운영체제 – File Systems

파일과 파일 시스템

파일 시스템

컴퓨터에서 파일을 저장하고 액세스하는 방법을 결정하는 소프트웨어 시스템입니다.

일반적으로 디스크 디렉토리의 파티션에 저장됨

및 논리적 볼륨

예배 규칙서

파일이 저장된 컨테이너, 파일 이름 및 이 파일의 위치에 대한 정보를 논리적으로 포함합니다.

디스크

하드 드라이브를 나타내는 논리적 개념, 하나

물리적 디스크가 여러 파티션으로 분할된 경우 open()을 사용하여 파일을 엽니다.

1. 응용 프로그램은 open()을 호출하고 파일 이름, 파일 열기 모드 등을 전달합니다.
   
   
2. 운영 체제는 파일 시스템 코드를 실행하여 프로세스의 요청을 처리합니다.
   
   파일 시스템 코드는 파일 이름을 검색하여 파일의 메타데이터(파일 크기, 액세스 권한, 파일 소유권 등)를 검색합니다.
   
   파일
3. 시스템 코드는 사용자 애플리케이션에서 요청한 파일 메타데이터와 파일 열기 모드를 확인합니다.
   
   
4. 실제 물리적 저장 장치에서 파일을 찾고 파일의 메타 데이터 파일을 검색합니다.
   
   

보호

파일에 대한 액세스 권한 제어 기능

운영 체제는 파일에 대한 액세스 권한을 관리하고 사용자가 허가 없이 파일을 열거나 변경하는 것을 방지합니다.

파일 권한은 소유자, 그룹 및 모든 사용자의 세 가지 범주로 나뉩니다.

파일에 대한 권한은 읽기, 쓰기 및 실행으로 설정됩니다.

시스템 조립

파일, 운영 체제에서 파일 시스템을 사용할 수 있도록 하는 작업

시스템이 마운트되면 사용자는 해당 파일 시스템에 저장된 파일을 읽거나 쓸 수 있습니다.

배당

디스크의 파일 데이터

연속 파일 데이터 매핑 방법

매핑 파일

연속 블록에 데이터를 할당하는 방법. 파일을 읽을 때 순차적으로 읽기 때문에 속도가 빠릅니다.

하지만

파일을 편집할 때 연속된 공백을 찾기가 어렵습니다.

연결된 과제

파일 데이터는 여러 블록에 분산 저장되며 파일 크기는 유연하게 조정할 수 있습니다.

여유 공간을 찾아 할당하기 때문에 파일 크기를 쉽게 조정할 수 있습니다.

그러나 포인터를 따라 블록을 하나씩 읽어야 하기 때문에 파일을 읽는 데 시간이 오래 걸립니다.

인덱스 매핑

파일 데이터를 여러 블록으로 나누어 저장하고 각 블록의 주소를 인덱스 블록에 저장하는 방식

파일 크기를 유연하게 조정할 수 있으며 파일 액세스 속도가 빠릅니다.

UNIX 파일 시스템의 구조

디렉토리 트리 모양,

최상위 디렉토리는 루트(“/”) 디렉토리이며 다른 디렉토리 파일은 이 디렉토리 아래에 있습니다.

파일 시스템은 블록에 데이터를 저장하고 파일 시스템 내의 각 파일과 디렉토리에는 고유한 i-노드 번호가 있습니다.

팻 파일 시스템

MS에서 개발한 하드 드라이브는 논리 블록으로 분할되어 각 블록에 파일 데이터를 저장합니다.

파일 시스템 메타데이터는 디렉토리 항목에 저장됩니다.

무료 시스템 관리

파일 시스템의 여유 공간을 관리하는 기능

사용 가능한 디스크 공간의 연결된 목록

각 빈 공간에 대한 포인터를 연결하여 목록 유지

사용 가능한 여유 공간을 빠르게 찾고 삭제 시에도 여유 공간을 쉽게 유지할 수 있습니다.

그러나 여유 ​​공간에 포인터를 추가하면 메모리가 낭비될 수 있습니다.

디렉토리 구현

파일 시스템에서 디렉토리 구조를 구현하는 방법

디렉토리 구조는 파일과 디렉토리를 구분하고 계층적으로 구성하는 데 사용됩니다.

VFS 및 NFS

VFS: 운영 체제에서 파일 시스템을 추상화하고 다른 파일 시스템을 지원하는 인터페이스

NFS: 원격 서버의 파일 시스템을 VFS와 함께 로컬 파일 시스템으로 사용할 수 있도록 하는 프로토콜입니다.

페이지 캐시 및 버퍼 캐시

디스크에서 데이터를 읽고 쓰기 위해 운영 체제에서 사용하는 캐시 메모리

페이지 캐시: 디스크에서 읽은 파일의 데이터를 저장하는 메모리.

버퍼 캐시: 디스크에 데이터를 쓰기 위해 사용

통합 버퍼 캐시: 페이지 캐시와 버퍼 캐시가 통합되어 메타데이터 및 파일 시스템 캐리 스토리지가 생성됩니다.

프로그램 실행

원천 : https://core.ewha.ac.kr/publicview/C0101020140516150939191200?vmode=f

https://core.ewha.ac.kr/publicview/C0101020140520134614002164?vmode=f

https://core.ewha.ac.kr/publicview/C0101020140325134428879622?vmode=f