File System

File System

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File and File system

• File
  • "A named collection of related information"
  • 일반적으로 비휘발성의 보조기억장치에 저장
  • 운영체제는 다양한 저장 장치를 file이라는 동일한 논리적 단위로 볼 수 있게 해줌
  • Operation
    • create, read, write, reposition (lseek), delete, open, close 등

• File Attribute (혹은 파일의 metadata)
  • 파일 자체의 내용이 아니라 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 정보등을 관리
  • 파일의 저장 방법 결정
  • 파일 보호 등

 

Directory and Logical Disk

• Directory
  • 파일의 메타 데이터 중 일부를 보관하고 있는 일종의 특별한 파일
  • 그 디렉토리에 속한 파일 이름 및 파일 attribute들
  • operation
    • search for a file, create a file, delete a file
    • list a directory, rename a file, traverse the file system

• Partition (=Logical Disk)
  • 하나의 (물리적) 디스크 안에 여러 파티션을 두는게 일반적
  • 여러 개의 물리적인 디스크를 하나의 파티션으로 구성하기도 함
  • (물리적) 디스크를 파티션으로 구성한 뒤 각각의 파티션에 file system을 깔거나 swapping등 다른 용도로 사용할 수 있음

 

Open()

• open을 하면 file에 대한 metadata가 메모리로 올라감

• open("/a/b/c")
  • 디스크로부터 파일 c의 메타데이터를 메모리로 가지고 옴
  • 이를 위하여 directory path를 search
    • 루트 디렉토리 "/"를 open하고 그 안에서 파일 "a"의 위치 획득
    • 파일 "a"를 open한 후 read하여 그 안에서 파일 "b"의 위치 획득
    • 파일 "b"를 open한 후 read하여 그 안에서 파일 "c"의 위치 획득
    • 파일 "c"를 open한다.

• Directory path의 serach에 너무 많은 시간 소요
  • open을 read/write와 별도로 두는 이유
  • 한번 open한 파일은 read/write 시 directory search 불필요

• Open file table
  • 현재 open된 파일들의 메타 데이터 보관소(in memory)
  • 디스크의 메타 데이터보다 몇 가지 정보가 추가
    • open한 프로세스의 수
    • File offset : 파일 어느 위치 접근 중인지 표시 (별도의 테이블 필요)

• File descriptor(file handle, file control block)
  • open file table에 대한 위치 정보(프로세스 별)

1. 프로세스에서 open("/a/b") 명령어 입력 (system call)
2. 디스크에서 root의 metadata를 메모리에 올림 (Open file table에)2-2 a의 content에서 b의 metatdata를 가져와서 메모리에 올림
3. 2-3 비로소 b의 content를 메모리에 올림
4. 2-1 root의 content에서 a의 metadata를 가져와서 메모리에 올림
5. PCB에 b의 정보가 어딨는지 저장함 (descriptor)

 

File Protection

 

 

File System의 Mounting

• 서로 다른 파티션에 있는 데이터에 접근

 

 

Access Methods

• 시스템이 제공하는 파일 정보의 접근 방식
  • 순차 접근(sequential access)
    • 카세트 테이프를 사용하는 방식처럼 접근
    • 읽거나 쓰면 offset은 자동적으로 증가

• 직접 접근(direct access, random access)
  • LP 레코드 판과 같이 접근하도록 함
  • 파일을 구성하는 레코드의 임의의 순서로 접근할 수 있음