[OS] - File System

File System

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• 컴퓨터에서 파일이나 자료를 쉽게 발견할 수 있도록, 유지 및 관리하는 방법이다.
• 저장매체에는 수많은 파일이 있기 때문에, 이런 파일들을 관리하는 방법을 말한다.

 

특징

• Kernel에서 동작
• CRUD 기능을 수행
• 계층적 Directory 구조
• Disk Partition별로 하나씩 둘 수 있다.

 

역할

• File management
• 보조 저장소 관리
• 파일 무결성
• 접근 방법 제공

 

목적

• Disk와 Main memory의 속도 차이를 줄이기 위함
• File 관리
• Disk의 효율적인 사용

 

구조

• Metadata+data
• Metadata = Data 영역에 기록된 File의 Name, location, 크기, Time, 삭제 유무
• Data = File Data
• 파일을 구성하는 레코드들이 보조기억장치에 편성되는 방식

 

File 접근 방법

1. Sequential File

• 입력되는 Data들을 논리적인 순서에 따라 물리적 연속 공간에 순서대로 기록하는 방식
• 변동사항이 크지 않고, 기간 별로 일괄 처리 시에 사용
• 기억 공간을 효율적으로 사용
• Record가 Key 순서대로 편성

 

• 새로운 Record를 Insert,Delete,Update 시 파일 전체를 복사해야 함으로 시간이 많이 걸린다.
• 검색 시 처음부터 순차적으로 하기 때문에 효율이 낮다.

 

2. Direct File

• 파일을 구성하는 Record를 임의의 물리적 저장공간에 기록
• Record를 기준으로 Key가 할당
• 임의 접근이 가능한 자기 디스크에 사용
• Database에서 주로 사용
• 접근 시간이 빠르고 Record 삽입,삭제,갱신이 용이
• Record의 주소 변환 과정이 필요하기 때문에 시간이 소요
• 기억공간의 효율이 떨어진다.

 

3. Indexed Sequential File

• Sequential 과 Direct를 혼합
• Record들을 Key 값으로 정렬, Record의 Key 항목만 index를 구성하여 편성

 

Directory 구조

1. Single Level Directory

• 모든 File이 한개의 Directory 아래에 있는 개념으로 같은 Directory에 모든 File이 존재하기 때문에 Name은 Unique해야 한다.
• 다수의 사용자에게 제약이 크다.

2. Two Level Directory

• 각 User들은 자신만의 File Directory를 가진다.
• UFD = User가 가지고 있는 Directory 구조
• MFD = 사용자의 작업이 시작되거나 사용자가 로그인 시 MFD 탐색
• File Name 충돌하는 문제는 해결하였으나, 공유 불가

 

3. Tree Structured Directory

• bit를 활용하여 File(0)과 Directory(1)로 구분

4.Graph Structured dicrectory

• 순환이 발생하지 않도록 하위 디렉터리가 아닌 파일에 대한 링크만 허용하거나, 가비지 컬렉션을 이용해 전체 파일 시스템을 순회하고 접근 가능한 모든 것을 표시