하나의 기사로 파일 시스템에 대해 알아보기

파일 시스템은 운영체제에서 핵심적인 역할을 하며, 저장 매체의 데이터를 정리하고 관리하는 동시에 데이터 액세스 및 저장 기능을 구현합니다. 사용자는 파일 시스템을 통해 시스템과 상호 작용하고 데이터를 관리 및 액세스하므로 데이터 저장 및 검색이 더욱 효율적이고 편리해집니다.

Windows용 NTFS, Linux용 ext4, MacOS용 APFS 등 다양한 운영 체제에는 고유한 파일 시스템이 탑재되어 있습니다. 또한 서로 다른 시스템 간의 데이터 교환을 용이하게 하기 위해 FAT32 및 exFAT와 같은 몇 가지 일반적인 파일 시스템도 있습니다. 파일 시스템은 운영 체제에 통합된 논리적 장치를 제공하기 위해 물리적 저장 장치를 분할하고 병합하는 역할을 합니다. 물리적 디스크를 여러 논리 파티션으로 나누거나 여러 논리 파티션을 하나의 볼륨으로 병합할 수 있습니다. 여러 물리적 디스크에 걸쳐 볼륨이 병합되면 파일 시스템은 단일 물리적 장치 용량의 논리적 확장을 구현합니다.

파티션 및 볼륨 다이어그램

파일 시스템의 핵심 기능은 파일을 관리하고 정리하는 것입니다. 각 파일에는 시스템에서 파일의 ID와 위치를 구성하는 고유한 경로와 이름이 있습니다. 파일 시스템의 최상위 레벨은 논리적 파티션 또는 논리적 볼륨이며, 파일은 계층적으로 서로 다른 디렉터리에 트리 구조를 형성하여 저장됩니다.

트리 파일 구조 다이어그램

파일 시스템에서는 파일의 접근 권한과 실행 권한이 파일 간의 주요 차이점이며, 파일 내용의 차이는 파일 자체의 정의에 따라 달라집니다. 다양한 파일 유형은 파일 프로토콜에 따라 데이터에 액세스하며 일반적으로 파일 헤더에 파일 유형을 선언합니다. 파일 이름 형식은 시스템과 사용자가 파일 형식을 식별하는 데 도움이 되지만 파일 형식과 내용은 변경되지 않습니다. 초기 Windows 시스템에서는 "." 뒤의 세 문자가 시스템에서 파일 형식을 구별하는 데 도움이 되는 8.3 파일 이름 명명 표준이 채택되었습니다.

파일 시스템의 하드웨어 용량 제한 외에도 파일 수에도 상한이 있습니다. 시스템에 작은 파일 수가 많으면 파일 시스템의 파일 인덱스 수가 소진되어 물리 디스크에 저장 공간이 있어도 새 파일을 생성할 수 없습니다. 이런 일이 발생하면 일부 애플리케이션 수준 파일 관리 프로그램을 사용하여 이러한 작은 파일을 균일하게 관리해야 합니다. 이러한 응용 프로그램 수준 파일 관리 프로그램에서는 64MB, 128MB 등과 같은 고정 크기의 일부 "대형" 파일이 생성됩니다. 파일 관리 프로그램은 이러한 큰 파일 내의 지정된 위치에 작은 파일을 저장합니다. 파일 시스템의 "큰" 파일에는 여러 개의 작은 파일이 포함됩니다. 이렇게 하면 파일 시스템의 파일 수가 효과적으로 줄어듭니다. 파일에 접근하는 파일 관리 프로그램은 접근 성능과 공간 사용량을 감소시킬 수 있지만, 파일 시스템에 저장되는 파일은 모두 대용량입니다. 대용량 파일을 저장하면 너무 많은 파일로 인해 발생하는 파일 시스템 조각화 및 성능 저하를 효과적으로 방지할 수 있습니다.

파일 시스템은 문서, 멀티미디어, 데이터베이스 파일을 포함한 데이터의 기초입니다. 애플리케이션 데이터 스토리지 설계 및 개발에는 해당 특성을 이해하는 것이 중요합니다.

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