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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.

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1 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

2 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

3 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

4 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

5 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)

6 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

7 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

8 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

9 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 /

10 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

11 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

12 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

13 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

14 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

15 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

16 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

17 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

18 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?

19 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

20 Windows では

21 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

22 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

23 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

24 アクセス管理

25 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

26 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

27 ア ク セ ス 管 理(3) MS-DOS レベル ファイルのプロパティ

28 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

29 ア ク セ ス 管 理(5) NTFS 誰が 何をできる・ できない

30 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

31 補 足

32 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

33 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

34 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

35 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

36 多重化ファイルシステム HDD が壊れたら困る 障害対策

37 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

38 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

39 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

40 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

41 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

42 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

43 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

44 R A I D (8) 複数の RAID を組み合せる場合がある http://www.atmarkit.co.jp/fpc/special/raidgloss ary/index.html http://www.atmarkit.co.jp/fpc/special/raidgloss 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

45 R A I D (9) 用語解説 RAID (富士通) http://storage-system.fujitsu.com/jp/term/raid/ http://storage-system.fujitsu.com/jp/term/raid/

46 ま と め

47 ま と め(1) ファイルシステムの目的(機能)

48 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

49 ま と め(3) アクセス管理 障害対策 基本はバックアップ

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