파일과 파일 시스템

목차

01. 운영체제의 개요
02. 컴퓨터의 구조와 성능 향상
03. 프로세스와 스레드
04. CPU 스케줄링
05. 프로세스 동기화
06. 교착 상태
07. 물리 메모리 관리
08. 가상 메모리의 기초
09. 가상 메모리 관리
10. 입출력 시스템과 저장장치
11. 파일 시스템

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파일과 파일 시스템

파일 시스템

• 사용자가 직접 파일을 보관하는 대신 파일 관리자를 두어 저장 장치의 관리를 맡기는 시스템
• 파일 관리자가 파일 테이블을 사용하여 파일을 관리
• 사용자가 특정 파일에 접근하려면 파일 관리자로부터 파일에 접근할 수 있는 권한을 획득해야 함

 

블록과 파일 테이블

• 블록은 저장장치에서 사용하는 가장 작은 단위로, 한 블록에 주소 한개 할당
• 블록은 여러개의 섹터로 구성되며 시스템마다 크기가 다름
• 블록을 작게 설정하면 내부 단편화 현상이 줄어들어 효율적으로 쓸 수 있지만 파일이 여러 블록으로 나뉘어 파일 입출력 속도가 느려짐
• 큰 파일을 많이 사용할 때는 블록 크기를 크게 잡는 것이 좋음

 

파일 분류

• 실행 파일: 운영체제가 메모리로 가져와 CPU를 이용하여 작업을 하는 파일
• EXE 같은 파일들
• 데이터 파일: 실행 파일이 작업하는데 필요한 데이터를 모아놓은 파일

 

파일 이름

• 사용자 입장에서 응용 프로그램이 사용 하는 데이터 인지 구분할 필요가 있음
• 확장자를 잘 사용해야함.
• 4자나 5자인 확장자 일 수도 있음
• 마지막 마침표 다음이 확장자이다.
• 파일 이름은 최대 255자이다.
• 파일 이름은 영문자, 숫자, 밑줄, 마침표을 주로 사용
• 윈도우에서 대소문자 구분/ 유닉스에선 구분X

 

연결 프로그램

• 데이터 파일을 더블클릭하면 해당 파일을 사용하는 응용 프로그램이 실행되는데 이런 프로그램을 연결 프로그램이라고 함
• 윈도우에서 데이터 파일에 연결된 응용 프로그램을 바꾸고 싶을 때 변경하면됨
• 내용은 바뀌지 않음

 

파일 속성 종류

name:이름
type: 종류
size: 크기
등등...

 

파일 헤더와 고유 헤더

• 파일 헤더: 파일 테이블에서 관리함. 파일 내용이 저장장치에 몇번째 블록에 있는지 정보를 가지고 있음
• 고유 헤더: 데이터 파일 안에서 필요한 정보를 담고 있는 헤더이다.

 

파일작업

 

순차 파일 구조

• 파일 내용이 하나의 긴 줄로 늘어선 형태
• 장점:
  • 모든 데이터가 순서대로 기록되어 낭비되는 부분이 없음
  • 구조가 단순해서 테이프는 물론 플로피 디스크나 메모리를 이용한 저장장치에 적용 가능
  • 순서대로 데이터를 읽거나 저장할때 매우 빠르게 처리됨
• 단점:
  • 파일에 새로운 데이터를 삽입/삭제가 오래걸림
  • 특정 데이터 직접접근이 어려워서 순서대로 움직여야 해서 데이터 검색이 어려움

 

인덱스 파일 구조

• 순차 파일 구조에 인덱스 테이블을 추가하여 순차접근과 직접접근이 가능해짐
• 현대 파일 시스템은 파일을 저장할 때는 순차 파일 구조로 저장하고 파일에 접근할때는 인덱스 파일 구조를 보고 파일에 접근

• 자이언티 노래를 듣고 싶어 노래를 듣겠다하면! 39번 블록에 있다는 정보를 이용해 블록에 직접접근

 

직접 파일 구조

• 저장하려는 데이터의 특정 값에 어떤 관계를 정의하여 물리적인 주소로 바로 변환하는 파일구조
• 특정 함수를 이용하여 직접 접근이 가능한 파일 구조
• 이떄 사용하는 함수를 해시 함수라고함

 

직접 파일 구조의 장점

• 해시 함수를 이용하여 주소를 변환해서 데이터 접근이 빠름

 

단점

• 해시 함수의 선정이 중요한데, 전체 데이터가 고르게 저장될 수 있는 해시 함수를 찾기가 어려움
• 저장공간이 낭비됨
• 해시 함수를 만들기가 너무 어려움. 논문 주제로도 많이 쓰이는데 항상 반박이 나온다고 한다.