# 1단원. 리눅스 기초와 파일 시스템

> 대상: 전공자 · 정보처리기사 취득자 | 목적: 인프라 직무(네트워크·클라우드·시스템·보안) 기술 면접 대비
> 중요도: ★★★ 최빈출 · ★★ 자주 출제 · ★ 기본 개념

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## Q1. 리눅스의 디렉토리 구조(FHS)를 주요 디렉토리 중심으로 설명하세요. ★★★

**답안**
리눅스는 **FHS(Filesystem Hierarchy Standard)**라는 표준에 따라 디렉토리 구조가 정해져 있으며, 최상위는 루트(`/`) 디렉토리입니다. **`/bin`, `/sbin`**에는 시스템 부팅과 운영에 필요한 필수 실행 파일이, **`/etc`**에는 시스템 설정 파일이 위치합니다. **`/home`**은 사용자 계정별 홈 디렉토리, **`/var`**는 로그·캐시처럼 실행 중 변화하는 가변 데이터, **`/tmp`**는 임시 파일을 저장합니다. **`/proc`, `/sys`**는 실제 디스크 파일이 아니라 커널이 실시간으로 제공하는 프로세스·시스템 정보를 담은 가상 파일 시스템이라는 점이 자주 출제됩니다. **`/usr`**에는 사용자용 응용 프로그램과 라이브러리가, **`/lib`**에는 공유 라이브러리가 위치합니다.

**관련 개념**
FHS, 가상 파일 시스템, /proc, /etc, 루트 파일 시스템

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## Q2. 리눅스에서 사용하는 대표적인 파일 시스템 종류와 특징을 설명하세요. ★★

**답안**
**ext4**는 리눅스의 오랜 표준 파일 시스템으로, 저널링을 지원해 비정상 종료 시에도 데이터 무결성을 유지하고 안정성이 검증되어 있습니다. **XFS**는 대용량 파일과 고성능 I/O에 강점이 있어 서버 및 스토리지 환경에서 많이 사용되며, 온라인 상태에서 파일 시스템 크기를 늘릴 수 있습니다. **Btrfs**는 스냅샷, 체크섬, 통합 볼륨 관리(RAID 유사 기능) 등 고급 기능을 제공하는 차세대 파일 시스템입니다. 이 외에 네트워크를 통해 파일을 공유하는 **NFS**, 윈도우와 호환되는 **FAT32/NTFS**도 자주 언급됩니다. 면접에서는 "왜 저널링 파일 시스템이 필요한가"로 이어지는 경우가 많으므로 저널링의 목적(비정상 종료 시 복구 시간 단축)을 함께 알아두는 것이 좋습니다.

**관련 개념**
저널링, ext4, XFS, Btrfs, 파일 시스템 포맷

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## Q3. inode란 무엇이며 어떤 정보를 담고 있는지 설명하세요. ★★★

**답안**
**inode**는 리눅스 파일 시스템에서 파일 하나하나에 대한 메타데이터를 저장하는 자료구조로, 파일의 실제 데이터가 아니라 파일에 대한 "속성 정보"를 담습니다. 여기에는 파일 크기, 소유자(UID/GID), 권한, 생성·수정·접근 시간, 데이터 블록의 위치를 가리키는 포인터 등이 포함되지만, **파일명은 inode에 저장되지 않고 디렉토리 엔트리(파일명-inode 번호 매핑)에 별도로 저장**됩니다. 이 때문에 같은 inode를 여러 파일명이 가리킬 수 있는데 이것이 하드링크의 원리입니다. inode 개수는 파일 시스템 생성 시 고정되므로, 디스크 용량이 남아 있어도 inode가 모두 소진되면 더 이상 파일을 생성할 수 없는 상황이 발생할 수 있습니다(`df -i`로 확인). 이 개념은 하드링크/심볼릭링크, `df -i`를 통한 장애 진단 질문으로 자연스럽게 이어집니다.

**관련 개념**
디렉토리 엔트리, df -i, 하드링크, 메타데이터, 데이터 블록

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## Q4. 하드링크와 심볼릭링크(소프트링크)의 차이를 설명하세요. ★★★

**답안**
**하드링크**는 동일한 inode를 가리키는 또 하나의 디렉토리 엔트리로, 원본 파일과 완전히 동등하며 원본을 삭제해도 링크 카운트가 0이 되기 전까지 데이터는 유지됩니다. 반면 **심볼릭링크(소프트링크)**는 원본 파일의 경로 문자열을 담고 있는 별도의 파일(별도 inode)로, 원본이 삭제되면 "깨진 링크(dangling link)"가 됩니다. 하드링크는 같은 파일 시스템(파티션) 내에서만 생성 가능하고 디렉토리에는 만들 수 없지만, 심볼릭링크는 파일 시스템 경계를 넘어 생성할 수 있고 디렉토리도 링크할 수 있습니다. 명령어로는 `ln`이 하드링크, `ln -s`가 심볼릭링크를 생성합니다. 실무에서는 설정 파일 버전 전환이나 배포 디렉토리 스위칭에 심볼릭링크가 자주 사용됩니다.

**관련 개념**
inode, ln -s, 링크 카운트, dangling link, 파일 시스템 경계

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## Q5. 마운트(mount)란 무엇이며 /etc/fstab의 역할을 설명하세요. ★★

**답안**
**마운트**는 물리적인 디스크 파티션이나 외부 저장장치, 네트워크 파일 시스템을 리눅스의 특정 디렉토리(마운트 포인트)에 연결해 하나의 디렉토리 트리 안에서 접근할 수 있도록 하는 과정입니다. `mount` 명령으로 수동 마운트할 수 있지만, 시스템 부팅 시 자동으로 마운트되도록 하려면 **`/etc/fstab`** 파일에 장치, 마운트 포인트, 파일 시스템 종류, 옵션, 덤프/검사 순서를 기록해 둡니다. 마운트 해제는 `umount`로 하며, 파일이 사용 중이면 "device is busy" 오류가 발생할 수 있어 `lsof`나 `fuser`로 사용 중인 프로세스를 확인하는 경우가 많습니다. 클라우드 환경에서는 EBS/블록 스토리지를 인스턴스에 연결한 뒤 파티셔닝, 포맷, 마운트, fstab 등록까지의 흐름이 실무 질문으로 자주 나옵니다.

**관련 개념**
/etc/fstab, umount, 마운트 포인트, lsof, 블록 디바이스

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## Q6. 절대경로와 상대경로의 차이, 그리고 파일 디스크립터의 개념을 설명하세요. ★

**답안**
**절대경로**는 루트(`/`)부터 시작해 대상 파일까지의 전체 경로를 명시하는 방식으로 현재 작업 디렉토리와 무관하게 항상 동일한 위치를 가리킵니다. **상대경로**는 현재 작업 디렉토리를 기준으로 한 경로이며 `.`(현재 디렉토리), `..`(상위 디렉토리)를 활용합니다. 스크립트를 어디서 실행하든 안정적으로 동작하게 하려면 절대경로 사용이 권장됩니다. **파일 디스크립터(FD)**는 프로세스가 열어 놓은 파일이나 소켓 등을 가리키는 정수 형태의 식별자로, 기본적으로 0번은 표준입력(stdin), 1번은 표준출력(stdout), 2번은 표준에러(stderr)로 예약되어 있습니다. 리다이렉션이나 파이프는 결국 이 파일 디스크립터를 재연결하는 동작입니다.

**관련 개념**
stdin/stdout/stderr, 현재 작업 디렉토리, 심볼릭 경로, FD 번호

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## Q7. df와 du 명령의 차이를 설명하세요. ★★

**답안**
**`df`(disk free)**는 파일 시스템 단위로 마운트된 디스크 전체의 사용량과 여유 공간을 보여주는 명령으로, "이 파티션에 얼마나 남았는가"를 확인할 때 사용합니다. **`du`(disk usage)**는 특정 디렉토리나 파일이 실제로 차지하는 용량을 계산하는 명령으로, "어떤 디렉토리가 용량을 많이 차지하는가"를 파악할 때 사용합니다. 두 값이 다르게 보이는 대표적인 상황은 삭제된 파일을 어떤 프로세스가 여전히 열고 있는 경우로, 이때 `df`상의 사용량은 줄지 않지만 `du`로는 해당 파일이 보이지 않는 불일치가 발생할 수 있습니다. 실무에서는 `du -sh */ | sort -rh`처럼 조합해 용량을 많이 차지하는 디렉토리를 빠르게 찾는 방식이 자주 쓰입니다. 이 차이는 디스크 풀(disk full) 장애 트러블슈팅에서 핵심 질문으로 자주 등장합니다.

**관련 개념**
디스크 풀 트러블슈팅, lsof를 통한 삭제된 열린 파일 확인, 파일 시스템 단위 vs 디렉토리 단위, sort -rh

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## Q8. 저널링 파일 시스템이 필요한 이유를 설명하세요. ★★

**답안**
**저널링(journaling)**은 파일 시스템에 실제 변경을 적용하기 전에 그 변경 내용을 별도의 로그(저널) 영역에 먼저 기록해 두는 기법입니다. 정전이나 시스템 크래시처럼 갑작스러운 종료가 발생해도, 재부팅 시 전체 디스크를 처음부터 검사(fsck)할 필요 없이 저널에 기록된 내용만 확인해 미완료된 트랜잭션을 롤백하거나 재적용함으로써 빠르게 일관된 상태로 복구할 수 있습니다. 저널링이 없던 초창기 파일 시스템(ext2 등)은 비정상 종료 시 전체 디스크 검사에 매우 오랜 시간이 걸렸다는 점과 대비해서 설명하면 좋습니다. 다만 모든 쓰기 작업을 저널에도 기록하므로 약간의 성능 오버헤드가 발생할 수 있어, 메타데이터만 저널링할지 데이터까지 저널링할지 선택 가능한 모드가 존재합니다. ext4, XFS 등 현대 리눅스 파일 시스템 대부분이 저널링을 기본으로 채택하고 있습니다.

**관련 개념**
fsck, 크래시 복구, 트랜잭션 로그, ext2 대비, 메타데이터 저널링

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## Q9. 리눅스 부팅 과정을 순서대로 설명하세요. ★★

**답안**
전원이 켜지면 먼저 하드웨어를 초기화하는 **BIOS/UEFI**가 실행되어 자체 진단(POST)을 수행한 뒤 부팅 장치를 찾습니다. 이후 **부트로더(GRUB 등)**가 로드되어 사용자가 선택한 커널 이미지와 초기 램디스크(initramfs)를 메모리에 적재합니다. **커널**이 실행되면 하드웨어를 인식하고 초기 프로세스인 `init`(현대 배포판에서는 **systemd**)를 최초 프로세스(PID 1)로 실행합니다. systemd는 설정된 타겟(target, 과거 runlevel에 대응)에 따라 필요한 서비스와 데몬들을 순차적/병렬적으로 기동하며, 이 과정이 끝나면 로그인 화면이나 셸 프롬프트가 제공되어 사용자가 로그인할 수 있는 상태가 됩니다. 이 흐름은 "커널 패닉은 어느 단계에서 발생하는가", "PID 1이 왜 특별한가" 같은 꼬리질문으로 이어지기 쉽습니다.

**관련 개념**
GRUB, initramfs, PID 1, systemd target, 커널 패닉

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## Q10. 리눅스에서 파일이나 디렉토리를 찾고 텍스트를 검색하는 기본 명령어를 설명하세요. ★

**답안**
**`find`**는 디렉토리 트리를 순회하며 이름, 크기, 수정 시간, 권한 등 다양한 조건으로 파일을 검색할 수 있는 명령으로, `-exec` 옵션을 통해 검색된 파일에 바로 다른 명령을 적용할 수 있습니다. **`grep`**은 파일 내용 중 특정 패턴(문자열/정규식)이 포함된 줄을 검색하는 명령이며, `-r`로 재귀 검색, `-i`로 대소문자 무시, `-n`으로 줄 번호 출력이 가능합니다. **`locate`**는 사전에 구축된 파일 인덱스 데이터베이스를 검색하므로 `find`보다 훨씬 빠르지만 실시간 반영이 되지 않는 단점이 있습니다. 이 외에 `which`/`whereis`로 실행 파일 위치를 확인하는 것도 자주 쓰입니다. 이 명령어들은 파이프(`|`)와 결합해 로그 분석이나 자동화 스크립트에서 핵심적으로 활용됩니다.

**관련 개념**
find -exec, grep -r/-i/-n, locate와 updatedb, which/whereis, 파이프 활용

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