[운영체제] 파일 시스템

 

 
 
 
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1. File and File System

File

• A named collection of related information
• 비휘발성의 보조기억장치(ex 하드디스크)에 저장되는 단위
• 운영체제는 다양한 저장 장치를 file이라는 동일한 논리적 단위로 볼 수 있게 해 줌
• 메모리는 주소를 통해서 접근 ↔ 파일은 이름을 통해서 접근
• Operation
  • create, read, write, reposition (lseek), delete, open, close 등
  • 파일의 연산중 reposition (lseek)는 파일의 읽고 있는 포인터를 수정하는 것
  • open, close를 하는 이유: 파일의 메타데이터를 메모리 올리고 내리는 작업

 

File attribute ( = metadata)

• 파일 자체의 내용이 아닌, 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 방법을 결정하고 파일을 보호

 

Directory (폴더)

• 파일의 메타데이터 중 일부를 보관하고 있는 일종의 특별한 파일
  • 디렉토리도 하나의 파일과 같음
  • 디렉토리는 자기 안에 파일들의 메타데이터를 가지고 있다
• 디렉토리에 속한 파일 및 파일 attribute 들을 가지고 있음
• Operation
  • search for a file 파일 찾기, create a file 생성, delete a file 지우기
  • list a dictionary 리스트, rename a file 이름 바꾸기, traverse the file system 파일 시스템을 전체 탐색 등의 연산을 할 수 있다.
  •  

Partition (= Logical Disk)

• 하나의 (물리적) 디스크 안에 여러 파티션을 두는 게 일반적 ex) C drive, D drive
• 여러 개의 물리적인 디스크를 하나의 파티션으로 구성하기도 함 ex) raid
• (물리적) 디스크를 파티션으로 구성한 뒤 각각의 파티션에 file system을 깔거나 swapping 등 다른 용도로 사용할 수 있음
• 운영체제가 보는 것은 물리적 디스크가 아닌 논리적 디스크

 
 

2. Open()

 
 
 
 

3. File Protection

• 파일은 여러 곳에 사용되기 때문에, 어떠한 유저가 접근 가능한지와 어디까지 연산이 가능한지에 대한 정보를 동시에 가지고 있어야 한다.

 

Access control Matrix (접근제어행렬)

• 파일과 사용자의 사용권한을 표로 만든 것
• Access control list(ACL): 파일 별로 누구에게 어떤 접근 권한이 있는지 표시
• Capability: 사용자별로 자신이 접근 권한을 가진 파일 및 해당 권한 표시

Grouping

• 전체 user를 owner, group, public 세 그룹으로 구분하여 각 파일에 대해 3bit씩 사용자 권한을 표시 (9bit)
• 유닉 스에서 사용(맥 터미널에서 ls -al), 가장 많이 사용
  • ex) rwxr--r--

 

Password

• 파일 마다 비밀번호를 두는 방법 (디렉토리 파일에 두는 방법도 가능)
• 모든 접근 권한에 대해 하나의 password: all-or-nothing
• 접근 권한별 password: 비번을 암기 및 관리 문제가 생김.

 
다른 디스크에 파일 시스템을 접근하려면 어떻게 해야 되냐 → Mounting
 
 
 

4. File System의 Mounting

mount: 가져다 붙인다
 
 
 

5. Access Methods

시스템이 제공하는 파일 정보의 접근 방식
 

순차 접근 (sequenctional access)

• 카세트 테이프를 사용하는 방식처럼 접근
• 읽거나 쓰면 offset은 자동적으로 증가

 

직접접근 (direct access, random access)

• LP 레코드 판과 같이 접근하도록 함
• 파일을 구성하는 레코드를 임의의 순서로 접근할 수 있음

 
ex)

• HDD: 원판에 원형 형태로 데이터가 들어있음. track 까지는 직접 접근이 가능하고 이후에 원하는 지점까지 돌아서 찾기 때문에 약간의 순차 접근 방식이 섞여 있음
• SSD: 메모리 칩 안에 저장 장치들이 있기 때문에 직접 접근
• DRAM: 직접 접근