File System Interface
File System의 필요성
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데이터를 관리할 때 메모리는 휘발성이기 때문에 부적절
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보조기억장치에 어떠한 특수한 형태로 잘 저장을 해야함
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그래서 나온 개념이 File이며 이 File을 어떻게 정의했는지가 File System
File
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보조기억장치에 저장되어 있는 관련된 정보의 한 덩어리
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OS가 이 파일의 구분, 분류, 관리를 책임
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파일에는 다양한 속성과 메타데이터가 포함되어 있음
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File을 열고 닫기, 저장, 읽기, 쓰기 등의 System call또한 존재
File Structure
- Flat: 바이트의 연속으로 저장된 데이터
- 고정길이 레코드: 고정된 길이의 데이터 ex) exe, 사진
- 가변길이 레코드: 길이가 변하는 데이터 ex) 한컴 hwp, 메모장 txt
File Types
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운영체제가 File system으로 이해하는 부류
device, directory, symbolic link(바로가기 링크) -
운영체제가 알지는 못하고 그 주변 middleware이 이해하는 부류
exe, dll, 소스코드, 오브젝트 파일, txt 등 -
application들이 이해하는 부류
hwp, jpg, mpg, mp3 등
Encoding file types
운영체제마다 파일 타입을 어떻게 인코딩하는지가 다름
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윈도우
exe, bat, dll, jpg 등 확장자 명을 뒤에 나타내줌 -
Unix
magic number, initial character → Type마다 약속된 상수값 존재
File Access
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Sequential Access
디스크에 순차적으로 저장된 데이터를 순차적으로 A부터 Z까지 접근
반대되는 개념은 아래 3가지의 Random Access 방식 -
Direct Access
블록, 바이트 주소를 통해 직접적인 접근 -
Record Access
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Index Access
특정 파일의 레코드가 어떤 위치에 있는지 위치정보가 필요
Index Access
Directory
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파일은 디렉토리라고 부르는 공간에 위치
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디렉토리 또한 파일로 취급하여 관리
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흔히 폴더라고 부르기도 함
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이 Directory를 Hierarchical하게 관리해서 Path(경로)가 등장
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(파일 이름, 파일 속성)의 리스트를 나열
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정렬이 되어있지는 않음(랜덤하게 액세스하기 때문)
하지만, 사용자에게 GUI로 보여질때는 정렬해서 보여줌
Path
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UNIX
/슬래쉬를 통해 경로 구분
절대경로: root 디렉토리는~틸다로 표시해서 접근
상대경로:./현재경로나../부모경로로 접근하는 방식 -
Window
C:\역슬래쉬를 통해 경로 구분
Mounting
- SSD나 HDD등 보조기억장치가 있으면 컴퓨터와 연결해서 디렉토리로 접근
- 디렉토리가 산처럼 보이기 때문에 Mountain의 Mount를 따온 것이 유래
File Sharing - Remote File Systems
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NFS
UNIX에서 사용되는 원격 파일을 공유할 수 있는 프로토콜 -
CIFS
윈도우에서 사용되는 원격 파일을 공유할 수 있는 프로토콜 -
Distributed Information Systems
LDAP, DNS, NIS 등 다양한 방식 존재
Protection
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Access Control Lists(ACLs)
Column 세로 레벨로 관리(파일이 관점) -
Capabilities
Row 가로 레벨로 관리(사용자의 관점) -
실제에서는 효율적이고 쉬운 ACL을 사용
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Capabilities는 하나의 사용자가 모든 파일을 다뤄야하므로 오버헤드가 큼
UNIX / LINUX 에서의 ACLs
총 10비트의 데이터로 1은 디렉토리인지 아닌지
2~4 / 5~7 / 8~10으로 owner / group / public 의 권한을 설정
Memory Mapped File
- Memory Mapped I/O처럼 파일 또한 메모리에 매핑해서 위치시킬 수 있음
mmap()이라는 시스템콜로 존재
