운영체제

21. File Systems

홍비 2022. 4. 9. 18:31

이화여자대학교 반효경 교수님의 운영체제 강의 24강을 듣고 정리한 내용이다.

 

✏️ 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
    • reposition(lseek) - 위치 수정

✔️ File attribute (혹은 파일의 metadata)

  • 파일 자제의 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 정보 등을 관리
  • 파일의 저장 방법 결정
  • 파일 보호 등

✏️ Directory and Logical Disk

📂Directory

  • 파일의 메타데이터 중 일부를 보관하고 있는 일종의 특별한 파일
  • 그 디렉토리에 속한 파일 이름 및 파일 속성들
  • 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 swapping 등 다른 용도로 사용할 수 있

✏️ open()

파일을 오픈하면, 그 파일의 메타데이터가 메모리에 올라가게 됨

✔️ open("/a/b/c")

  • 디스크로부터 파일 c의 메타데이터를 메모리로 가지고 옴
  • 이를 위하여 directory path를 search
    • 루트 디렉토리 "/"를 오픈하고 그 안에서 파일 "a"의 위치 획득
    • 파일 "a"를 오픈한 후 read하여 그 안에서 파일 "b"의 위치 획득
    • 파일 "b"를 오픈한 후 read하여 그 안에서 파일 "c"의 위치 획득
    • 파일 "c"를 open
  • Directory path의 search에 너무 많은 시간 소요
    • open을 read/write와 별도로 두는 이유
    • 한번 open한 파일은 read/write 시 directory search 불필요
  • Open file table
    • 현재 오픈된 파일들의 메타데이터 보관소(in memory)
    • 디스크의 메타데이터보다 몇 가지 정보가 추가됨
      • Open한 프로세스의 수
      • File offset - 파일 어느 위치 접근 중인지 표시(별도 테이블 필요)
  • File descriptor (file handle, file control block)
    • Open file table에 대한 위치 정보 (프로세스 별)

✏️ File Protection

각 파일에 대해 누구에게 어떤 유형의 접근(read/write/execution)을 허락할 것인가?

✔️ Access Control 방법

  • Access control list - 파일별로 누구에게 어떤 접근 권한이 있는지 표시
  • Capability - 사용자별로 자신이 접근 권한을 가진 파일 및 해당 권한 표시

✔️ Grouping

  • 전체 user를 owner, group, public의 세 그룹으로 구분
  • 각 파일에 대해 세 그룹의 접근 권한 (rwx) 을 3비트씩 표시
  • 예) UNIX

 

✔️ Password

  • 파일마다 pw를 두는 방법(디렉토리 파일에 두는 방법도 가능)
  • 모든 접근 권한에 대해 하나의 password: all-or-nothing
  • 접근 권한별 password - 암기 문제, 관리 문제

✏️ File System의 Mounting

✏️ Access Methods

✔️ 시스템이 제공하는 파일 정보의 접근 방식

  • 순차 접근(sequential access) - 카세트 테이프를 사용하는 방식으로 접근하며, 읽거나 쓰면 offset이 자동적으로 증가
  • 직접 접근(direct access, random access) -  LP 레코드 판과 같이 접근하도록 하며, 파일을 구성하는 레코드를 임의의 순서로 접근할 수 있음

 

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