15-1. 파일과 디렉터리

파일

• 하드디스크나 SSD와 같은 보조기억장치에 저장된 관련 정보의 집합
• 의미있고 관련있는 정보를 모은 논리적 단위
• 파일 관련 부가 정보 : 속성, 메타데이터

파일 속성과 유형

• 유형(확장자로 표시), 크기, 보호, 생성 날짜, 마지막 접근 날짜, 마지막 수정 날짜, 생성자, 소유자, 위치
• 파일 연산을 위한 시스템 호출 : 생성, 삭제, 열기, 닫기, 일기, 쓰기

디렉터리

• 디렉터리 == 폴더
• 1단계 디렉터리 : 모든 파일이 하나의 디렉터리 아래 있는 구조
• 트리 구조 디렉터리 : 여러 계층의 디렉터리
  • 루트 디렉터리 : 최상위 디렉터리
• 경로 : 디렉터리 위치

디렉터리 엔트리

• 대부분 운영체제는 디렉터리를 파일의 일종으로 봄
• 디렉터리는 해당 디렉터리에 담겨있는 대상에 관한 정보를 갖는 파일

15-2. 파일 시스템

• FAT 파일 시스템, 유닉스 파일 시스템이 있음

파티셔닝과 포매팅

• 파티셔닝 : 저장 장치의 논리적인 영역을 구획하는 작업
  • 하드디스크나 SSD처럼 용량이 큰 저장 장치를 논리적인 단위로 구획하는 것.
  • 파티션 : 나뉜 구역
• 포매팅 : 파일 시스템을 설정하여 어떤 방식으로 파일을 저장하고 관리할 것인지 결정, 새로운 데이터를 쓸 준비하는 작업
  • 파일 시스템 결정

파일 할당 방법

• 운영체제는 파일과 디렉터리를 블록 단위로 읽고 씀
• 파일을 보조기억장치에 할당하는 방식
  • 연속 할당 : 보조기억장치의 연속적인 블록에 파일 할당 - 외부 단편화 발생
  • 불연속 할당
    • 연결 할당 : 블록의 일부에 다음 블록 주소 저장해서 연결 - 외부 단편화 해결
      • 첫 번째 블록부터 차례로 읽어야 함 - 임의 접근 (random access) 속도가 느림
      • 하드웨어 고장이나 오류 발생시 해당 블록 이후 블록은 접근 불가
    • 색인 할당 : 파일의 모든 블록 주소를 색인 블록에 모아서 관리
      • 디렉터리 엔트리에 파일 이름과 색인 블록 주소 명시
      • 유닉스 파일 시스템

파일 시스템 살펴보기

FAT 파일 시스템

• 연결 할당 방식 : 블록 안에 다음 블록 주소 저장한 것이 문제
• 블록 주소 순서를 파일 할당 테이블 FAT File Allocation Table 에 저장
• FAT는 파티션의 앞 부분에 만들어짐

유닉스 파일 시스템

• i-node index node : 색인 블록. 열다섯개의 블록 주소를 가리킬 수 있음
• 블록 주소 중 열두개에는 직접 블록 주소 저장
  • 직접 블록 : 파일 데이터가 저장된 블록
• 충분하지 않으면 열세번째 주소에 단일 간접 블록 저장
  • 단일 간접 블록 : 파일 데이터가 저장된 블록이 아닌, 파일 데이터를 저장한 블록 주소가 저장된 블록
• 또 충분하지 않으면 열네번째 주소에 이중 간접 블록 주소 저장
  • 이중 간접 블록 : 데이터 블록 주소를 저장하는 블록 주소가 저장된 블록. 단일 간접 블록들의 주소를 저장하는 블록
• 또또 충분하지 않으면 열다섯번째 주소에 삼중 간접 블록 주소 저장

그외

• NT 파일 시스템(NTFX) (윈도우), ext 파일 시스템 (리눅스)

저널링 파일 시스템

• 시스템 크래시 : 파일 시스템 변경 도중 오류가 생김
• 저널링 기법 : 작업 로그를 통해 시스템 크래시 발생 시 빠르게 복구하기위한 방법
• 로그만 검사해서 실행하던 작업 알아내고 완료

마운트

• 한 저장 장치의 파일 시스템에서 다른 저장 장치의 파일 시스템에 접근할 수 있도록 파일 시스템을 편입시키는 작업