ファイルシステム

以下動画のテキストです
https://youtu.be/0X0g2rephE8

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1. ファイルシステム Aug. 20th, 2025 Satoru Takeuchi X: satoru_takeuchi 1
2. ユーザのデータはどこに保存(永続化)するのか • ストレージデバイス(ブロックデバイス)に保存 ◦ 📝 その58「Linuxの色々なブロックデバイス」 ◦ 📝 その98「デバイスにアクセスするデバイスファイル」 ◦ 📝 その100「デバイスドライバ」 • ストレージデバイスを直接扱うのは大変で現実的ではない ◦ 「文書、スプレッドシートといったデータをストレージデバイスに保存して、保存した場所を人間が覚 えておく」というのは現実的ではない • そこでファイルシステムですよ 2
3. ファイルシステム • コンピュータがデータの読み書き、管理をするための仕組みの一つ • Linuxで広く使われるファイルシステムの利用者から見た構造 ◦ 「ファイル」と「ディレクトリ」という基本単位から構成される ◦ 「ルート」と呼ばれるディレクトリの下に木構造を構成する ▪ ディレクトリは内部ノード。子ノードとしてファイルとディレクトリを持てる ▪ ファイルは利用者のデータを保持するバイト列 3 root dir0 dir1 f0 f1 f2 dir2 f3
4. 内部構造 • 「ファイルを保存するためのデータ構造」と「データにアクセスするコード」の2つから 構成されるプログラム • 様々な実装がある: ext4, XFS, Btrfs ◦ それぞれ「データ構造」「コード」が全然異なる ◦ 性能、機能も全然違う • どれを使えばいいのか? ◦ 完璧なものはない ◦ 自分の要件を定義して、それに合う好きなものを使えばいい ◦ 厳しい要件がなければ、迷ったら「 distroのデフォルトのもの」を使えばよい 4
5. 概念図 5 ユーザモード カーネルモード ストレージデバイス プロセス ファイルシステムの コード どこに何のファイルがあ るかを保存するメタデー タ f0のデータ 1. ファイルf0を読み 出すよう依頼 2. f0の場所を検索 3.データ読み出し 4.データを渡す
6. TIPS • データを整理、管理する方法はLinuxのようなツリー構造のファイルシステムだけで はない • オブジェクトストレージ ◦ ディレクトリという概念が無い ◦ バケットという1つの名前空間の下に様々な大きさのオブジェクトが全て保存される • データセット ◦ メインフレームで使われているデータ保存方式 ◦ 個々のデータはバイトストリームではなく固定長のレコード ◦ 📝 Wikipediaのデータセットの項目 ▪ https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%87%E3%83%BC%E3%82%BF%E3%82%BB%E 3%83%83%E3%83%88_(IBM%E3%83%A1%E3%82%A4%E3%83%B3%E3%83%95% E3%83%AC%E3%83%BC%E3%83%A0) 6
7. まとめ • 通常はストレージデバイス上のデータにファイルシステムを使ってアクセス • Linuxのファイルシステムはファイルとディレクトリから成るツリー構造 • 様々なファイルシステムがあり、どれも一長一短 • Linuxのようなファイルシステム以外にもデータを保存する様々な方法がある 7