
	案		内容
	1	オンデマンドパース方式	VFSからの要求に対して、tarファイル全体を読み込み・パースして、結果を返す
	2	一括キャッシュ方式	マウント時にtarファイル全体をパースし、全データをメモリ上に展開し、キャッシュしておく。そして、VFSからの要求に対して、このキャッシュを使って結果を返す
	3	メタデータ構築方式	マウント時にtarファイル全体をパースし、メタデータを構築する。そして、VFSからの要求に対して、このメタデータを使って結果を返す
表4　tarファイルのパース案

　これら3つの案をメモリ使用量、I/O量の観点から比較した結果を以下にまとめてみました（表5）。


	案	メモリ量	I/O量	メリット	デメリット
	1	小	大	（1）tarファイルのサイズが小さければ、特に問題はない	tarファイルのサイズが大きいと以下のデメリットが顕著に表れる（1）tarファイル全体の検索が頻繁に発生するので、I/O量が無視できないほど大きくなる可能性がある
	2	大	中	（1）tarファイルのサイズが小さければ、特に問題はない	tarファイルのサイズが大きいと以下のデメリットが顕著に表れる（1）マウント時に、tarファイル全体をパースするため、マウント時間が長くなる可能性がある（2）メモリ量が無視できないほど大きくなる可能性がある（3）搭載メモリ量が少ないと、スラッシングが発生する可能性がある
	3	小	小	（1）必要なメタデータ領域しかアクセスしないため、案1、2に比べて、メモリ量、I/O量は低く抑えることができる（2）メタデータを構築するので、2回目以降のマウント時間はtarファイルサイズに依存しない	（1）メタデータを構築する必要がある（2）メタデータをどこに配置するかが悩みどころ
表5　tarファイルのパース案の比較検討結果

　今回の設計では、以下に示す理由により、案3のメタデータ構築方針を採用することにします。

メモリ量、I/O量も低く抑えることができる
メタデータ構築の実装コストはあるが、ファイルシステムのデータ管理の仕組みを実際にメタデータを作って説明していくことを目的としている

　ただ、メタデータをどこに配置するのか？という問題が残っています。これについては、少し大胆なやり方ですが、図8のようにtarファイルの終端からメタデータを書き出すという案を考えてみました。

図8　tarファイルの終端にメタデータを配置

　読者の皆さんは、「そんなことをすると、tarファイルを今後使えなくなってしまう！」と思われますよね？ですが、tarコマンドの展開処理では、終端（ゼロクリア領域）以降は参照しないように実装されており、大きな問題にはならないのです。実際に、tarファイルの終端以降にデータを書き込んだ後に、tarファイルを展開してみましたが、正常にデータを参照できました。

　ただし、このtarファイルに新たにファイルを追加する場合は、メタデータが壊れてしまうので注意が必要です。この問題を回避するためには、tarfsをアンマウントするときに、メタデータ領域を削除すればよいのですが、そうするとマウントのたびに、メタデータの構築が必要となってしまいます。

　いろいろ悩んだ揚げ句、このtarfsの使用用途を、

「バックアップ用のtarファイル（今後、新たにファイル追加が発生しない）内のファイルを参照するためのファイルシステム」

と限定して、メタデータは削除しないことにしました（注12）。

※注12：

もちろん、正式にはメタデータを削除するコマンドも別途用意する必要があります。

　これで、tarfsの作り方の概要は一通り説明し終わりました。次回は、tarファイルのメタデータ構築とマウントの処理について解説します。お楽しみに！（次回に続く）