파일시스템이란 무엇인가?


파일시스템(filesystem)이란 운영체제가 파티션이나 디스크에 파일들이 연속되게 하기 위해 사용하는 방법들이고 자료 구조이다. 즉, 파일들이 디스크상에서 구성되는 방식이다. 파일시스템이라는 말은 파일을 저장하는 데 사용되는 파티션이나 디스크를 가리킬 때나, 파일시스템의 형식을 가리킬 때 사용되기도 한다. 그래서 파일을 저장하는 2개의 파티션을 가지고 있다는 의미에서 어떤 사람이 "난 2개의 파일시스템을 가지고 있다."고 말할지도 모르고, 파일시스템의 형식을 의미해서 "extended filesystem"을 그 사람이 사용하고 있을 것이다


디스크나 파티션과, 디스크나 파티션이 포함하고 있는 파일시스템의 차이는 중요하다. 약간의 프로그램들(합리적으로 충분히 파일시스템을 만드는 프로그램을 포함해서)은 디스크나 파티션의 원시 섹터를 직접 조정한다. 만약 디스크나 파티션에 파일시스템이 존재한다면 그 파일시스템은 파괴되거나 심하게 망가질 것이다. 대부분의 프로그램들은 파일시스템 위에서 작동하며, 파일시스템이 없는(혹은 다른 형식의 파일시스템이 있는) 파티션에서는 작동하지 않을 것이다.


파티션이나 디스크가 파일시스템으로서 사용될 수 있게 되기 전에, 초기화되어야 하며, 파일정보 기록을 위한 자료구조를 디스크에 만들 필요가 있다. 이 과정을 파일시스템 만들기(making a filesystem)라고 한다.


정확한 세부사항은 상당히 다르지만, 대부분의 유닉스 파일시스템은 비슷한 전반적인 구조를 지닌다. superblock, inode, data block, directory block, indirection block이 중심 개념이다. 슈퍼블럭은 파일시스템 크기같은 전체적인 파일시스템에 대한 정보를 포함한다(여기에 들어가는 정보는 파일시스템에 의존한다). inode는 이름을 제외한 파일에 대한 모든 정보를 포함한다. 파일이름은 inode 번호와 함께 디렉토리안에 저장된다. 디렉토리 입구는 파일이름과 파일을 나타내는 inode 번호로 구성된다. inode는 몇개의 데이터블럭 번호를 포함하는데, 데이터블럭은 파일에서 데이타를 저장하기 위해 사용된다. 하지만 inode에는 오로지 약간의 데이터블럭 번호들을 위한 공간이 있어서, 만약 더 많이 필요하면 데이타블럭을 가리키는 포인터를 위한 더 많은 공간이 동적으로 할당된다. 이런 동적으로 할당된 블럭들은 간접적인 블럭들이다. 이름은 데이타블럭을 찾기 위해, 먼저 간접적인 블럭안에서 블럭의 번호를 찾아야한다고 가리킨다.


유닉스 파일시스템은 보통 파일안에 홀(hole)을 만들도록 하는데(홀을 만드는 건 lseek로 행해진다. 메뉴얼페이지를 조사해라), 파일시스템이 파일안의 특정한 장소에 단지 0바이트가 있는체 한다는 것을 의미하나, 파일안에서 그 곳을 위해 실제적인 디스크섹터는 없다(이건 파일이 디스크 공간을 다소 적게 사용할 것이라는 것을 의미한다). 특히 이런 일이 때때로 작은 바이너리, 리눅스 공유 라이브러리, 약간의 데이타베이스와 약간의 다른 특별한 경우에 일어난다. (홀은 inode나 간접적인 블럭안에 데이타 블럭의 주소로 특별한 값을 저장하므로 이루어진다. 이 특별한 주소는 그 파일의 그 부분에 할당된 데이타블럭이 없다는 것, 즉 파일안에 홀이 있다는 것을 의미한다.)


홀은 보통 쓸모있다. 저자의 시스템에서, 간단한 측정을 통해 약 200메가바이트 총용량의 하드에서 홀을 통해 약 4메가바이트의 절약이 있을 수 있음을 볼 수 있었다. 그러나 측정에 사용된 시스템은 비교적 프로그램이 거의 없고 데이타베이스파일이 없다.

파일시스템과 슈퍼블럭에 관한 설명

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