혼공단 6주차 (2) Ch15.파일 시스템 (유투브 41강~42강)

 

 

목차

Chapter 15.  파일 시스템

15-1. 파일과 디렉터리

15-2. 파일 시스템

 

 

파일 시스템 File System

보조 기억 장치의 데이터 덩어리인 파일과 디렉터리를 관리하는 운영체제 내의 프로그램

 

파일

보조 기억 장치에 저장된 의미있는, 관련 정보의 집합 (실행하기 위한 정보과 속성, 메타 데이터 등 부가 정보)

파일의 유형은 확장자로 표현 (exe, com, bin, o, lib, zip 등)

파일 연산을 위해서는 시스템 호출을 통해야 함 (생성, 삭제, 열기, 닫기, 읽기, 쓰기 등)

 

 

디렉터리 (= 폴더)

여러 계층으로 파일 및 폴더를 관리하는 트리 구조 디렉터리를 가짐

최상위 디렉터리를 루트 디렉터리 (/) 라고 함

디렉터리를 이용해 위치, 이름을 특정 짓는 경로를 표현 (절대 경로 - 루트로 부터, 상대 경로)

경로가 다르면 같은 이름의 파일이 존재할 수 있음

디렉터리 연산을 위해서는 시스템 호출을 통해야 함 (생성, 삭제, 열기, 닫기, 읽기 등)

 

디렉터리 엔트리

많은 운영체제에서는 디렉터리를 특별한 형태의 파일로 간주

디렉터리 내부에는 해당 디렉터리에 담겨 있는 대상과 관련된 정보를 가짐 (테이블의 형태)

운영체제 마다 다르지만 디렉터리 테이블에는 파일 이름과 위치를 유추할 수 있는 정보를 가짐

 

 

 

파티셔닝과 포매팅

이제 막 공장에서 생산되어 한 번도 사용도니 적이 없는 하드디스크는 파티셔닝, 포매팅을 하기 전에는 사용할 수 없음

 

파티셔닝 Partitioning

저장 장치의 논리적인 영역을 구획하는 작업 (= 서랍에 칸막이인 파티션 넣기)

 

포매팅 Formatting

파일 시스템을 설정

어떤 방식으로 파일을 관리할  것인지 결정하고 새로운 데이터를 쓸 준비하는 작업

파티션마다 다른 파일 시스템을 설정할 수도 있음

 

파일 할당 방법

포매팅까지 끝난 디스크에 파일을 저장

운영체제는 파일, 디렉터리를 블록 단위로 읽고 씀

하드 디스크의 가장 작은 저장단위는 섹터이지만 보통 블록 단위로 읽고 씀

 

 

연속 할당

보조기억장치 내 연속적인 블록에 파일 할당

디렉터리 엔트리에는 파일이름, 첫 번째 블록 주소, 블록 단위 길이가 저장됨

외부 단편화 문제를 가짐

 

불연속 할당

오늘날 가장 많이 사용하는 방식

 

(1) 연결 할당

각 블록의 일부에 다음 블록의 주소를 저장하여 각 블록이 다음 블록을 가리키는 형태로 할당

파일을 이루는 데이터 블록을 연결 리스트로 관리

디렉터리 엔트리에는 파일이름, 첫 번째 블록 주소, 블록 단위 길이가 저장됨

반드시 첫 번째 블록부터 하나씩 읽어야 함.. 임의의 위치에 접근하는 속도가 느림

오류 발생 시 해당 블록 이후 블록의 접근이 어려움

 

 

(2) 색인 할당

파일의 모든 블록 주소를 색인 블록이라는 하나의 블록에 모아 관리

파일 내 임의의 위치에 접근하기 쉬움

 

FAT 파일 시스템

연결 할당 기반 파일 시스템으로 단점을 보완

각 블록이 연속적으로 저장되어 있어서 발생하는 문제를 FAT (File Allocation Table) 로 모아서 관리

FATxx (16, 32) 의 xx 는 블록을 표현하는 bit 수를 의미

FAT 가 메모리에 캐시될 경우 느린 임의 접근 속도도 개선 가능

 

 

FAT 파일 시스템의 디렉터리 엔트리

파일 이름, 확장자, 속성, 예약 영역, 생성 시간, 접근/수정 시간, 시작 블록, 파일 크기

 

유닉스 파일 시스템

색일 할당 기반 파일 시스템

색인 블록을 i-node 라고 함

파일의 속성 정보와 15개의 블록 주소를 저장

예약 영역, i-node 영역, 데이터 영역으로 구성

 

 

15개 보다 큰 파일을 저장하려면?

12개 까지는 직접 블록 주소를 저장 (한번에 저장할 수 있는 경우)

13번째 주소에는 단일 간접 블록 주소를 저장 (한번에 저장할 수 없는 경우)

14번째에는 이중 간접 블록 주소 저장 (13번째로도 부족한 경우)

15번째에는 삼중 간접 블록 주소 저장 (14번째로도 부족한 경우)

그림으로 이해하기!

 

 

 

끝!!