非整合状態が発生する原因

労働日には毎日多数のファイルが作成、変更、または削除されます。ファイルが変更されるたびに、オペレーティングシステムは一連のファイルシステムの更新処理を実行します。これらの更新処理がディスクに確実に書き込まれると、整合性のあるファイルシステムが生成されます。

ユーザープログラムが書き込みなどの、ファイルシステムを変更する処理を実行すると、書き込まれるデータはまずカーネル内部のインコアバッファにコピーされます。一般に、ディスクの更新は非同期に処理されるので、ユーザープロセスは、書き込みシステムコールが値を返した後すぐに処理を続けることができますが、実際へのデータの書き込みは、ずいぶん後に実行されることもあります。したがって、ディスク上にあるファイルシステムは、インコア情報で表されるファイルシステムの状態から常に遅延することになります。

別の目的にバッファが必要になったり、カーネルが fsflush デーモンを自動的に (30 秒間隔で) 実行すると、インコア情報を反映するようにディスク情報が更新されます。システムがインコア情報を書き込まずに停止すると、ディスク上のファイルシステムの整合性がなくなります。

ファイルシステムの整合性は、さまざまな原因で失われることがあります。最も一般的な原因は、オペレータのエラーとハードウェア障害です。

システムを正しくシャットダウンしなかったり、マウントされているファイルシステムが正しくオフラインにされないと、「クリーンでない停止」が原因で問題が発生することがあります。クリーンでない停止を防ぐには、CPU を停止したり、ディスクをドライブから物理的に取り出したり、ディスクをオフライン状態にする前に、ファイルシステムの現在の状態をディスクに書き込まなければなりません (つまり、同期させなければなりません)。

また、ハードウェアの欠陥が原因で整合性が失われることもあります。ディスクドライブ上ではいつでもブロックが損傷する可能性があり、ディスクコントローラが正常に機能しなくなる可能性があります。