디렉토리

3. 폴더 (디렉터리)의 개념

현대 대부분의 운영 체제에서 디렉터리를 시각적으로 표현하기 위해 '폴더'라는 용어와 컴퓨터 아이콘을 사용한다. '폴더'는 사무실에서 사용하는 파일 폴더에서 유래한 비유적 표현이다.^[5] 전자 기록 기계, 회계 (ERMA) Mark 1 및 제록스 스타(Xerox Star)에서 처음 사용되었다.^[6] 폴더는 실제 파일 폴더와 유사한 컴퓨터 아이콘으로 묘사된다. KDE에서 사용되는 폴더 아이콘은 다음과 같다.

3. 1. 디렉터리와 폴더의 차이점

4. 경로

파일 시스템 내에서 특정 파일이나 디렉터리의 위치를 나타내는 문자열을 경로라고 한다.^[3]

4. 1. 절대 경로와 상대 경로

4. 2. 현재 작업 디렉터리

5. 운영 체제별 디렉터리 구조

Unix나 MS-DOS, 버전 3.1 이전의 Windows 등에서는 "디렉토리"라고 부르고, Mac OS, iOS, Android 등에서는 "폴더"라고 부른다. Windows 95 이후의 탐색기에서는 가상적인 계층 구조인 셸 네임스페이스가 도입되어 GUI상에서는 폴더라고 부르게 되었지만, 디렉토리와 완전히 동의어는 아니다. 예를 들어, 제어판이나 네트워크, 압축 폴더 등은 파일 시스템상의 디렉토리와는 다른 가상 폴더이다^[7].[ [구글 드라이브]]나 원드라이브와 같은 온라인 스토리지 서비스에도 폴더의 개념이 있다.

Unix 계열 운영 체제는 유일한 최상위 루트(루트 디렉토리)를 가지며, 스토리지나 볼륨(파티션)의 내용은 임의의 가지(마운트 포인트)에 마운트되는 트리 (나무) 모델을 따른다. 반면 MS-DOS 및 Windows에서는 최상위가 "드라이브" 단위이며, 각 드라이브에 각각의 미디어의 루트 디렉토리가 있고, 각각의 트리가 있는 모델이다. 이는 수학에서 "숲" 또는 "밀림"이라고 불리며, "나무"와 구별되기도 한다.

디렉토리를 통해 임의의 깊이의 계층을 구성할 수 있다. 시스템 호출상의 파일 지정을 현재 디렉토리의 이동과 파일 지정처럼 별도로 해야 하는 시스템도 있지만, Unix 등과 같이 "디렉토리명/디렉토리명/디렉토리명/파일 이름"과 같이 세퍼레이터(구분자)로 분리하여 한 번에 지정할 수 있는 시스템도 있다. 세퍼레이터는 Unix에서는 '/'(슬래시), MS-DOS나 Windows에서는 '\'이다. MS-DOS의 세퍼레이터는 내부적으로 슬래시로의 전환에도 대응했다^[8]. Windows에서는 많은 경우 세퍼레이터로 0x5C 대신 슬래시를 사용할 수 있지만, API에 따라 슬래시에 대응하지 않고 0x5C만 허용하는 것도 있다.

루트 디렉토리로부터의 절대적인 표현으로 지정한 경로는 "절대 경로" 또는 "전체 경로"라고 부른다. 현재 디렉토리 등, 어떤 임의의 디렉토리로부터 상대적으로 지정하는 경로는 "상대 경로"라고 한다. 상대 경로는 디렉토리 트래버설 등의 공격을 허용하는 보안 허점을 만들 수 있으므로 주의해야 한다.

Unix 등에서는 프로세스의 속성으로 현재 디렉토리(워킹 디렉토리)가 있으며, 상대 경로로 지정된 경우 "기본 디렉토리"로 사용된다. Unix에는 디렉터리의 내용을 표시하는 외부 명령으로 `ls` 명령어가 있으며, MS-DOS의 COMMAND.COM에는 `dir`^[9] 명령어가 있다.

Unix 계열 시스템에서는 사용자마다 홈 디렉토리가 설정되어 있으며, 해당 사용자의 로그인 후 첫 번째 프로세스(셸)의 초기 현재 디렉토리가 된다.

Unix를 비롯한 많은 시스템에서는 디렉토리 안의 파일 이름의 순서를 사용자가 편집할 수 없지만, MS-DOS에서는 디스크 내용을 직접 변경하여 편집할 수 있었으므로 FD나 마이크로 데이터의 "생태" 시리즈 등, 그러한 편집 기능을 가진 파일 관리 소프트도 있었다.

상용 UNIX나 FreeBSD 등 BSD계 시스템에서는 GNU/Linux에서의 coreutils에 해당하는 기본적인 유틸리티는 모두 커널과 같은 프로젝트로 유지 관리되는 기본 시스템에 포함되어 있다. GNU/Linux에서는 이전에는 배포판마다 제각각이었기 때문에 번거로운 작업 등이 필요했던 경우가 있어 Filesystem Hierarchy Standard (FHS)에 의해 표준화가 이루어지고 있다.

5. 1. 유닉스 및 리눅스

5. 2. 윈도우

5. 3. macOS

6. 디렉터리 관련 API

플랫폼별로 디렉터리를 처리하기 위한 시스템 호출 및 API가 제공된다. 대표적인 것으로는 POSIX와 Windows API가 있으며, C 언어 호환 인터페이스를 가진 함수로 제공된다. 운영 체제 셸 및 시스템 명령어도 이러한 API를 기반으로 구축되었으며, 그 동작은 시스템 호출 및 API 사양의 영향을 적지 않게 받는다.

Java나 .NET 등의 표준 클래스 라이브러리에서의 디렉터리 조작 API는 내부적으로 이것들을 사용하여 구현된다. Python과 같은 동적 언어의 라이브러리도 마찬가지이다.

6. 1. POSIX API

• `mkdir()`: 디렉터리를 생성한다.^[10]
• `rmdir()`: 디렉터리를 삭제한다. 단, 디렉터리 내용은 비어 있어야 한다.^[10]
• `opendir()`: 디렉터리 경로 문자열을 전달하여 `DIR` 객체를 생성한다.^[10]
• `fdopendir()`: 파일 디스크립터에 대응하는 `opendir()` 버전이다.
• `readdir()`: `opendir()`로 생성된 `DIR` 객체를 사용하여 디렉터리 내 항목을 열거한다.^[10] 원래는 호출마다 덮어쓰는 정적 내부 버퍼에 대한 포인터를 반환하여 스레드 안전하지 않았지만, IEEE 1003.1-2024 Issue 8부터는 단일 디렉터리 스트림에 대해 서로 다른 스레드로부터 동시에 병행 호출이 없는 한 스레드 안전해야 한다.^[11]
• `readdir_r()`: 사용자 제공 버퍼에 값을 써넣어 스레드 안전성(재진입 가능)을 추가한 함수였지만, 호출 측에서 버퍼 크기를 지정할 수 없고 파일 이름을 보존하기에 충분한 버퍼를 확실하게 할당할 수 없다는 설계 결함이 있었다. IEEE 1003.1-2024 Issue 8에서는 폐지 예정이다.^[11]
• `rewinddir()`:
• `closedir()`: 사용이 끝난 `DIR` 객체를 파기한다.^[10]

6. 2. Windows API

그 외에도, Windows 버전에 따라 디렉터리 계층을 한 번의 호출로 생성하는 `SHCreateDirectoryEx()`^[13], 로그인 사용자의 홈 디렉터리나 데스크톱 등 자주 사용되는 특수 폴더의 경로를 얻는 `SHGetKnownFolderPath()`^[14]와 같은 상위 셸 API도 지원한다. `SHGetKnownFolderPath()`는 마이크로소프트 윈도우 비스타 이후에 구현되었으며, `SHGetSpecialFolderPath()`^[15] 및 `SHGetFolderPath()`^[16]의 후계 함수이다.

7. 조회 캐시

계층적 파일 시스템을 지원하는 운영 체제(사실상 모든 현대적인 운영 체제)는 최근 경로 조회를 RAM에 캐싱하는 형태를 구현한다. 유닉스 계열 운영 체제에서는 이를 디렉토리 이름 조회 캐시(DNLC)라고 부르지만, 리눅스에서는 dcache라고 부른다. 로컬 파일 시스템의 경우 DNLC 항목은 일반적으로 다른 더 최근 항목의 압력 하에서만 만료된다. 네트워크 파일 시스템의 경우에는 항목이 다른 클라이언트에 의해 무효화되지 않았는지 확인하기 위해 일관성 메커니즘이 필요하다.

8. 유니코드

GUI로 표현되는 디렉터리(폴더)의 아이콘은 이모지로 유니코드에 수록되어 있다.^[1] U+1F4C1과 U+1F4C2의 두 개는 유니코드 6.0에서, U+1F5BF, U+1F5C0, U+1F5C1의 세 개는 유니코드 7.0에서 추가되었다.^[1]

참조

_[1] 서적 Using The AMIGA Workbench Commodore-Amiga 1991-07-01
_[2] 웹사이트 Shared MIME-info Database https://specificatio[...] X Desktop Group 2023-03-13
_[3] 웹사이트 Everything is a File http://www.bga.org/~[...] 2021-04-30
_[4] 웹사이트 readdir(3) — Linux manual page https://man7.org/lin[...] The Linux man-pages project 2022-11-27
_[5] 논문 Organization and Retrieval of Records Generated in a Large-Scale Engineering Project http://www.computer.[...] 1958
_[6] 웹사이트 "Xerox Star User Interface (1982)" https://www.youtube.[...] 2014-11-19
_[7] 웹사이트 What is the difference between a directory and a folder? https://devblogs.mic[...] 2021-02-12
_[8] 웹사이트 Windowsのパス区切り文字は、なぜ逆スラッシュになったのか？ https://ascii.jp/ele[...]
_[9] 서적 標準MS-DOSハンドブック 株式会社アスキー 1984-07-10
_[10] 웹사이트 fdopendir, opendir — open directory associated with file descriptor https://pubs.opengro[...]
_[11] 웹사이트 readdir, readdir_r — read a directory https://pubs.opengro[...]
_[12] 웹사이트 Listing the Files in a Directory - Win32 apps https://learn.micros[...]
_[13] 웹사이트 SHCreateDirectoryExW function (shlobj_core.h) - Win32 apps https://learn.micros[...]
_[14] 웹사이트 SHGetKnownFolderPath function (shlobj_core.h) - Win32 apps https://learn.micros[...]
_[15] 웹사이트 SHGetSpecialFolderPathW function (shlobj_core.h) - Win32 apps https://learn.micros[...]
_[16] 웹사이트 SHGetFolderPathW function (shlobj_core.h) - Win32 apps https://learn.micros[...]
_[17] 웹인용 국립국어원 외래어 표기법 http://www.korean.go[...] 2016-01-01
_[18] 웹인용 용어집 - D http://support.micro[...] 2012-09-24
_[19] 서적 Murach's C# 2005 http://www.murach.co[...] Mike Murach & Associates