[OS] File Systems

OS

File System

• File
  • "A named collection of related information"
  • 일반적으로 비휘발성의 보조기억장치에 저장
  • 운영체제는 다양한 저장 장치를 file이라는 동일한 논리적 단위로 볼 수 있게 해줌
  • Operation
    • create, read, write, delete, open, close 등
    • reposition(lseek) - 필요에 따라 파일의 시작 부분이 아니고 수정된 위치부터 읽는 연산
• File attribute (혹은 파일의 metadata)
  • 파일 자체의 내용이 아니라 파일을 관리하기 위한 각종 정보들
    • 파일 이름, 유형, 저장된 위치, 파일 사이즈
    • 접근 권한(읽기/쓰기/실행), 시간(생성/변경/사용), 소유자 등
• File system
  • 운영체제에서 파일을 관리하는 부분
  • 파일 및 파일의 메타데이터, 디렉토리 정보 등을 관리
  • 파일의 저장 방법 결정
  • 파일 보호 등

Directory and Logical Disk

• Directory
  • 파일의 메타데이터 중 일부를 보관하고 있는 일종의 특별한 파일
  • 디렉토리에 속한 파일 이름 및 파일 attribute 들
  • operation
    • serch for a file, create a file, delete a file
    • list a directory, rename a file, traverse the file system
• Partition(=Logical Disk)
  • 하나의 (물리적)디스크 안에 여러 파티션을 두는게 일반적
  • 여러 개의 물리적인 디스크를 하나의 파티션으로 구성하기도 함
  • (물리적)디스크를 파티션으로 구성한 뒤 각각의 파티션에 file system을 깔거나 swapping 등 다른 ㅇ요도로 사용할 수 있음

open()

• open("/a/b/c")
  • 디스크로부터 파일 c의 메타데이터를 메모리로 가지고 옴
  • 이를 위하여 directory path를 search
    • 루트 디렉토리 "/"를 open하고 그 안에서 파일 "a"의 위치 흭득
    • 파일 "a"를 open한 후 read하여 그 안에서 파일 "b"의 위치 흭득
    • 파일 "b"를 open한 후 read하여 그 안에서 파일 "c"의 위치 흭득
    • 파일 "c"를 open한다
  • Directory path의 search에 너무 많은 시간 소요
    • Open을 read/write와 별도로 두는 이유임
    • 한번 open한 파일은 read / write 시 directory search 불필요
  • Open file table
    • 현재 open 된 파일들의 메타데이터 보관소 (in memory)
    • 디스크의 메타데이터보다 몇 가지 정보가 추가
      • Open한 프로세스의 수
      • File offset : 파일 어느 위치 접근 중인지 표시(별도 테이블 필요)
  • File descriptor (file handle, file control block)
    • Open file table에 대한 위치 정보(프로세스 별)

File Protection

• 각 파일에 대해 누구에게 어떤 유형의 접근(read/write/execution)을 허락할 것인가?

• Access Control 방법

  

Access Methods

• 시스템이 제공하는 파일 정보의 접근 방식
  • 순차 접근(sequential access)
    • 카세트 테이프를 사용하는 방식처럼 접근
    • 읽거나 쓰면 offset은 자동적으로 증가
  • 직접 접근(direct access, random access)
    • LP 레코드 판과 같이 접근하도록 함
    • 파일을 구성하는 레코드를 임의의 순서로 접근할 수 있음

본문 출처 : 운영체제 - 이화여자대학교 반효경