last_modified: 2026-01-07

1. はじめに#

chkdsk は Windows において長年利用されてきたファイルシステム検査・修復ツールであり、現在でも NTFS / FAT 系ボリュームの論理整合性確認において重要な役割を担っている。本記事では、chkdsk の内部動作をファイルシステム実装の観点から整理し、実務で注意すべき点を明確化する。

※本記事は NTFS を主対象とする。ReFS については設計思想と修復モデルが大きく異なるため、限定的な注記に留める。

2. chkdsk の基本的な役割#

chkdsk（Check Disk）は、主として以下を目的とする。

• ファイルシステムメタデータの論理整合性検査
• 不整合の修正（/f）
• 不良セクタの検出と隔離（/r）

対象となるのは NTFS、FAT32、exFAT であり、ReFS は自己修復を前提とした設計のため、従来型 chkdsk によるオフライン修復の対象とはならない（後述）。

3. NTFS 内部構造と検査対象#

3.1 MFT と File Record Segment#

NTFS では、すべてのファイル・ディレクトリが MFT（Master File Table） に記録される。MFT は固定長のレコードから構成され、各レコードは File Record Segment（FRS） と呼ばれる。

chkdsk の初期段階では、以下が検査対象となる。

• 各 FRS の整合性（ヘッダ、属性構造）
• 使用中・未使用レコードの整合性
• 孤立したレコード（orphan）の検出

3.2 インデックス（ディレクトリ構造）#

ディレクトリは B+ 木構造のインデックスとして管理されており、ファイル名と MFT レコードの対応関係が検査される。リンク切れや重複エントリはこの段階で検出される。

3.3 セキュリティ記述子#

NTFS では ACL がセキュリティ記述子として一元管理されている。chkdsk はこれらの参照関係を検査し、不要または破損した記述子を整理する。

4. chkdsk のステージ構成#

4.1 Stage 1〜3（基本ステージ）#

通常の chkdsk 実行では、以下の 3 ステージが実行される。

1. ファイル（MFT / FRS）の検査
2. インデックス（ディレクトリ）の検査
3. セキュリティ記述子の検査

これらは論理構造のみを対象とし、物理セクタの全面スキャンは行わない。

4.2 Stage 4 / 5（/r 指定時）#

/r オプションを指定した場合、以下が追加される。

• 使用中クラスタの物理読み取り検査
• 未使用クラスタの物理読み取り検査

この処理は全クラスタを対象とするため、ディスク容量や状態によっては非常に長時間を要する。

※各ステージの所要時間は、ファイル数、MFT サイズ、ディスク性能に強く依存し、割合を固定的に見積もることはできない。

5. 不良クラスタと $BadClus#

NTFS では、不良クラスタは特殊なメタファイル $BadClus によって管理される。/r 実行時に検出された不良クラスタはここに記録され、以降ファイル割当から除外される。

これは論理的な「使用禁止マーキング」であり、物理的な修復を行うものではない点に注意が必要である。

6. ダーティビットと起動時チェック#

ボリュームが正常にアンマウントされなかった場合、NTFS の Dirty Bit が立てられる。これが検出されると、次回起動時に autochk が実行される。

• 状態確認: fsutil dirty query C:
• 起動時チェックの管理: chkntfs / BootExecute

chkntfs /x による除外は可能だが、根本原因を解決しない限り推奨されない。

7. ReFS に関する注意#

ReFS（Resilient File System）は、オンライン自己修復と冗長構成（Storage Spaces 等）を前提に設計されている。そのため、NTFS のように chkdsk /f /r によるオフライン修復を行う設計ではない。

ReFS 環境での整合性問題は、ボリューム管理層・冗長構成・イベントログを含めた別の診断フローで扱う必要がある。

8. 実務上の重要な注意点#

• /r は全クラスタ読み取りを行うため、物理的に劣化した HDD では故障を促進する可能性がある
• 物理障害が疑われる場合、まずディスクイメージの取得を優先すべきである
• Windows 8 以降では /scan・/spotfix によるオンライン修復モデルが導入されており、通常運用ではこちらを優先する

9. まとめ#

chkdsk は NTFS における論理整合性回復の中核ツールであり続けているが、万能ではない。ファイルシステムの設計思想（特に ReFS）やストレージの物理状態を理解した上で、適切に使い分けることが重要である。

参考文献#

• Microsoft Learn: chkdsk コマンド
• Microsoft Learn: fsutil dirty
• Microsoft Open Specifications: NTFS ($BadClus)
• Microsoft Learn: chkntfs
• Microsoft TechCommunity: ReFS architecture