File and File System
- File
- A named collection of related information
- 일반적으로 비휘발성의 보조기억장치에 저장된다.
- 운영체제는 다양한 저장 장치를 file이라는 동일한 논리적 단위로 볼 수 있게 해준다.
- Operation : create, read, write, reposition(lseek), delete, open, close
repositon : 파일을 시작 부분이 아니라 다른 부분부터 읽고 싶을 때, 현재 접근하는 위치를 수정
open : 파일의 메타 데이터를 메모리로 올린다.
- File Attribute (=파일의 metadata)
- 파일 자체의 내용이 아니라 파일을 관리하기 위한 각종 정보들
- 파일 이름, 유형, 저장된 위치, 파일 사이즈
- 접근 권한(read/write/execution), 시간(생성/변경/사용), 소유자 등
- 파일 자체의 내용이 아니라 파일을 관리하기 위한 각종 정보들
- File System
- 운영체제에서 파일을 관리하는 부분
- 파일 및 파일의 메타데이터, 디렉토리 정보 등을 관리한다.
- 파일의 저장 방법 결정, 파일 보호 등
Directory and Logical Disk
- Directory
- 파일의 metadata 중 일부를 보관하고 있는 일종의 특별한 파일
- 해당 디렉토리에 속한 파일 이름 및 파일 Attributes
- Operation
- search/create/rename/delete a file
- list a directory, traverse the file system
- Partition(=Logical Disk)
- 하나의 물리적 디스크 안에 여러 파티션을 두는 게 일반적이다.
- 여러 개의 물리적 디스크를 하나의 파티션(논리적 디스크)으로 구성하기도 한다. (RAID)
- (물리적) 디스크를 파티션으로 구성한 뒤 각각의 파티션에 file system을 깔거나 swapping 등 다른 용도로 사용할 수 있다.
(디스크의 용도 : 파일 시스템용 / swap area용) - 운영체제가 보기엔 분리된 디스크
open()
디스크에서 메모리로 파일의 metadata를 올려놓는다.
예) open("/a/b/c")
- 디스크로부터 파일 c의 메타데이터를 메모리로 가지고 온다.
- 이를 위해 directory path를 search 한다.
- 과정
- 루트 디렉토리("/")를 open하고 그 안에서 파일 "a"의 위치를 획득한다.
- 파일 "a"를 open한 후 read하여 그 안에서 파일 "b"의 위치를 획득한다.
- 파일 "b"를 open한 후 read하여 그 안에서 파일 "c"의 위치를 획득한다.
- 파일 "c"를 open한다.
- 과정에서 알 수 있듯이, Directory path의 search에 너무 많은 시간이 소요된다.
- open을 read/write과 별도로 두는 이유이다.
- 한번 open한 파일은 read/write 시 directory search 불필요하도록 한다.
- Open file table
- 현재 open 된 파일들의 metadata 보관소 (in memory)
- 디스크의 metadata보다 정보가 추가된다.
- Open한 프로세스의 수
- file offset : 파일 어느 위치 접근 중인지 표시 (별도 테이블 필요하다.)
- File descriptor (file handle, file control block)
- Open file table에 대한 위치 정보 (프로세스별!)
File Protection
각 파일에 대해 누구에게 어떤 접근(read/write/execution)을 허락할 것인가
방법
- Access Control Matrix
- ACL : 파일별로 누구에게 어떤 접근 권한이 있는지 표시
- Capability : 사용자별로 자신이 접근 권한을 가진 파일 및 해당 권한 표시
- Grouping
- 전체 user를 owner, group, public의 세 그룹으로 구분
- 각 파일에 대해 세 그룹의 접근 권한(rwx)을 3비트씩으로 표현
- ex) rwsr--r-- (리눅스에서 많이 쓰인다.)
- Password
- 파일마다 password를 두는 방법 (디렉토리에도 가능)
- 모든 접근 권한에 대해 하나의 password : all-or-nothing
- 접근 권한별 password : 암기 문제, 관리 문제
Mounting
루트 파일 시스템의 특정 디렉토리 이름에 또 다른 파티션에 있는 파일 시스템을 mounting 해준다. 그러면 mount된 디렉토리에 접근했을 때 또 다른 파일시스템의 루트 디렉토리에 접근하는 것이 된다. 이렇게 서로 다른 파티션에 존재하는 파일 시스템에 접근할 수 있다.
Access File Methods
시스템이 제공하는 파일 정보의 접근 방식
- 순차 접근 (sequential access)
- 카세트 테이프를 사용하는 방식처럼 접근
- 읽거나 쓰면 offset은 자동으로 증가
- 직접 접근 (direct access, random access)
- LP 레코드 판과 같이 접근하도록 함
- 파일을 구성하는 레코드를 임의 순서로 접근할 수 있음
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