ファイルシステムとは?ディスク上のファイルを管理するしくみ

公開: 更新: カテゴリ: テクノロジ系

30秒で結論

ファイルシステムとは(全体像)

ファイルシステムは、ディスクに入れたファイルを、名前・フォルダの階層・更新日時・アクセス権などといっしょに整理して管理するしくみのこと。ディスク(物理的な入れ物)とは別で、その上で動く「管理の方式」だ。

身近にたとえると、図書館の目録と配架ルールだ。本(ファイル)そのものとは別に、「どの本がどこにあるか」「いつ借りられたか」を管理する体系がある。これがファイルシステムにあたる。

押さえるのは、ファイルシステムは「ディスクそのもの」ではなく「管理のしくみ」だということ。OSごとに、その流派(代表的なファイルシステム)が違う。


詳しく:OS別の代表とジャーナリングだけ覚えれば戦える

ここが記事の心臓部。まずOSごとの代表的なファイルシステムを見ましょう。

OS別の代表的なファイルシステム

OS代表ひとこと
Linuxext4現代Linuxの標準。ジャーナリング対応
WindowsNTFSアクセス権・暗号化・ジャーナルに対応
macOSAPFS2017年〜。SSDに最適・暗号化対応
リムーバブルFAT32 / exFATUSBメモリなど(下で説明)

Linuxはext4、WindowsはNTFS、macOSはAPFSが代表です。この3つの対応関係がよく問われます。

次に、現代のファイルシステムに欠かせないジャーナリング

ジャーナリング(停電に強いしくみ)

段階やること
①書く前これから書く内容をログ(ジャーナル)に記録
②書く実際にファイルへ書き込む
③もし停電してもログを見て、書きかけを正しく直せる

ジャーナリングは、書き込む前に「これから何を書くか」をログに残すしくみです。途中で停電してもログから復旧でき、データの破損を防げます。ext4やNTFSが対応しています。

最後に、USBメモリなどで使うFAT32とexFAT。ここが取り違えやすいポイントです。

FAT32とexFAT

規格特徴
FAT32古い規格。1ファイル4GBまでの上限がある
exFATFAT32の後継。大容量に対応(USBメモリの標準)

FAT32は1ファイル4GBまでという上限があり、大きな動画などは入りません。「FAT32が現代の標準」というのは誤りで、今はexFATが使われます。

わかりやすく言い換えると

要するに、図書館のたとえで覚えるとラクです。

OS別の代表 … Linuxはext4、WindowsはNTFS、macOSはAPFS(同じ「本の管理」でも流派が違う)

ジャーナリング … 書く前にメモを残す(停電しても直せる・破損を防ぐ)

FAT32とexFAT … FAT32は4GB上限の古い方式、exFATは大容量対応の後継

つまり、「OS別の代表3つ」「ジャーナリングは停電に強い」、この2点が試験の急所です。


試験のツボ

🔴 一番出る:OS別の代表

①Linux = ext4/Windows = NTFS/macOS = APFS

②ファイルシステムはディスクそのものではなく、管理のしくみ

🔴 次に出る:ジャーナリング

①書く前にログを残し、停電してもログから復旧できる

②データの破損を防ぐ(ext4・NTFSが対応)

🟡 押さえると安定:FAT32とexFAT

①FAT32 = 1ファイル4GBまでの上限がある古い方式

②exFAT = FAT32の後継で大容量に対応(USBメモリの標準)


よくある間違い

「ファイルシステムはディスクそのものを指す」→ ✗  ファイルシステムはディスクの上で動く管理のしくみ。ディスクは物理的な入れ物で別物。

「FAT32は現代の標準で容量に制限がない」→ ✗  FAT32は1ファイル4GBまでの上限がある古い方式。大容量には後継のexFATを使う。

「ジャーナリングは書き込みを遅くするだけで意味がない」→ ✗  ジャーナリングは書く前にログを残し、停電してもデータを復旧できる。破損を防ぐ重要なしくみ。


試験での出題パターン

実際の問題でたしかめてみよう。

オリジナル問題1(OS別の代表)

📝 オリジナル問題 1 OS別のファイルシステム

OS別の代表的なファイルシステムに関する次の記述のうち、正しいものはどれか。

  1. Linuxはext4、WindowsはNTFS、macOSはAPFSが代表的な方式である
  2. LinuxはNTFS、WindowsはAPFS、macOSはext4が代表だとされているものだ
  3. ファイルシステムはどのOSでも1種類しかなく、OSによる違いはまったくないとされる
  4. ファイルシステムは紙に印刷する装置のことで、OSのファイル管理とは無関係とされる
テクマスター
テクマスター 解答・解説

解答は 1 ですよ。

Linuxはext4、WindowsはNTFS、macOSはAPFSが代表ですね。同じ「ファイルの管理」でも、OSごとに流派が違います。

選択肢2はOSと代表の対応がばらばら、選択肢3の「1種類しかない」、選択肢4の「印刷する装置」はどれも誤りですよ。

選択肢判定理由
1ext4・NTFS・APFSの対応が正しい
2OSと代表の対応がばらばら
3OSごとに代表が違う
4印刷する装置ではない

オリジナル問題2(ジャーナリング)

📝 オリジナル問題 2 ジャーナリング

ジャーナリングに関する次の記述のうち、正しいものはどれか。

  1. ジャーナリングは書き込みを必ず失敗させる機能で、データを壊すためのものだとされている
  2. ジャーナリングは書く前にログを残し、停電してもログから復旧してデータ破損を防ぐしくみだ
  3. ジャーナリングは紙に印刷する手順のことで、ファイルの保護とは無関係なものだとされている
  4. ジャーナリングはファイルを必ず暗号化する機能で、停電とは関係がないものだとされている
テクマスター
テクマスター 解答・解説

解答は 2 ですよ。

ジャーナリングは書く前にログを残し、停電してもログから復旧してデータ破損を防ぐしくみですね。ext4やNTFSが対応しています。

選択肢1の「必ず失敗させる」、選択肢3の「印刷する手順」、選択肢4の「必ず暗号化」はどれも誤りですよ。

選択肢判定理由
1データを守るしくみ
2ログで復旧し破損を防ぐ
3印刷する手順ではない
4暗号化の機能ではない

オリジナル問題3(FAT32とexFAT)

📝 オリジナル問題 3 FAT32とexFAT

FAT32とexFATに関する次の記述のうち、正しいものはどれか。

  1. FAT32は大容量に対応した最新の方式で、exFATは4GB上限がある古い方式だとされている
  2. FAT32もexFATもまったく同じ方式で、容量の上限に違いはないものとされている
  3. FAT32は1ファイル4GBまでの上限がある古い方式で、exFATは大容量対応の後継である
  4. FAT32もexFATも紙に印刷する装置のことで、ファイルの保存とは無関係なものとされている
テクマスター
テクマスター 解答・解説

解答は 3 ですよ。

FAT32は1ファイル4GBまでの上限がある古い方式、exFATは大容量に対応した後継ですね。今のUSBメモリではexFATが標準です。

選択肢1のFAT32とexFATが逆、選択肢2の「同じ方式」、選択肢4の「印刷する装置」はどれも誤りですよ。

選択肢判定理由
1FAT32とexFATの説明が逆
2容量の上限が違う
3FAT32は4GB上限・exFATは大容量
4印刷する装置ではない

まとめ

押さえどころ

次に学ぶ


執筆: SikakuQuest編集部

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