파일 시스템 (File System) 핵심 요약 정리

파일 시스템

파일 시스템

정보 집합은 모든 비트, 바이트, 열, 로그 등을 포함한다. 파일의 작성자 또는 사용자가 정보를 정의합니다. 그 이유는 사용자들이 항상 컴퓨터에서 작업하면서 파일의 개념에 접근할 수 있기 때문일 수 있다.

 

파일이란 프로그램이나 자료와 같은 정보 집합을 말한다. 이 정보의 저장 공간은 디스크에 할당되며 여러 디스크 파일은 고유한 이름으로 구분됩니다.

 

파일 추상화

컴퓨터 시스템의 추상화는 각 요소에 독립성을 부여한다. 프로세서는 명령어 집합으로 추상화되어 있으며, 특정 명령어는 상위 수준에서 일관성 있게 실행될 수 있다는 것을 이해하면 된다. 이 추상화는 다른 프로세서에서 동일한 기계 언어 코드를 사용할 수 있게 해 준다.

가상 메모리는 추상화를 기반으로 합니다. 추상화를 사용하여 천체 파일과 프로세스를 결합합니다. EXE 파일을 구성하는 블록들은 하나의 프로세스로 나타나기 위해 페이지에 표시된다.

소프트웨어 수준에서 운영체제는 단순히 I/O 파일 장치, 파일 시스템, 메인 메모리 및 가상 메모리의 디스크를 생략한다. 또한 기본 메모리 장치, 입출력 장치 및 프로세스 프로세서를 추상화할 수 있다.

 

더 중요한 운영 체제와 프로세스는 가상 머신(VM)으로 추상화될 수 있다.

 

파일 시스템

파일 시스템의 필요성을 설명하려면 먼저 파일과 디스크 사이의 관계를 살펴봐야 합니다. 파일 시스템은 섹터로 세분화되어 분산된 블록을 관리하여 단일 파일, 바이트 스트림 파일, 즉 바이트 시퀀스로 나타납니다.

 

애플리케이션은 이러한 바이트 스트림의 파일을 지정된 용도에 따라 레코드 또는 구조로 재구성하여 구조화된 레코드가 있는 파일로 나타납니다.

다시 말해서, 그 파일은 작업이 끝난 후에도 남아서 파괴된다. 디스크는 데이터를 고정 블록에 저장합니다. 모든 디스크의 입력 및 출력은 섹터(물리적 레코드)에 있습니다.

 

대부분의 블록은 512바이트입니다. 직렬 바이트로 구성된 파일은 512바이트로 분할되어 전체 디스크에 저장됩니다. 저장 장치는 선형 주소의 바이트 블록만 저장합니다. 이러한 블록은 섹터에 저장됩니다.

 

디렉터리 시스템

디스크는 파일 시스템으로 사용될 수 있습니다. 용도에 따라서는 하나의 디스크에서 여러 개의 파일 시스템이 사용되거나, 일부는 파일 시스템으로 사용되며, 나머지는 스왑 공간이나 디스크 공간으로 사용된다.

 

즉, 디렉터리는 파일이기도 하고 디렉토리 파일이라는 파일을 통해 디렉토리 기능을 제공한다. 이 공간은 분할, 조각 등으로 여러 번 불린다.

그래픽 디렉터리: 어떤 파일이나 디렉터리도 부모로 둘 이상의 다른 디렉터리를 가질 수도 있고, 주기를 구성할 수도 있습니다. 주기가 없으면 원형 그래프가 되어 일종의 목조 구조물이 됩니다. 유연하지만 구조가 매우 복잡하기 때문에 사례 수를 고려하여 문제를 해결해야 한다. 또한, 파일 시스템이 경로의 전체 이름을 가지고 있기 때문에, 다른 경로의 이름은 동일하다. 

 이 부분들 각각에 대해 파일 시스템을 만들 수 있다. 각각의 파일 시스템을 결합하여 볼륨이라는 더 큰 구조를 형성하고 여기에 파일 시스템을 만들 수 있다.

 

바이트 스트림

바이트 메일 파일을 효과적으로 처리하기 위해 파일 시스템에는 파일 설명 자라는 구조가 있습니다. 입력/출력 데이터를 한 페이지에서 다른 페이지로 전송하려면 두 개체를 연결하고 흐름이라고 하는 데이터를 전송할 수 있는 무언가가 필요합니다.

흐름은 먼저 전송된 데이터를 수신한 다음 그 사이에 건너뛰지 않고 연속적으로 전송 및 수신해야 합니다. FIFO(First In First Out)의 구조는 꼬리처럼 보입니다.

임의 프로세스로 파일을 열면 파일 설명자에는 파일 입력 및 출력이 발생하는 상태 및 추가 정보가 포함됩니다. 이렇게 하면 파일 설명자의 일부 정보를 메모리에 저장할 수 있습니다. 열려 있는 파일에 대한 액세스를 가속화합니다.

트리구조 디렉터리

이것은 2단계 구조라고 불리는 일반적인 2단계 구조 확장 방법의 임의의 높이를 가진 나무 구조이다. 그것은 일반 사용자들이 원하는 만큼 그들 자신의 하위 디렉터리를 만들 수 있게 한다. 나무는 가장 일반적인 폴더 구조이다.

 

일반 그래프 디렉터리

그래프 트리의 비순환 구조의 중요한 문제는 어떻게 통행을 막을 것인가이다. 트리 구조는 사용자가 2단계 디렉터리에서 시작하여 부국장을 만들 때 형성된다.

 

파일 시스템 기존 디렉토리에 새 파일이나 디렉터리를 추가하는 것만으로도 트리 구조의 본질은 보존되지만 기존 트리에 새로운 링크를 추가하면 트리 구조가 파괴돼 일반적인 그래픽 구조가 될 수 있다.

일반적인 그래픽 디렉터리는 트리 구조에 링크를 추가할 수 있는 그래픽 구조이다. 폴더와 파일 공유에는 완전한 유연성이 있다. 탐색 알고리즘은 파일과 디렉터리에 쉽게 접근할 수 있게 해 준다.

소량의 미사용 공간을 회수하기 위해서는 폐기물 수집(유물 수집)이 필요하다. 불필요한 파일을 제거하여 사용 공간을 늘리기 위해서는 기준 카운터가 필요하다.

 

2022.10.24 - [운영체제] - [운영체제] 스케줄링 핵심 정리

[운영체제] 스케줄링 핵심 정리