유닉스 시스템의 File discriptor 📁
File discriptor란?
유닉스 시스템에서 File discriptor는 프로세스가 파일, 디렉토리, 소켓 등 다양한 객체에 접근하기 위한 중요한 개념입니다. 프로세스가 파일을 열면 kernel 은 해당 프로세스에 대한 File discriptor Table 에서 사용하지 않는 가장 작은 값을 할당하고, 이 값을 사용하여 파일을 식별하고 관리합니다.
File discriptor는 구체적으로 어떻게 쓰일까요? 🤔
- 프로세스 관리: 각 프로세스는 고유한
파일 디스크립터 테이블을 가지고 있으며, 해당 테이블에는 프로세스가 열어둔 모든 파일과 관련된 정보가 저장됩니다. - 파일 식별: 파일 디스크립터는 단순히 정수값일 뿐이지만, 프로세스 내에서 열린 파일을 고유하게 식별하는 데 사용됩니다.
- 파일 정보 저장: 파일 디스크립터 테이블의 각 항목에는 파일의 현재 위치, 상태, 권한 등 다양한 정보가 저장됩니다.
- 시스템 호출 연동: 프로세스가
read(),write(),close()와 같은 시스템 호출을 사용하여 파일에 접근할 때 파일 디스크립터 값을 사용하여 해당 파일을 식별합니다.
File discriptor를 그림으로 이해해봐요 🎨 🤓
1. 파일 디스크립터 테이블:
- 프로세스 당 하나씩 존재하며, 프로세스가 열어둔 모든 파일을 관리합니다.
- 정수 배열로 구현되며, 각 인덱스는 파일 디스크립터 값에 해당합니다.
- 각 항목은 파일이나 리소스에 대한 메타데이터를 저장합니다.
2. 파일 테이블:
- 파일 시스템 전체에 하나만 존재하며 (global) , 파일 시스템 내에서 열린 모든 파일을 추적합니다.
- 각 열린 파일에 대해 하나씩 파일 테이블 엔트리가 생성됩니다.
- 엔트리는 파일의 메타데이터를 저장합니다.
3. I-node 테이블:
- 유닉스 파일 시스템에서 사용하는 index 블록을 의미합니다.
- 파일의 데이터 블록을 가리키는 역할을 합니다.
- 파일의 크기, 소유자, 권한, 생성 시간, 수정 시간 등을 저장합니다.
- 파일 디스크립터 테이블의 항목과 연결되어 있으며, 각 파일에 대한 I-node의 인덱스를 포함합니다.
표준 파일 디스크립터 ✨
프로그램이 실행될 때 기본적으로 할당되는 세 개의 표준 파일 디스크립터가 있습니다.
- STDIN_FILENO (0): 표준 입력 (키보드 입력)을 나타냅니다.
- STDOUT_FILENO (1): 표준 출력 (콘솔 출력)을 나타냅니다.
- STDERR_FILENO (2): 표준 에러 출력 (오류 메시지 출력)을 나타냅니다.
File discriptor 의 작동 방식 ⚙️
- 프로세스가 파일을 열면 운영 체제는 해당 프로세스에 대한
File discriptor Table에서 사용하지 않는 가장 작은 값을 할당합니다.- 프로세스가
File discriptor값을 사용하여 시스템 호출을 호출하면 운영 체제는 해당 값을 사용하여Global File Table에서 해당 파일을 식별합니다.- 파일 테이블 엔트리에는 파일의 I-node 인덱스가 포함되어 있으며, 운영 체제는 I-node 테이블을 사용하여 파일의 실제 데이터 블록에 접근합니다.
😊 도움을 준 고마운 사람들 🥳
김광윤 : https://github.com/leorivk
정승호 : https://github.com/seungho-jg
황연경 : https://github.com/yunnn426
전병준 : https://github.com/jun9898
