#10 파일 구조,하드링크, 소프트링크

파일시스템(FileSystem)

 

파일이나 자료를 쉽게 발견 및 접근할 수 있도록 보관 또는 조직하는 체제

 

ex) 윈도우 파일 탐색기

 

 

 

 

 

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가상 파일시스템(VFS - Virtual FileSystem)

 

 

 

VFS

파일시스템 관련 인터페이스를 사용자 공간 어플리케이션에 제공하는 커널 서브시스템이다.

 

VFS는 다양한 파일시스템들이 공존할 수 있도록 공통된 인터페이스를 제공해준다.

 

open(), read(), write() 등의 시스템콜을 호출했을 때, 각 파일시스템이나 물리적 매체의 종류와 상관없이 동작하게 해주는 역할을 한다.

 

 

 

 

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1. 사용자가 write() 시스템 콜을 호출한다.

 

2. VFS는 sys_write() 함수를 호출하여 실제 파일시스템의 쓰기 함수를 호출된다.

 

3. 실제 파일시스템의 쓰기 함수가 실행되고 물리적 장치에 쓰여진다.

 

 

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위와 같은 순서로 VFS는 사용자가 write()라는 함수를 호출해도 자체적으로 파일시스템에 알맞는 함수를 호출하여 쓰기를 진행하기 때문에 사용자는 연결된 파일시스템이 어떤 것이냐를 신경쓰지 않고도 읽고 쓰기할 수 있다.

 

이러한 추상화 기능을 제공하는 계층을 파일시스템 추상화 계층이라고 한다.

 

 

 

 

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파일 시스템을 추상화 하기 위한 구조

 

 

 

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슈퍼블록(SuperBlock)

 

 

슈퍼블록 구조체는 linux-5.0.1/include/linux/fs.h 안에 정의되어 있다.

 

슈퍼블록은 각 파일시스템별로 구현하며, 본질적인 파일시스템 메타데이터이다.

 

 파일시스템의 유형과 크기, 상태, 다른 메타데이터 구조체(아이노드 등)의 정보가 들어있다. 

 

struct super_block

struct에 함수 포인터와 멤버변수를 넣어 객체처럼 동작하도록 구현한 것이다.

 

 

 

 

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struct super_operation

super_operations : 슈퍼블록에 대한 모든 동작에 대한 함수포인터가 멤버로 존재한다.

 

 

 

 

 

 

 

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아이노드(Inode)

 

 

정의 : Kernel이 관리하고 있는 파일을 위한 메타 데이터

 

사용자는 file 명을 가지고 파일을 액세스 하려고 하면, 내부적으로는 파일이름과 맵핑된 inode 번호로 맵핑된다.

 

- inode가 가진 정보

1) 파일 모드(퍼미션)

2) 링크 수

3) 소유자명

4) 그룹명

5) 파일크기

6) 마지막 접근 정보

7) 마지막 수정 정보

8) 아이노드 수정 정보 

 

 

 

 

 

 

 

 

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하드링크

하드링크는 원본 파일의 inode의 위치를 가르킨다.

파일명만 다르지 사실상 하드링크, 원본파일을 구분할 수 없다.

(원본과 복사본의 차이가 없다)

 

왜냐하면 파일 시스템에 있는 데이터를 복사한 것이 아니라, inode 번호만 복사했기 때문이다. 따라서 실제 파일은 1개만 존재하는 셈이 된다.

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소프트링크

윈도우 시스템에서 제공하는 바로가기 기능과 비슷하다.

원본 파일에 대한 정보가 포함되어 있지 않고, 원본 파일 위치에 대한 포인터만 포함한다.

새로운 inode를 가진 링크파일이 생성된다.

 

 

 

 

 

 

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Hardlink vs Softlink

 

hard link 

- softlink에 비해 처리 속도가 빠르다.

- 다른 파일 시스템의 파일에 대해 생성 불가능하다.

- 다른 파티션의 파일에 대해 생성 불가능하다.

- 디렉터리에 대해 생성 불가능하다.

- 인지하기 어렵다.

 

 

 

 

 

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Hardlink 생성

int link(const char *oldpath, const char *newpath);

 

파라미터

- oldpath : 원본 파일 경로

 

- newpath : 생성할 하드링크 경로

 

 

 

 

반환 값

- 성공시 0

 

- 실패시 -1

 

 

 

 

 

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softlink  생성

int symlink(const char *target, const char *linkpath);

파라미터

- target : 원본 파일 경로

 

- linkpath : 생성할 소프트링크 경로

 

 

 

 

반환 값

- 성공 시 0

 

- 실패 시 -1

 

 

 

 

 

 

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Link 삭제

int unlink(const char *pathname);

 

파라미터

- pathname : 삭제할 파일 경로

 

 

 

반환 값

- 성공 시 0

 

- 실패 시 -1