Linux の基礎知識

DOSのファイルシステム

ファイルシステムとは、個々のプログラムやデータを、 「ファイル」という仮想的な入れ物の集まりとしてユーザに認識させるための 仕組みである。DOSでは、FAT (File Allocation Table)というファイルシステムを採用しているが、 この特徴として、「ドライブ名(Drive Letter)」という概念で各種周辺装置の 管理を行っている。ドライブ名の割り当ては以下のようになっている。

標準でサポートされるデバイス

ドライブ名	デバイス	備考	Linuxにおける デバイス名
A:	最初の FDD （通常3.5inch）	NEC の PC98 シリーズでは、A:,B: と C:,D: が逆になる。	/dev/fd0
B:	2 番目の FDD （通常5inch）	これ以上の FDD を接続する場合、もしくは標準でない FDD を使用する場合、 特殊なデバイスドライバにより認識させる。この場合のドライブ名は、 一般的に「最後に認識したハードディスクの次の文字」となる。	/dev/fd1
C:	最初の HDD	IDE インターフェース（SCSI でないディスクで 使用）は、マザーボード内に 2 ポート実装してあり(/dev/ide0と/dev/ide1)、 1 ポートに 2 台（マスター／スレーブ）の HDD（又は IDE/ATAPI 仕様の CD-ROM ドライブ）を 接続することができる。	/dev/hda
D:	（もしあれば）2 番目の HDD		/dev/hdb

以下に、オプションで追加できる MS-DOS ファイルシステム互換周辺装置の 例を示す。なおドライブ名は、最後に認識した HDD の次のドライブ文字 （複数可。Z:まで合計 26 個）となる。

オプションで追加できるデバイス

デバイスの種類	説明	Linuxにおけるデバイス名
HDD の論理ドライブ	大容量 HDD の場合、その中を複数のパーティション （区画）に分けて、それぞれにドライブ名をつけることができる。 ちなみにディスク圧縮を設定する場合は、 この論理ドライブ単位で圧縮するかどうかを指定する。	/dev/hda1, /dev/hda2, ‥‥
CD-ROM	MSCDEX.EXE(Microsoft CD-ROM Extention)により、 ネットワークドライブとしてドライブ名を割り当てる。	/dev/cdrom(*1)
3 モードドライバ	すでに割り当て済みの FDD を、 ドライバにより特殊な方法でアクセスする場合。 ただしメーカーによっては A: ドライブで自動認識を行っている場合もある。	（未サポート）
リムーバブルデバイス	ZIP, MO など	/dev/zipなど
ネットワークドライブ	LAN 上の別のマシン上のディレクトリ。 NFS(Network File System)や Microsoft LanManager,Novell Netwareなどのドライバにより ドライブ名を割り当てる。	任意のディレクトリ名

Unix による各種周辺装置（デバイス）の表現

以下に、Linuxにおける代表的なデバイス名の例を示す。

Linuxにおける代表的なデバイス名

デバイス名	説明
/dev/fd0	最初のＦＤＤ（の代表名）
/dev/fd0H1440	最初のＦＤＤを、1.44MBとして明示的に指定する
/dev/cdrom	CD-ROM （の代表名）
/dev/hda	ＩＤＥディスクの１台目（物理ドライブ）
/dev/hda1	１台目のＩＤＥディスクの中の、最初のパーティション
/dev/hdb	ＩＤＥディスクの２台目（物理ドライブ）
/dev/sda	ＳＣＳＩディスクの１台目（物理ドライブ）
/dev/cua0	シリアルＩ／Ｆの１ポート目（発信用）
/dev/kmem	カーネルメモリ（物理メモリイメージ）

なお、デバイスには以下の２種類がある。

デバイス種別	説明
キャラクタデバイス	１文字毎の入出力を行うもの。 例）マウス、シリアルＩ／Ｏ、キーボード、ＦＤＤ(*1)
ブロックデバイス	ブロック単位（≒セクタ単位）の入出力を行うもの。言い換えれば、ファイルシステムを構築できるデバイス。 例）ＨＤＤ，ＦＤＤ(*1)、 CD-ROM (*1)‥‥ＦＤＤは、基本的にはキャラクタデバイスだが、ファイルシステム（後述）を作成（DOSで言うところのフォーマット）することによりブロックデバイスとしてもアクセスできる。

Unix においては、すべてのファイルは / （ルートディレクトリ）を頂点とするディレクトリ・ツリー中にあるものとして認識することができる。ドライブという概念がないため、カレントディレクトリは１つしか存在しない。

これらのことを実現するために、 Unix では「マウント」という概念を持つ。具体的にはmount というコマンドにより、いくつかの物理デバイスを接ぎ木して１つのディレクトリ・ツリーを形成する。

• 例１）． CD-ROM を挿入して、
  mount /cdrom

  というコマンドを実行すると、/cdrom というディレクトリにアクセスすることにより、 CD-ROM を読むことができる。また、

  umount /cdrom

  というコマンドを実行することにより CD-ROM のマウントを解除し、 CD-ROM を取り出すことができる。

• 例２）．DOSのフロッピーをドライブに挿入して、
  mount /fd

  というコマンドを実行すると、/fd というディレクトリにアクセスすることにより、DOSのフロッピーを読み書きすることができる。また、この場合キャッシュが効くので最高DOSの数十倍のアクセス速度が期待できる。

  なお、ＦＤを抜くときには「アンマウント」を行って、ＯＳに対して明示的にＦＤを抜くことを教えてやる必要がある。

  umount /fd

  これを行うと、キャッシュしていたデータをフラッシュする。ハードによっては自動的にＦＤが排出される（かもしれない）。DOS／Ｖ機ではそういうハード的な機構がないために通常は無理である。

• 例３）．mount コマンドを引数を付けないで実行すると、現在のマウント状態が表示される。

マウント設定ファイル（/etc/fstab）

/etc/fstabファイルの記述例）

#device	mount point	filesystem	options
/dev/hda3	/	ext2	defaults	1	1
/dev/hda1	/www	ext2	defaults	1	1
none	/proc	proc	defaults	1	1
/dev/cdrom	/cdrom	iso9660	noauto,user	1	1
/dev/fd0	/fd	msdos	noauto,user	1	1
server2:/home	/home	nfs	defaults	0	0

各フィールドを順に説明する。

1. デバイス指定

   装置を表すスペシャルファイル名。特殊なものとしては以下のものがある。

   • none : なし。実体はカーネル内のメモリの一部を指す。
     
   • server2:/home : server2 というホストの中の /home というディレクトリを指す。
     

2. マウントポイント

   その装置をどのディレクトリとして認識するかという指定。指定するディレクトリは、前もって作成しておく。もしそのディレクトリにファイルが存在しても、マウントされた時点でそのファイルは隠れて見えなくなってしまう。

3. ファイルシステム名

   Ｌｉｎｕｘではカーネルレベルで多数のファイルシステムがサポートされていて、筆者もすべてを把握している訳ではないので、上記に示すものだけを説明する。

   Linuxにおける代表的なファイルシステム

   名称	説明
   ext2	Linux Extended 2。Ｌｉｎｕｘの標準ファイルシステム。
   iso9660	一般的な CD-ROM を読むためのファイルシステム。
   msdos	ＦＡＴファイルシステム。筆者は使用したことがないが、Windows 95 で使用されているＶＦＡＴ（長いファイル名が使える）もサポートしているようである。
   nfs	Network File System。他のマシンにあるディレクトリをローカルディスクのように使用することができる。実体のあるマシンでNFSサーバが動作していることが必要。
   proc	System5 系 Unix の特殊なファイルシステム。このディレクトリを通してカーネルやデバイスドライバの状態などをリアルタイムで監視することができる。 例） hostname:/# cat /proc/interrupts 0:　292023580　 timer 1:　　　　 1117　　keyboard 2:　　　　　　 0　　cascade 3:　　7385499　　NE2000 13:　　　　　　1　　math error 14:　　2115108 + ide0 15:　　　　　　 0 + ide1 この出力は、現在稼働中のデバイスドライバのうち、割り込み（ＩＲＱ）を使用するものである。左から順に、ＩＲＱ，（ブートしてからの）割り込み回数、デバイス名である。

4. オプション

   これ以降のパラメータは、各ファイルシステム固有である。default というオプションは、そのファイルシステムの一般的な動作という意味で、具体的には起動時に自動的にマウントすることを示す。

ディスクのパーティションの切り方

• スワップパーティションとしておおむね実装メモリ容量分。
  
• 残りをすべてルート(/)ファイルシステムとする。ここにＯＳ本体（＋ＡＰ部）がインストールされる。