파일 시스템 (File System)
컴퓨터에서 파일이나 자료를 쉽게 발견될 수 있도록 유지 및 관리하는 방법
특징
- 커널 영역에서 동작
- 파일 CRUD 기능을 원활히 수행하기 위한 목적
- 계층적 디렉터리 구조를 가짐
- 디스크 파티션 별로 하나씩 둘 수 있음
역할
- 파일 관리
- 보조 저장소 관리
- 파일 무결성 매커니즘
- 접근 방법 제공
개발 목적
- 하드 디스크와 메인 메모리 속도차를 줄이기 위함
- 파일 관리
- 하드 디스크 용량 효율적 이용
구조
- 메타 영역: 데이터 영역에 기록된 파일의 이름, 위치, 크기, 시간 정보, 삭제 유무 등의 파일 정보
- 데이터 영역: 파일의 데이터
접근 방법
1. 순차 접근 (Sequential Access)
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가장 간단한 접근 방법으로, 대부분 연산은 read와 write
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현재 위치를 가리키는 포인터에서 시스템 콜이 발생할 경우 포인터를 앞으로 보내면서 read와 write를 진행
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뒤로 돌아갈 땐 지정한 offset만큼 되감기를 해야 함 (테이프 모델 기반)
2. 직접 접근 (Direct Access)
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특별한 순서 없이, 빠르게 레코드를 read, write 가능
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현재 위치를 가리키는 cp 변수만 유지하면 직접 접근 파일을 가지고 순차 파일 기능을 쉽게 구현 가능함
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무작위 파일 블록에 대한 임의 접근을 허용함. 따라서 순서의 제약이 없음
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대규모 정보를 접근할 때 유용하기 때문에 '데이터베이스'에 활용됨
3. 기타 접근
- 직접 접근 파일에 기반하여 색인 구축
- 크기가 큰 파일을 입출력 탐색할 수 있게 도와주는 방법
디렉터리와 디스크 구조
- 1단계 디렉터리
- 가장 간단한 구조
- 파일들은 서로 유일한 이름을 가짐. 서로 다른 사용자라도 같은 이름 사용 불가
- 2단계 디렉터리
- 사용자에게 개별적인 디렉터리 만들어줌
- UFD: 자신만의 사용자 파일 디렉터리
- MFD: 사용자의 이름과 계정번호로 색인되어 있는 디렉터리
- 트리 구조 디렉터리
- 2단계 구조 확장된 다단계 트리 구조
- 한 비트를 활용하여, 일반 파일(0)인지 디렉터리 파일(1)인지 구분함
- 그래프 구조 디렉터리
- 순환이 발생하지 않도록 하위 디렉터리가 아닌 파일에 대해 링크만 허용하거나, 가비지 컬렉션을 이용해 전체 파일 시스템을 순회하고 접근 가능한 모든 것을 표시
- 링크가 있으면 우회하여 순환을 피할 수 있음
참고 📖
@jyeon172