혼자 공부하는 컴퓨터 구조+운영체제 15장 정리

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파일

• 파일이란 하드 디스크나 SSD와 같은 보조기억장치에 저장된 관련 정보의 집합
• 파일 관련 부가 정보를 속성 또는 메타데이터라고 한다.
• 파일 유형은 운영체제가 인식하는 파일 종류를 나타낸다.
• 파일 유형을 알리기 위해 가장 흔히 사용하는 방식을 파일 이름 뒤에 붙는 확장자를 이용하는 것이다.

운영체제는 다음과 같은 파일 연산을 위한 시스템 호출을 제공한다.

디렉터리

• 파일을 일목요연하게 관리하기 위해 디렉터리를 이용한다.
• 윈도우 운영체제에서는 디렉터리를 폴더라고 부른다.

1단계 디렉터리

• 모든 파일이 하나의 디렉터리 아래에 있는 구조

트리 구조 디렉터리

• 최상위 디렉터리가 있고 그 아래에 여러 서브 디렉터리가 있다. 최상위 디렉터리는 흔히 루트 디렉터리라고 부르고 슬래시로 표현한다.

절대 경로와 상대 경로

• 루트 디렉터리에서 자기 자신까지 이르는 고유한 경로를 절대 경로라고 한다.
• 현재 디렉터리부터 시작하는 경로를 상대 경로라고 한다.

파일 시스템

• FAT 파일 시스템, 유닉스 파일 시스템

파티셔닝과 포매팅

• 보조기억장치를 사용하려면 파티션을 나누는 작업(파티셔닝), 포맷 작업(포맷팅)을 거쳐야 한다.
• 파티셔닝은 저장 장치의 논리적인 영역을 구획하는 작업을 의미한다.
• 파티셔닝 작업을 통해 나누어진 영역 하나하나를 파티션이라고 한다.
• 포매팅은 파일 시스템을 설정하여 어떤 방식으로 파일을 저장하고 관리할 것인지를 결정하고, 새로운 데이터를 쓸 준비를 하는 작업을 의미한다.

파일 할당 방법

• 운영체제는 파일과 디렉터리를 블록 단위로 읽고 쓴다.

연속 할당/불연속 할당, 연결 할당/색인 할당

연속 할당

• 보조기억장치 내 연속적인 블록에 파일을 할당하는 방식
• 디렉터리 엔트리에 파일 이름과 더불어 첫 번째 블록 주소와 블록 단위의 길이를 명시한다.
• 외부 단편화를 야기할 수 있다.

연결 할당

• 각 블록 일부에 다음 블록의 주소를 저장하여, 각 블록이 다음 블록을 가리키는 형태로 할당하는 방식

1. 반드시 첫 번째 블록부터 하나씩 차례대로 읽어야 한다.
   1. 임의 접근 속도가 매우 느리다.
2. 하드웨어 고장이나 오류 발생 시 해당 블록 이후 블록은 접근할 수 없다.

색인 할당

• 파일의 모든 블록 주소를 색인 블록이라는 하나의 블록에 모아 관리하는 방식이다.
• 임의의 위치에 접근하기 쉽다.
• 색인 할당을 기반으로 만든 파일 시스템이 유닉스 파일 시스템이다.

파일 시스템 살펴보기

• FAT 파일 시스템
  • 각 블록에 포함된 다음 블록의 주소들을 한데 모아 테이블 형태로 관리한 테이블
  • FAT을 이용하는 파일 시스템을 FAT 파일 시스템이라고 한다.
• 유닉스 파일 시스템
  • 색인 할당 기반의 유닉스 파일 시스템이다.
  • 이 색인 블록을 i-node라고 한다.

1. 블록 주소 중 열 두개는 직접 블록 주소를 저장한다.
2. 첫째 내용으로 충분하지 않다면 열세번째 주소에 단일 간접 블록 주소를 저장한다.
   1. 단일 간접 블록이란 파일 데이터를 저장한 블록 주소가 저장된 블록을 말한다.
3. 둘째 내용으로 충분하지 않다면 열네 번째 주소에 이중 간접 블록 주소를 저장한다.
   1. 이중 간접 블록이란 데이터 블록 주소를 저장하는 블록 주소를 저장된 블록을 의미한다.
4. 셋째 내용으로 충분하지 않다면 열다섯 번째 주소에 삼중 간접 블록 주소를 저장한다.