interlude: Files and Directories

reference: https://pages.cs.wisc.edu/~remzi/OSTEP/, 시스템 프로그래밍, 운영체제 수업(최종무 교수님)

※ Computer system

• 4가지 중요 추상화
  • process(thread)
  • virtual memory
  • lock(for concurrency)
  • file(by file system)
• 파일은 저장장치 안에 있다! (hard disk, ssd)
  • storage: 비휘발성 vs memory: 휘발성
  • Advantages: 영속성 지원
  • 비휘발성 저장장치의 issues

    • integrity

    • space-efficiency: RAM은 전원 공급을 중단시키고 다시 공급하면 리셋됨. 반면 비휘발성 저장 매체는 그것이 아니므로 효율적으로 공간을 관리해야 한다는 이슈 발생.

    • consistency

    • crash consideration(fault-tolerance)

    • access control

    • security

    • ...

      => 이러한 이슈들을 파일 시스템이 관리!
      
      

• 파일 시스템 내부구조(Layout)
  - file, directory, inode, FAT, superblock ..
  
• 접근 방법(interface)
  - open, read, write, close, mkdir, link, mount ..
  

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File

정의: 일련의 바이트들의 배열(bytes), 영속적으로 저장되는 객체

• 각 파일들은 다양한 자료구조를 갖는다.(ex, c 소스코드, record, multimedia ..)
• 그러나 OS는 내용이 어떻게 이루어지든 일련의 바이트들의 집합으로 다룬다.
  
• 각 각의 파일은 이름을 갖는다.(절대경로, 상대경로)
• 또한 low-level의 일종으로의 이름을 갖는다.(ex, inode)
  • 각 각의 파일은 OS 내부적으로 'inode'라는 자료구조로 관리된다.(마치 프로세스를 PCB 자료구조로 관리되는 것과 같다.)

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Directory

• 계층(file hierarchy)을 구성하는 특별한 '파일'

  • Root directory: 최상위 디렉터리
  • Home directory: 로그인 성공시 처음에 들어가는 디렉터리
  • Working directory: 현재 작업 수행중인 디렉터리

• 디렉터리는 디렉터리 엔트리(<file name, inode>: 파일 이름과 inode 간의 맵핑 정보)를 포함한다.

  • 여러 개의 파일 <file name, inode> 쌍을 가진다.

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Others are also treated as a file!!

• 시스템에서 보는 모든 객체는 파일로 접근된다.
  • ex, Device, Pipe, Socket, and Process..
    (pipe: IPC 메커니즘, IPC의 가장 단순한 형태)
    (socket: 통신 경로)
• 이는 곧 일관된 API를 사용할 수 있다는 뜻이다(read, write)