整理整頓を行なう縁の下の力持ち～ファイルシステム（1）

ファイルとは何か

　皆さんがコンピュータを使う上でファイル（File）の操作は日常茶飯事として行なわれていることであろう。ファイルとは特定の情報を集合させた意味あるデータの塊のことだ。

　例えば給与計算を行なう計算シートやワープロの文書を保管するものなどがあり、事務処理で使う紙でできたファイル（綴じてまとめた書類）のように使えるため、このような呼び名が付いた。本や大学ノートのようなものをイメージしても良いであろう。

　「ファイル」という呼び名はUNIXやWindowsなどオープン系サーバーの世界では広く一般的な呼び名になっているが、ホスト系サーバーでも「ファイル」という呼称は使われているが、これとは別に「データセット（Dataset）」という呼び名も使われている。呼び方は違うが全く同じものを指していると考えて良い。

　オープン系サーバーの場合、ディスクは一般に「FBA（エフ・ビー・エー：Fixed Block Architecture）」と呼ばれる方式を採用しており、512バイトの塊でディスクを読んだり書いたりする。この単位を「セクター（Sector）」もしくは「ブロック（Block）」と称している。セクターやブロックの大きさは固定である。

　これに対してホスト系サーバーはブロックの大きさを変えることができ、データの物理的な配置形態から「CKD（シー・ケー・ディー：Count Key Data）」と呼ばれる方式を採用している。

　話を簡単にするために、ここではオープン系サーバーの例を中心に解説を進めていこう。ファイルは本やノートとは異なり、必ず1つの塊の状態でディスクなどのストレージ装置に保管されるわけではない。1つのファイルが4096バイトであった場合、オープン系サーバーでは512バイトのセクターが8個必要になるため、このファイルは8個分のセクターがディスク上に空いていないとデータは保管できない。この8個のエリアは連続した領域である必要は無い。

　無論連続した領域であった場合、パフォーマンス的なメリットを得られるため喜ばしいのであるが、1個、3個、2個、1個、1個という風に別々の空いた場所に置かれても一向に構わない（図6-2）。これら別々に配置されたセクター群を1つのファイルという形に見せ、ユーザーから1つの塊として扱えるようにしているのがファイルシステムの1つ目の役割である。

図6-2 ファイルを構成するデータの配置