파일 시스템

컴퓨터에서 파일이나 자료를 쉽게 발견할 수 있도록 유지 및 관리하는 방법

 

• 커널 영역에서 동작
• 파일 CRUD 기능을 원활히 수행하기 위한 목적
• 계층적 디렉터리 구조를 가진다.
• 디스크 파티션 별로 하나씩 둘 수 있음

 

• 파일 시스템의 역할
  • 파일 관리
  • 하드디스크와 메인 메모리의 속도차를 줄이기 위함
  • 보조 저장소(하드디스크)의 용량 효율과 관리
  • 파일 무결성 메커니즘
  • 접근 방법 제공
• 파일 시스템의 구조
  • 메타 영역 : 데이터 영역에 기록된 파일의 이름, 위치, 크기, 시간정보, 삭제유무 등의 파일 정보
  • 데이터 영역 : 파일의 데이터

 

 

접근 방법

1. 순차 접근 (Sequential Access)

• 가장 간단한 접근법
• 대부분 연산은 read와 write
• 현재 위치를 가리키는 포인터에서 시스템 콜이 발생할 경우 포인터를 앞으로 보내면서 read와 write를 진행, 뒤로 돌아갈 땐 지정한 offset만큼 되감기를 해야한다.

2. 직접 접근 (Direct Access)

• 순서 없이 빠르게 레코드를 read, write 가능
• 현재 위치를 가리키는 변수만 유지하면 직접 접근 파일을 가지고 순차 파일 기능을 쉽게 구현 가능
• 대규모 정보를 접근할 때 유용하므로 데이터 베이스에 활용된다.
• 무작위 파일 블록에 대한 임의 접근을 허용하여 순서의 제약이 없는 것

3. 기타 접근

• 직접 접근 파일에 기반하여 색인
• 크기가 큰 파일을 입출력 탐색할 수 있게 도와준다.

 

 

디렉터리와 디스크 구조

1단계 디렉터리

파일들은 서로 유일한 이름을 가진다. 서로 다른 이용자라도 같은 이름을 사용할 순 없다.

 

2단계 디렉터리

사용자에게 개별적인 디렉터리를 만들어준다.

• UFD : 자신만의 사용자 파일 디렉터리
• MFD : 사용자의 이름과 계정번호로 색인되어 있는 디렉터리

 

트리 구조 디렉터리

한 비트를 활용하여 일반 파일(0)인지 디렉터리 파일(1)인지 구분, 2단계 디렉터리의 구조가 확장된 다단계 트리 구조

 

그래프 구조 디렉터리

순환이 발생하지 않도록 하위 디렉터리가 아닌 파일에 대한 링크만 허용하거나 가비지 컬렉션을 이용하여 전체 파일 시스템을 순회하고 접근 가능한 모든 것을 표시한다.

링크가 있으면 우회하여 순환을 피할 수 있다.