1. 파일시스템 일반
파일시스템이 하드디스크에 저장하는 정보는 메타 데이터(meta data)와 사용자 데이터(user data)로 나뉜다.
메타 데이터: 파일이름, 파일의 생성시간, 실제 데이터 블록을 인덱싱 하기 위한 정보 등
사용자 데이터: 사용자가 실제로 기록하려던 내용
보통 파일시스템에서 디스크 블록의 크기는 4KB이다.
2. 디스크 구조와 블록 관리 기법
디스크는 원판(platter), 팔(arm), 헤드(head)로 구성된다.
원판에는 원 모양의 트랙(track)들이 존재하며, 모든 원판에서 같은 위치를 갖는 트랙들의 집합을 실린더(cylinder)라고 한다.
트랙은 다시 몇 개의 섹터(sector)로 구분된다. 섹터는 디스크에서 데이터를 읽거나 기록할 때 기본 단위이며, 일반적으로 512byte이다.
디스크에서 데이터를 접근하는 데 걸리는 시간은 탐색 시간(seek time), 회전 지연 시간(rotational latency), 데이터 전송 시간(transmission time)이라는 세 가지로 구성된다.
탐색시간: 헤드를 요청한 데이터가 존재하는 트랙 위치까지 이동하는데 걸리는 시간
회전시간: 요청한 섹터가 헤드 아래로 위치될 때까지 디스크원판을 회전시키는 데 걸리는 시간
데이터전송시간: 헤드가 섹터의 내용을 읽거나 또는 기록하는데 걸리는 시간
디스크 블록을 할당하는 방법에는 크게 연속(sequential)할당과 불연속(non-sequential)할당 두 가지 방법이 있다.
불연속 할당 방법: 디스크 블록들을 연속적으로 저장하지 않는다. 대신 파일에 속한 디스크 블록들이 어디에 위치하고 있는지에 대한 정보를 기록해 두어야 한다. 이를 위한 방법으로 블록체인 기법, 인덱스 블록 기법, FAT(File Allocation Table)기법 등이 있다.
블록체인 기법: 같은 파일에 속한 디스크 블록들을 체인으로(각 블록에 포인터를 두어 다음 블록 위치를 기록, linked list와 유사) 연결해 놓는 방법이다. lseek()같은 시스템 콜을 사용하여 파일의 끝 부분을 읽으려면 어쩔 수 없이 앞부분의 데이터 블록을 읽어야 하며, 중간 한 블록이 유실된 경우 나머지 데이터까지 모두 잃게 된다.
인덱스블록 기법:
