[Linux] File Descriptor(파일 디스크립터)란?

[Linux] File Descriptor(파일 디스크립터)란?

파일 디스크립터

  • 시스템으로부터 할당 받은 파일을 대표하는 0이 아닌 정수 값
  • 프로세스에서 특정 파일에 접근할 때 사용하는 추상적인 값
  • 프로세스에서 열린 파일의 목록을 관리하는 테이블의 인덱스
  • 파일마다 독립적으로 존재하며, 시스템에 따라 다른 구조를 가질 수 있다.
  • 대게 보조기억장치에 저장되어 있다가 해당 파일이 열릴(Open) 때 주기억장치로 이동한다
  • 파일을 관리하기 위해 시스템(운영체제)이 필요로 하는 파일에 대한 정보를 갖고 있는 제어블록(FCB)이다


흔히 유닉스 시스템에서 모든 것은 파일이라고 한다. 일반적인 정규파일(Regular File)에서부터 디렉토리(Directory), 소켓(Socket), 파이프(PIPE) 등등 모든 객체들은 파일로써 관리된다.
유닉스 시스템에서 프로세스가 이 파일들을 접근할 때에 파일 디스크립터라는 개념을 이용한다.

파일 디스크립터는 '0이 아닌 정수' 값이다. 즉, 음수가 아닌 0과 양수인 정수 값을 갖는다.
프로세스가 실행 중에 파일을 Open 하면 커널은 해당 프로세스의 파일 디스크립터 숫자 중에 사용하지 않는 가장 작은 값을 할당해 준다.
그 다음 프로세스가 열려있는 파일에 시스템 콜을 이용해서 접근 할 때, FD 값을 이용해 파일을 지칭 할 수 있다.

프로그램이 프로세스로 메모리에서 실행을 시작 할 때, 기본적으로 할당되는 파일 디스크립터들이 있다. 바로 표준 입력, 표준 출력, 표준 에러이다. 이들에게 각각 0, 1, 2 라는 정수가 할당된다.
0이 아닌 정수로 표현되는 파일 디스크립터는 0 ~ OPEN_MAX까지의 값을 가질 수 있으며, OPEN_MAX 값은 플랫폼에 따라 다르다.


파일 디스크립터는 위 그림에서 볼 수 있듯이, 단순히 숫자인 이유는 프로세스가 유지하고 있는 FD 테이블의 인덱스이기 때문이다. FD 3번이라는 의미는 FD 테이블의 3번 항목이 가리키는 파일이라는 의미이다.
프로세스는 이런 FD 테이블과 파일 테이블의 정보를 직접 고칠 수 없으며, 반드시 커널을 통해서 수정해야 한다.


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