[OS 공룡책] Ch14. File-System Implementation

Chapter 14: File-System Implementation

File-System Structure

File-System Structure

• 파일 구조 : 논리 저장 단위, 관련 정보 집합

• 디스크에 위치

  • user interface : 논리적 주소 → 물리적 주소 매핑
  • 효율적, 편리하게 저장

• 디스크의 기능

  • rewrite, random access 제공
  • 섹터의 블록 단위로 I/O 전송

• File Control Block (FCB)

  

  • 파일에 대한 정보를 포함하는 저장 구조
  • 메타데이터 포함, 파일 시스템에서 파일 관리하는 데 필요한 정보 제공

• Device driver

  • 물리적 장치 제어
  • 운영체제, 하드웨어 간의 중재자 역할

Allocation Methods

File하나에 logical block을 어떻게 mapping 시킬까?

Allocation Methods - Contiguous

• 무식해서 현재 사용 X
• 시작과 크기만 알면 됨.
  • Memory Contiguous와 동일 → External Fragmentation 발생 : compaction 필요
    
  • drive(volume, File system의 단위)마다 크기 고정
• 할당 어려움 : First-fit, Best-fit, Worst-fit
• 관리 용이 but, 효율적인 관리 X

Allocation Methods - Linked

• 시작, 끝만 적어놓음 → 포인터 사용
• 새로운 블록 필요할 때마다 free space management system 호출
• FAT과 동일
  • 디스크 블록마다 한 개의 항목을 가지고 다음 디스크 블록 가리킴
  • 디렉토리 항목 : 파일의 첫 번째 블록 번호 가리킴

Allocation Methods - Indexed

• UFS (Unix File System)과 거의 동일
• Random access가능
• index table 필요 → overhead

Free-Space Management

Free-Space Management

1. Bit Map (Bit vector)

   

   • 몇 번 block이 free한 지 알 수 있음
   • extra space를 사용한다는 문제

     • block size = 4KB = 2^12B

     • disk size = 2^40B

     • n = 2^40 / 2^12 = 2^28 = 32MB (블록 단위 관리)

       → 해결) 블록 클러스터링

2. Free List (Linked list)

   • 할당 안 된 애들만 linked list 형태로 유지
   • 할당 쉬움