラックとか セクタというような 話があった

ファイルとディレクトリ ファイルシステム 物理的装置の抽象化 Unix で説明 Windows のコマンドプロンプトでも

ファイルの中身 － データ Unix での考え方 すべてのデータはビットの並び 文書データもあれば画像データもある アプリケーションプログラムが解釈する 汎用機の OS では異なる（省略）

HDD でのファイル HDD では，セクタに格納される 一般には複数のセクタが必要 連続している，あちこちに散らばっている ？ 最初の部分はどこにあり，次はどこにあり … ということを利用者は気にする必要がない ファイル名を指定すればよい 物理的装置の抽象化

ディレクトリ（１ ) ディレクトリ ファイルを保管する袋（のようなイメージ ） 中のファイルの一覧表が貼ってある Windows ではフォルダ ファイルを整理して保管 格納場所の情報 なども

ディレクトリ（２ ) ディレクトリの中に，ファイルだけでなく， 別のデイレクトリを入れることができる 中のディレクトリをサブディレクトリ 外のディレクトリを親ディレクトリ 親ディレクトリの参照 ．． “ 袋 ” のイメージなら，袋の中に 袋が入っている 中の袋がサブディレクトリで 外の袋が親ディレクト

ディレクトリ（３ ) 最も外側のディレクトリ すべてのファイルとディレクトリが入って いる システムでひとつ ルートディレクトリ ／

ディレクトリ（４ ) ある作業に関連しているファイルをまとめて ，保管するものがディレクトリ ある作業中は，主にあるディレクトリ中の ファイルを使う（ことが多い） カレントディレクトリ（作業ディレクトリ ）として指定することができる ． 作業に応じて，変更できる

ファイルとディレクトリ（１ ) ルートディレクト リ ディレクトリ a ファイル b ディレクトリ c ファイル d と e ルートディレクトリを頂点とする木構造 c は， a のサブディレクトリ a は， c の親ディレクトリ

ファイルとディレクトリ（２ ) ディレクトリだけを， “ 袋 ” のイメージで 考える ／（ルートディレクトリ） a c

ファイルとディレクトリ（３ ) ファイル e の指定方 法 ルートディレクトリ からたどる /a/c/e 絶対パス名

ファイルとディレクトリ（４ ) ファイル e の指定方 法 カレントディレクト リ c カレントディレクト リからたどる ． /e 単に e 相対パス名

ファイルとディレクトリ（５ ) ファイルの指定方法 ルートディレクトリからのパス名 /a/c/e 絶対パス名 カレントディレクトリからのパス名 ． /e e 相対パス名

ファイルとディレクトリ（６ ) 同名のファイル b 右側 /b 左側 /a/b 区別可能なので OK

ファイルとディレクトリ（７ ) ホームディレクトリ 各々の利用者に割り当てられているディレ クトリ 自分のファイルを保管

ファイルとディレクトリ（８ ) カレントディレクト リ c ．． は何か？ カレントディレクト リの親ディレクトリ ディレクトリ a ．． /b は？ ．． / ．． /b は？

ファイルとディレクトリ まと め 物理的な装置は多種 HDD ， USB メモリ， CD ， … ファイルの保管のされ方もいろいろ しかし，利用者の使い方は同じ つまり，ファイルとかディレクトリといった ものに抽象化している ということをファイル管理が行っている

Windows では

ディレクトリは ホルダー ホルダーの中にホルダーを含むことが可 階層化

物理的装置の取扱い（１） 例 HDD が二つ接続されている C ドライブ， E ドライブ 名前を付けることもできる C ドライブのことを “ ローカルディスク ” 物理的には一つでも論理的に分割して，別ド ライブとして扱うこともできる

物理的装置の取扱い（２） 各ドライブごとに “ ルートディレクトリ ” があ る感じ Unix では，すべてを一つにまとめる ルートディレクトリはひとつ

アクセス管理

ア ク セ ス 管 理（１） ファイルの論理的保護 ファイルの共有を実現 アクセスが許されていない者からのアクセ スを禁止できなければならない セキュリティ機構

ア ク セ ス 管 理（２） 保護属性 ファイルの保有者 共有の可否・可能な者 アクセス方法（読出し，書込み など） など 誰が，どのようにアクセスできるか

ア ク セ ス 管 理（３） MS-DOS レベル ファイルのプロパティ

ア ク セ ス 管 理（４） “ 読み取り専用 ” ファイルを削除しようとする と 誤削除防止

ア ク セ ス 管 理（５） NTFS 誰が 何をできる・ できない

ア ク セ ス 管 理（５） 同じファイルに対して， 利用者により異なる指定ができる

補 足

HDD に格納されるファイル（ １） HDD はセクタに分割 ファイルはセクタに格納されるが 一般に複数のセクタに格納される 同一トラックのセクタに格納されると，読 み書きの時間が短くなりそう バラバラのトラックのセクタに格納される と，時間がかかりそう

HDD に格納されるファイル（ ２） 削除されたファイルが格納されていたセクタ はいずれ再利用される（上書き） しばらく使っている HDD では，ファイルの格 納・削除が繰り返される 格納するためのセクタが散らばる となると，読み書きに時間がかかるように なる

ディレクトリの実現 ファイル名と格納場所の情報などとの対応表

ファイルの削除 ファイル名 A のファイルを削除 ディレクトリの “A” についての情報を削除 セクタに格納されている A の内容は残る そのセクタを読み出せば，削除したはずのフ ァイルの内容が分かる

多重化ファイルシステム HDD が壊れたら困る 障害対策

R A I D （１） Redundant Array of Inexpensive (Independent) Disks 複数のディスクを用いる 障害対策＋高速化 RAID0 ～ 6 まで

R A I D （２） データだけを記録しているのではない 付加情報 障害発生でデータを失っても，回復可能

R A I D （３） RAID 0 データを分け， 分散して記録 障害対策には ならない 高速化

R A I D （４） RAID 1 ミラーリング コピーを別の 媒体に記録 障害対策には なる ディスクの使 用効率は悪い

R A I D （５） RAID 5 parity1 は， A と B か ら生成する A と parity1 から， B を復元できる B と parity1 から， A を復元できる

R A I D （６） disk1 に障害発生 disk2 と disk3 から，復元可能 新しいディスク と交換

R A I D （７） RAID5 では，複数のディスクに障害が発生す ると，復元不可能 高速化

R A I D （８） 複数の RAID を組み合せる場合がある ary/index.html ary/index.html ホットスワップ システムを稼動したまま，障害が発生した ディスクを交換して，データの復元ができ るもの

R A I D （９） 用語解説 RAID （富士通）

ま と め

ま と め（１） ファイルシステムの目的（機能）

ま と め（２） ファイルとディレクトリ（ホルダ） 木構造をしたディレクトリ（階層化ディレ クトリ） サブディレクトリと親ディレクトリ ルートディレクトリ カレントディレクトリ ホームディレクトリ 絶対パス名と相対パス名

ま と め（３） アクセス管理 障害対策 基本はバックアップ