ファイルシステムについて

●ファイルシステムについて

記録媒体にファイルデータを記録するためには、データ記録のルールを定義する必要があります。このルールを”ファイルシステム”と言います。

ファイルシステムは使用されるOSや記録媒体の種類などによって異なり、FAT、NTFS、ext、XFSなどの種類がありますが、ここではWindows9x系OSおよびUSBメモリーやデジタルカメラのメディアなどに用いられるFATを例に、どのようにしてファイルデータが記録されているのかということについて説明します。

【FATファイルシステムのイメージ】

記録メディアをフォーマットすることで、記録メディアにはマスターブートレコード、BPB、FATなどの領域が確保されます。マスターブートレコードとBPBでは、パーティションのサイズや、１クラスタあたりのセクタ数など、ファイル管理のための基本的な情報が定義づけられます。

【セクタとクラスタ】

FATファイルシステムの場合、複数のセクタを一つにまとめて、データ記録の最小単位をクラスタとして定義します。たとえば、1セクタあたり512バイトの記録メディアで1クラスタあたり4セクタの場合は、データ記録の最小単位が2048バイトとなります。この場合、たとえば1024バイトのデータを記録する場合も、1クラスタ（2048バイト）を占有することになります。

●ディレクトリエントリとFATによるデータ管理について

FATのファイルシステムの場合、全てのファイルやフォルダはディレクトリエントリとFATによって管理されています。

【ディレクトリエントリのイメージ】

ディレクトリエントリにはファイル名、ファイル更新日時などの情報に加えて、そのファイルのデータが記録されている先頭のクラスタ番号が記録されています。

ルート・ディレクトリ・エントリの領域には、ルートに存在しているディレクトリおよびファイルのディレクトリエントリが管理されています。サブディレクトリのディレクトリエントリはデータ領域に記録されています。

【FATのイメージ】

上の図はFAT（File Allocation Table）領域のイメージ図です。FATはそれぞれのクラスターのつながりを管理しています。

この場合、１番クラスタは2番クラスタに続いていることを示します。

この場合、3番クラスタが連続せず完了していることを示します。

4番目のクラスタのつながりを確認してみます。4番目のクラスタは5番クラスタに続き、5番クラスタは6番目のクラスタに続きます。6番目のクラスタの次のクラスタは8番クラスタとなっていて、8番クラスタは11番クラスタまで連続しています。11番クラスタの次のクラスタは、24番クラスタから27番クラスタまで連続していることを示しています。

●例：会計.XLSの場合

一般的なデータ復旧ソフトウェアは、FATやディレクトリエントリなどの領域を検索し、これらの情報を利用しながらファイルを回収します。FATやディレクトリエントリに損傷がある場合などで、ソフトウェアがファイルを回収できない場合でも、データ復旧センターならバイナリエディタを用いるなどしてファイルシステムを修復し、データを回収することができます。