inode
파일이 생성되는 과정

파일이 생성되는 과정

📌 리눅스에서 파일이 생성될 때 Inode와 파일 시스템에서 어떤 일이 일어나는가?

리눅스에서 파일을 생성하면 디렉토리 엔트리(파일 이름)와 inode(파일 메타데이터 및 데이터 블록 위치)가 함께 생성됩니다.
각 단계별로 어떻게 동작하는지 살펴보겠습니다.

1️⃣ 파일 생성 시 발생하는 과정 

touch myfile.txt

이 명령어를 실행하면 다음과 같은 일이 발생합니다.

📍 1. 새로운 Inode 할당

  • 파일 시스템은 사용 가능한 빈 inode를 찾아 새 파일을 위한 inode를 할당합니다.
  • ls -i myfile.txt로 확인 가능.

📍 2. Inode에 파일 메타데이터 기록

  • 파일의 소유자, 권한, 타임스탬프, 링크 수, 크기(0바이트), 데이터 블록 포인터 등이 inode에 저장됩니다.
  • stat myfile.txt로 확인 가능.

📍 3. 디렉토리 엔트리 생성 (파일 이름과 inode 연결)

  • myfile.txt라는 파일 이름이 현재 디렉토리(.)에 저장되며, 해당 파일이 가리키는 inode 번호가 매핑됩니다.
  • ls -i를 사용하면 myfile.txt가 특정 inode 번호를 가리키고 있는 것을 확인할 수 있습니다.

📍 4. 파일 크기가 0보다 크면 데이터 블록 할당

  • touch myfile.txt는 빈 파일을 생성하므로 데이터 블록 할당이 필요하지 않지만,
    echo "hello" > myfile.txt처럼 데이터를 추가하면, 파일 시스템이 데이터 블록을 할당하고 이를 inode에 기록합니다.

2️⃣ 파일 생성 후 구조 예시

touch myfile.txt 실행 후 ls -i myfile.txt 하면 다음과 같이 보일 수 있습니다.

ls -i myfile.txt
# 출력 예시: 123456 myfile.txt
  • 여기서 123456은 inode 번호입니다.
  • 해당 inode 정보를 확인하면 아래와 같은 데이터가 보입니다.
stat myfile.txt

출력 예시:

  File: myfile.txt
  Size: 0          Blocks: 0          IO Block: 4096   regular file
Device: 802h/2050d    Inode: 123456      Links: 1
Access: 2025-03-26 12:34:56
Modify: 2025-03-26 12:34:56
Change: 2025-03-26 12:34:56

✅ 파일 이름이 디렉토리 엔트리에서 inode(123456)와 연결됨
✅ 데이터 블록이 할당되지 않음 (Size: 0, Blocks: 0)

3️⃣ 파일에 데이터를 쓰면 어떤 일이 일어나는가? 

echo "Hello, World!" > myfile.txt

이제 데이터가 추가되었으므로 inode와 데이터 블록에 변화가 생깁니다.

📍 1. 데이터 블록 할당

  • 파일 시스템은 빈 데이터 블록을 찾아 데이터를 저장하고,
  • 해당 블록의 위치를 inode에 기록합니다.

📍 2. Inode 정보 업데이트

  • 파일 크기(Size) 변경
  • 데이터 블록 포인터 기록
  • 마지막 변경 시간(mtime), 변경된 inode 시간(ctime) 업데이트
stat myfile.txt

출력 예시:

  File: myfile.txt
  Size: 13         Blocks: 8          IO Block: 4096   regular file
Device: 802h/2050d    Inode: 123456      Links: 1
Access: 2025-03-26 12:35:12
Modify: 2025-03-26 12:35:12
Change: 2025-03-26 12:35:12

✅ 파일 크기 증가 (Size: 13)
✅ 데이터 블록 할당 (Blocks: 8, 보통 최소 블록 크기가 4KB)
✅ inode는 그대로지만 내용 변경됨

4️⃣ 디렉토리 내부에서는 어떻게 저장될까?

디렉토리는 파일 목록을 inode와 연결하는 역할을 합니다.
즉, ls -l에서 보이는 파일 목록은 디렉토리 파일의 데이터 블록에 저장된 inode 번호와 파일 이름 목록입니다.

예제: ls -il을 사용해 현재 디렉토리 inode 정보 확인 

ls -il

출력 예시:

654321 drwxr-xr-x  2 user user 4096 Mar 26 12:30 mydir
123456 -rw-r--r--  1 user user   13 Mar 26 12:35 myfile.txt

✅ myfile.txt가 inode 123456을 가리키고 있음
✅ 디렉토리 자체도 inode(654321)를 가짐

ls -id .

출력 예시:

654321 .

✅ 현재 디렉토리 자체도 inode를 가짐 (디렉토리도 파일!)

📌 5️⃣ 정리: 파일 생성 시 내부 동작

1️⃣ 파일 생성 요청 → 빈 inode 할당
2️⃣ inode에 파일 정보 저장 (소유자, 권한, 크기 등)
3️⃣ 디렉토리 엔트리에 파일 이름과 inode 연결
4️⃣ 파일 크기가 0이 아니면 데이터 블록을 찾아 할당
5️⃣ 파일 크기 변경 시 inode 메타데이터 갱신

🔥 즉, 리눅스 파일 시스템에서는 파일 이름이 아니라 inode가 핵심적인 역할을 한다! 🔥

inodeinode table