【Linuxの基礎知識】ディレクトリ構造とファイルシステムについて！

通常、個人用途でWindowsやmacOSなどを使用している場合には、「ディレクトリ構造」について意識することは、ほとんどないかもしれません。しかし、業務で使用するPCであり、かつLinuxであるという場合、Windowsとはディレクトリ構造について認識を変える必要があります。この記事では、ディレクトリ構造とファイルシステムについてご説明します。

ディレクトリ構造の違いを理解する

WindowsPCに慣れた方であれば、まずPCを立ち上げて何らかのファイルを操作したいとき、Cドライブがあって、場合によっては内蔵のDドライブがあり、外付けしているHDDのEドライブがあり…と、そのようなイメージで使用していることでしょう。

Linuxの場合は、Windowsとはかなり事情が異なり、すべてのディレクトリとファイルがルートディレクトリ配下に置かれることになります。UNIX系OSは、「FHS（Filesystem Hierarchy Standard）」というファイルシステムの階層標準が定められているのです。

Linuxファイルシステムの階層標準

「FHS」は、Linux（などのUNIX系OS）の標準的なディレクトリ構成を定めた標準仕様です。

ディレクトリの構造

Linuxのディレクトリ構造は「ツリー構造」と呼ばれます。まず「ルートディレクトリ」と呼ばれる頂点にあたるディレクトリがあり、その下に「home」や「media」「boot」といったディレクトリが並びます。

WindowsでいうところのCDROMやUSBメモリは、Linuxでは「media」ディレクトリの配下に配置されます。また、「home」ディレクトリ以下がWindowsで言うところの「CドライブのUsersフォルダ」の中に該当します。

実際に何が違うのかと言うと、「ツリー構造」の場合には、ディレクトリ階層を上へ上へ行けば、どこから登っていってもかならず「rootディレクトリ」にたどり着きます。

一方で、Windowsが持つパーティション構造は、そのパーティションのトップのディレクトリ（Cドライブ等）までしか到達しません。どれだけ「上」へ行こうとしても、DドライブはDドライブ直下までしか行けないのです。この違いは、主にファイル操作をコマンドで行う際に重要な違いとなってきます。

「ファイルシステム」とは？

Linuxで使うデータやプログラムは、基本的にハードデイスクやCDROMなどの記憶媒体に保存されています。記憶媒体上のデータやプログラムは、ファイルと呼ばれる単位で管理されます。この管理のしくみをファイルシステムといいます。

ざっくりと言ってしまえば、ファイルシステムとはファイルを取り扱う（操作だけでなくその所在を定義したり読み出したりする）際の枠組み（規格）」といえます。

主なファイルシステムの種類

ファイルシステムは、データの格納や引き出しに大きな役割を果たしています。

パソコン画面に表示されている「ファイル」や「ディレクトリ」も、ファイルシステムの機能によって、そう見せているのです。現実は「0」「1」の羅列で管理されています。

ファイルシステムの互換性

ファイルシステムの異なるディスク（ext4やntfs等）がある場合、そもそもそのディスクやファイルへのアクセスができなかったり、制限されたりといったことが発生する場合があります。

厳密に言えば「fat」や「ntfs」、「ext3」と「ext4」など、一部互換性のあるファイルフォーマットも存在しますが、基本的にプラットフォーム（OS）の異なるファイルシステム同士の互換性は無いと思っておいた方が良いでしょう。

※「ext2とext3」、「ext3とext4」については、前方互換性を持ちます。すなわち、マウントする際は古いファイルシステムに合わせてマウントを行う必要があります。

まとめ

OSが異なれば、ファイルやその構造も異なることを念頭に入れておきましょう。

• Windowsはパーティション、Linuxはツリー
• Linuxのツリー構造はコマンドでの操作時に力を発揮する
• ファイルシステムの違いも頭に入れておく

この記事では、PCを操作する大きな目的のひとつであるといえる「ディレクトリ」と「ファイルシステム」について触れました。GUI環境で使用する限り、LinuxもWindowsもあまり差が見えないかもしれませんが、CUIでの操作時にその違いは顕著になります。

Linuxを扱うエンジニアとなる際には、こうした予備知識を習得しておくことが望ましいといえます。