파일관리 시스템 ( File Management System )

파일관리 시스템의 요소
- 액세스방식 : 저장되어 있는 데이터에 접근하는 방식
- 파일관리 : 파일을 저장,참조,공유할 수 있는 기법을 제공
- 보조기억장치관리 : 저장공간 할당 등을 관리
- 파일 무결성 유지 : 파일의 정보가 소실되지 않도록 보장함

파일관리 시스템의 기능
- 사용자간 전송/공유(판독,기록,수행), 백업 및 복구, 기호화된 이름 사용, 장치독립성, 암호화와 해독, 사용자 인터페이스, 파일 생성/수정/제거 등

블록킹(Blocking)
- 물리적 레코드(Physical record) : 블록(Block). 장치에 출력되거나 입력되는 실제 정보의 단위
- 논리적 레코드(Logical record) : 사용자 관점에서 한 단위로 취급되는 자료의 단위
- 블로킹되지 않은 레코드 : 물리적 레코드가 단 하나의 논리적 레코드로 구성된 경우를 말함
- fixed-length record / variable-length record : 레코드의 길이에 따른 구분

버퍼링(Buffering)
이 기술을 사용하여 입출력을 병행처리할 수 있음
- 주기억장치에 파일의 물리 블록을 저장할 수 있는 다수의 기억공간을 마련, 이를 버퍼라고 함
- 이중버퍼링(double-buffering) : 두 개의 버퍼를 교대로 사용하여, 한 쪽 버퍼에 프로세스가 쓰기작업을 하고, 다른 한 쪽 버퍼의 가득 찬 내용을 보조기억장치로 옮기는 작업을 양 쪽에서 동시 처리함 => 프로세스가 생성하는 레코드의 입출력과 프로세스의 계산을 병행처리할 수 있음

파일구조(File Organization)
- 순차파일(sequential file) : 레코드가 물리적 순서에 따라 저장됨. 자기테이브에 많이 사용됨
- 인덱스된 순차파일(indexed sequential file) : 레코드가 각 레코드의 키에 따라서 논리적 순서대로 배열되어 있음. 주로 디스크에 적용되는 방식.
- 직접파일(direct file) : Direct Access Storage Device의 물리적 주소를 통해 직접 액세스되는 파일.

파일 접근방식(File Access Method)
- 대기행렬을 사용한 접근방식(queued access method) : 순차/인덱스 접근시와 같이 레코드의 순서를 미리 예상가능할 때 사용함. 스케줄에 의한 버퍼링 처리. 사용자는 블로킹 처리에 신경 쓸 필요가 없음
- 기본접근방식(basic access method) : 레코드의 순서를 미리 알 수 없을 때 사용. 대기행렬 유지에 따르는 추가비용을 부담하지 않고자 하는 경우 사용. 물리적 블록의 읽기/쓰기=> 액세스방식이 담당, 블로킹(blocking)/해체(deblocking)=> 사용자가 담당

디스크 공간 할당(Disk Allocation) 방법
- 연속할당(continuous allocation)
  장점 : 논리적 연속이 물리적으로 인접하게 되어 액세스 시간 단축되며, 디렉토리에는 각 파일의 시작주소와 파일의 길이만 유지
  단점 : 파일의 삭제와 기록이 반복되면서, 크기가 다른 파일에 의해 단편화가 발생하며, 주기적인 집약(compaction)작업 필요. 파일의 크기가 주기적으로 증가/감소하는 경우 적용 어려움
- 불연속할당(dynamic noncontinuous allocation)
  1. 연결을 이용한 섹터단위 할당
     디스크는 섹터(sector)의 집합. 각 섹터는 다른 섹터를 가리키는 포인터를 가짐. 비어 있는 섹터들은 모두 연결되어 하나의 자유공간 리스트(free space list)를 형성함. 집약 불필요. 논리적 연결을 탐색하기 위한 부담이 크다(긴 탐구시간 필요). 포인터를 저장할 공간 필요.
  2. 블록할당
     연속할당과 불연속할당의 절충형. 연속되는 섹터로 구성된 블록(extent)을 할당함. 파일에 액세스할 때 해당 블록을 결정한 후 해당 섹터를 결정해야 함
     (1) 블록체인기법
     (2) 인덱스 블록체인기법
     (3) 블록지향파일 사상기법

파일 서술자(File Descriptor)
파일 제어 블록이라고도 함.
- 파일의 Symbolic name, 보조기억장치상의 파일위치, 파일구조, 보조기억장치유형, 액세스 제어 데이터, 파일 유형, 배치, 생성시각, 제거시각,최종수정시각,액세스 회수 등이 저장됨

접근제어(Access Control)
- 접근제어행렬(Access Control Matrix) : 사용자 X 파일 로 구성된 2차원 배열
- 사용자 집단별 접근 제어 : 파일의 소유자/사용자/그룹/공용 등으로 구분하여 제어

파일의 백업과 복구
- 주기적 백업
- 미러링(mirroring)
- 증가식 백업
- 트랜잭션 로깅 : 모든 트랜잭션이 발생과 동시에 백업됨