File

File

• 정리정돈이 쉽다.
• 찾기가 쉽다.
• File abstraction
  • User 입장에서
    • 정보가 들어가 있는 byte로 이름이 붙어져 있는 것
  • FS 입장에서
    • disk block들의 집합
• File system’s job
  • 이름이 있다면 그것으로 disk의 위치를 찾아야 함
    • 위치가 있다면 이름을 알아야 함
    • File system은 그 사이를 mapping 작업을 해주어야 한다.
  • File operation management
  • Directory management

File attribute

파일이 가져야할 정보들

• Name
  • 유일하게 User가 읽을 수 있는 정보
• Identifier
  • File system이 file을 식별할 수 있도록 unique number를 할당한다.
  • 이를 inode라 한다.
• Type
  • 파일 유형
• Location
  • 파일의 저장된 위치 Pointer
• Size
• Protection
  • 누가 해당하는 파일에 접근할 수 있는지에 대한 정보
• Time, date, and user identification

File operation

OS가 기본적으로 제공해주는 기능

• Create
  • 공간을 만들고 관리하기 위한 정보를 생성
• Write
  • 현재 파일을 Update
• Read
  • 파일의 정보를 가져오는 것
• Reposition within file
  • position pointer를 바꾸는 작업
• Delete
• Truncate
  • 파일의 내용은 지우지만 파일 정보는 유지함

Open Files

• 파일에 접근하기 위해서는 파일을 열고 접근을 해야한다.
  • open: 파일을 열기 위한 system call
    • 해당되는 entry를 가지고 와서 메모리에 올려준다.
• open file을 관리하기 위해 필요한 정보
  • File pointer
    • 현재 file을 accee하고 있는 pointer
    • 프로세스마다 하나씩 별도로 가지게 됨
  • File-open count
    • 해당하는 프로세스가 현재 접근하고 있는 파일의 수
  • Disk location of the file
    • file의 실제 disk 저장 위치
  • Access rights
    • 각 프로세스마다 access 가능한지의 정보
• Open file locking
  • 파일에 lock을 걸어야 할 경우가 종종 있다.
  • 두 가지 방법이 존재함
    • Shared lock (Several processes can acquire lock concurrently)
      • A reader lock
      • 현재 읽고 있으므로 write를 하지 않도록 함
    • Exclusive lock (Only one process can acquire lock)
      • A writer lock
      • 현재 wirte 하고 있으므로 읽는 것을 막음
  • access의 방식에 따라 방법을 나눌 수 있음
    • Mandatory
      • lock을 걸었을 때만 접근을 허용함
    • Advisory
      • lock이 걸렸는지 상태만 확인

Directory

Directory

• 일종의 File

• 어떤 file 시스템 내에 file에 대한 정보만을 모아 놓은 file

• 구성

  • file들에 대한 meta 정보
  • file 이름을 entry로 변환 시킬 수 있는 table

• Typical file system structure

  • 
  • Directory 정보는 항상 최상단에 위치한다.
  • File system의 단위는 partition이다.

Operations on directory

• Search for a file
• Create a file
• Delete a file
• List a directory
• Rename a file
• Traverse the file system

  Directory structures

• Single-level directory
• Two-level directory
• Tree-structured directory
• Acyclic-graph directory
• General-graph directory

Single-level directory

• 그저 하나의 directory에 파일을 연결함
• 장점이 없음 (있다면 구현 쉬운거?)
• User에 따른 접근권한 제한을 못함
  

Two-level directory

• User에 따라 directory를 따로 만든다.
  

• window에서는 extended two-level directory structure를 가진다.

  • 기존과 유사하지만 User단위가 아닌 Disk partition 단위로 나눈다.
  • C:, D:

Tree-structured directory

• 하지만 여전히 Sharing 문제를 해결하지 못함

  Acyclic-graph directory

• 파일 또는 directory를 공유할 수 있음
• 두 가지 문제점이 있음
  • 같은 파일에 대해
    • 다른 이름으로 정의가 될 수 있음
  • 아래 이미지에서 count를 지울 경우
    • dangling pointer가 발생할 수 있음

General-graph directory

• 사용하지 않는다.
  • cycle이 발생할 수 있기 때문

Hard link vs. symbolic link

• Acyclic로 file을 share할 경우
  • 다음의 2가지로 나눌 수 있다.
    • Hard link
    • symbolic link (Soft link)
• Link
  • 다른 파일이나 subdirectory 접근하고자 하는 pointer
  • 원래 있던 파일에 link를 걸어주며 file sharing한다.

Hard link

• 둘 중 어느것을 삭제하더라도 직접 접근하기 때문에 문제될 것이 없다.
• Linux 기준으로 ln 명령어를 통해서 사용 가능

Soft link (symbolic link)

• bar가 joe가 가진 foo를 참조하고 있을 때
  • joe가 foo link를 삭제하게 되면 bar는 어디도 참조하고 있지 않다.
  • 이때 Dangling pointer 발생
• Linux 기준으로 ln -s 명령어를 통해서 사용 가능

File-System Mounting

• File system이 system내로 들어오는 것을 mount 한다고 한다.
• mount 후에 해당되는 device가 valid한 file system을 가지고 있는지 확인함
  • device driver와 연동시켜 접근 시작