[운영체제] File Systems

file and file system

• file
  • 비휘발성 보조기억장치에 저장
  • 운영체제는 저장장치를 file로 관리
  • 연산(생성,지움,read,write)
• file attribute(metadata): 파일내용x, 파일 관리 위한 정보(이름,유형,사이즈,위치)
• file system: 운영체제에서 파일을 관리하는 부분

directory and logical disk

• directory: 그 디렉토리에 속한 파일 이름 및 파일 attribute
• partition(논리적 디스크):물리적 디스크 안에 여러 파티션, file system, swapping 용도로 사용

file protection

• 권한 제어
  • access control matrix
    • access control list: 파일별로 누구에게 어떤 접근 권한 있는지
    • capability: 사용자별로 접근 권한 가진 파일
  • grouping: 파일에 대해 owner,group,public 세그룹으로 구분
  • password: 모든 파일에 password, 암기문제

access methods(파일정보 접근방식)

• 순차접근: 카세트테이프
• 직접접근: 임의의 순서로 접근

파일저장

• 연속할당
  • 장점: 빠른 I/O, 직접접근가능
  • 단점: 외부조각(아무도 못씀), 파일grow 어려움(내부조각-할당되었지만 안씀)
• 연결할당: 시작위치만
  • 장점: 외부조각x
  • 단점: 직접접근x, reliablity문제(한 sector 고장->pointer유실),
    pointer저장 공간효율성 떨어짐->file allocation table 파일시스템(포인터 별도 위치 보관)
• 인덱스: 위치정보 인덱스에 저장
  • 장점: 외부조각x 직접접근
  • 단점: 인덱스 저장 블럭 필요 작은파일 공간낭비,
    큰파일 하나의 인덱스블럭으로 불가->또다른 인덱스(linked scheme)/멀티레벨인덱스

유닉스 파일시스템 구조

• boot block: 부팅에 필요한 정보
• superblock: 파일시스템 총체적 정보
• inode: 파일이름제외 파일의 메타데이터 저장
• data block: 파일의 실제 내용

비어있는 블럭 관리

• bit map: 블럭별로 비트 0과 1로 표시, 연속적인 빈 block 찾을 때
• 링크드 리스트: 비어있는 블럭 링크로 연결
• 그룹핑: 인덱스 형식
• 카운팅: 빈블럭+연속빈블럭

디렉토리 구현

• linear list: 순차적 저장
• hash table: 해쉬함수 적용
• 메타데이터 보관: 디렉토리 내 직접 보관, 디렉터리에 포인터 두고 다른 곳 inode, fat 등

VFS and NFS

• virtual file system: 다양한 파일 시스템 동일한 시스템 콜 인터페이스 통해 접근
• network file system: 분산 시스템에서는 네트워크 통해 파일 공유

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