Unix/Linux 파일시스템 구조 정리 (1)

운영체제는 시스템의 Disk partition 상에 파일들을 연속적이고 일정한 규칙을 갖고 저장하는데, 이러한 파일을 관리하는 규칙을 File System이라 한다.

FileSystem 의 구조

Unix/Linux 계열의 운영체제는 Tree 형태의 계층적인 파일구조를 구성한다. 다음은 File System 을 구성하는 요소들이다.

- Super block : 슈퍼블록은 FileSystem에 의존하는 정보를 가지며 FileSystem 의 크기 등과 같은 File System 의 전체적인 정보를 포함한다.

- inode(Index node) : 아이노드(inode)는 파일의 이름을 제외한 해당 파일의 모든 정보를 갖고 있다.

갖고있는 정보로는 파일의 소유권, 권한(Permission), 실제 데이터가 있는 물리적 주소, 파일의 형태, 크기, 링크 수, 수정/사용 시간 등이 있다.

파일 이름은 inode 의 번호와 함께 directory 안에 저장된다.

각 파일들은 1개씩의 inode를 갖고 있으며, 파일 시스템 내에서 파일의 이름을 key 로 식별되는 inode 숫자를 통해 식별 가능하다. (즉, inode는 파일 시스템 내에서 유일하다.)

- data block : 데이터블록은 inode 에 포함된다. inode 는 몇개의 data block 을 포함하고 있으며, 각 데이터 블록은 파일들의 데이터를 실제로 저장하고 있다.

- Directory block : 파일 이름과 inode 번호를 저장한다.

- Indirection block : 간접 블록은 추가적인 데이터 블록을 사용하기 위한 포인터들이 할당되는 공간이다. 

실제로 inode 는 적은 수의 데이터블록을 갖고 있으며 더 많은 데이터블록이 필요할 경우 이를 동적으로 가리킬 포인터가 저장된다.

- Hole : 홀은 inode 나 간접 블록 안의 데이터 블록의 주소로 특별한 값을 저장한다. 

hole 을 파일 안에 구조화되지만 hole 을 위한 실질적인 disk 공간은 할당되지 않는다. 단지 0바이트가 파일 안에서 특정 공간을 차지하고 있다고 가정하는 것이다.

위의 개념들 중에서 중요하고도 특징적인 개념은 Inode 의 개념이다.

파일시스템은 inode 를 참조하여 파일의 정보를 다룰 수 있다.

( * 참고로 현재 파일시스템 내의 Total Block / Free Block, Total Inode / Free Inode 정보는 [stat -f "파일이름"] 명령어를 통해 조회가능하다.)

또한 위의 내용들을 자세히 이용하기 위해서는 Nix 계열의 파일시스템인 EXT에 대해서도 알아야 한다. EXT에 대해선 다음 포스팅에 추가한다.