26 파일 속의 파일

패키지는 여러 파일을 담은 파일 하나다: .msi 는 표, 요약 정보, 캐비닛을 담고, .msix 는 프로그램 파일, 로고, 매니페스트를 담는다. 파일 안에 파일을 넣는 고전적인 방법은 두 가지 - 작은 파일 시스템과 묶음 파일(archive) - 이고, 두 패키지 형식이 하나씩 쓴다. 이 장은 튜토리얼의 패키지로 둘을 설명한다.

26.1 디스크가 파일을 저장하는 방법#

디스크는 같은 크기의 조각, 섹터(또는 클러스터)로 나뉜다 - 이를테면 하나에 4096 바이트 - 그리고 0, 1, 2, ... 로 번호가 붙는다. 파일이 한 조각에 다 들어가는 일은 드물고, 받은 섹터들이 나란히 있을 필요도 없다. 그래서 파일 시스템은 데이터 말고 두 가지를 더 둔다:

• 디렉터리: 파일마다 이름, 크기, 그리고 첫 섹터.
• 할당 표: 섹터마다 같은 파일의 다음 섹터 번호, 또는 "마지막"이나 "비어 있음" 표시.

파일을 읽으려면 디렉터리에서 첫 섹터를 찾고, 표를 따라 섹터에서 섹터로 - 사슬을 따라 - "마지막" 표시까지 간다:

  directory:  report.txt   size 10,000   first sector 4

  allocation table:
    sector:  0     1     2     3     4     5     6     7
    next:    -     -     -     -     5     7     free  end

  report.txt = sector 4 -> sector 5 -> sector 7 -> end    (3 x 4096 bytes, the last one partly used)

USB 메모리의 FAT 파일 시스템이 이렇게 동작한다(FAT: file allocation table, 파일 할당 표). 파일을 지우면 섹터를 비었다고 표시할 뿐이고, 파일이 커지면 사슬에 섹터를 더 이을 뿐이다.

26.2 MSI 는 파일 속의 파일 시스템이다#

.msi 는 복합 파일(Compound File, Microsoft 의 "구조화된 저장소")이다: 위의 방식 그대로를 파일 하나 안에 둔 것이다. 튜토리얼의 첫 hello.msi, 32,768 바이트를 뜯어 보면:

  offset 0x0000  header           (the 512-byte header, padded to one 4096-byte sector)
  offset 0x1000  sector 0         the allocation table (FAT)
  offset 0x2000  sector 1         the directory
  offset 0x3000  sector 2         the mini FAT (see below)
  offset 0x4000  sector 3         the mini stream (see below), first part
  offset 0x5000  sector 4         the mini stream, second part
  offset 0x6000  sector 5         cab1.cab, first part
  offset 0x7000  sector 6         cab1.cab, second part

머리가 처음 4096 바이트를 차지하므로 섹터 n 은 바이트 (n + 1) x 4096 에서 시작한다. 머리(1장)가 나머지가 어디 있는지 말한다: 오프셋 0x30 의 01 00 00 00 - 디렉터리는 섹터 1 에서 시작한다. 섹터 0 의 할당 표를 4바이트 little-endian 수(2장)로 읽으면:

안에 든 파일을 스트림이라 부른다. 디렉터리에는 스트림마다 128 바이트 항목이 하나씩 있다: UTF-16(3장)으로 쓴 이름, 종류, 첫 섹터, 크기. 첫 항목은 언제나 뿌리(root)다:

  52 00 6f 00 6f 00 74 00 20 00 45 00 6e 00 74 00 72 00 79 00 00 00 ...
   R     o     o     t           E     n     t     r     y   (end)

작은 스트림: 미니 스트림#

4096 바이트 섹터에 20 바이트짜리 표를 넣으면 공간 대부분이 버려진다. 그래서 4096 바이트(머리의 오프셋 0x38 에 있는 수)보다 작은 스트림은 미니 스트림이라는 스트림 하나에 함께 두고, 64 바이트 미니 섹터로 잘라, 자기 표인 미니 FAT 으로 관리한다. 이 패키지에서는 스트림 스무 개 - 4~1,896 바이트짜리 표 열아홉과 332 바이트 요약 정보 - 가 섹터 3·4 의 6,144 바이트 미니 스트림을 나눠 쓴다. 보통 섹터를 쓸 만큼 큰 것은 6,776 바이트 캐비닛뿐이다. 같은 방식을 한 단계 아래에서 한 번 더 쓴 것이다.

이름#

MSI 의 스트림 이름은 이상하게 보인다 - 䡀㼿䕷䑬㹪䒲䠯. 이름 하나에 허용되는 31 글자에 더 많은 글자를 넣으려고 Windows Installer 가 표 이름을 한중일 문자 영역의 글자로 눌러 담기 때문이다. rubrapack inspect hello.msi --streams (튜토리얼 18장)는 그것을 풀어 보인다: File, Component, cab1.cab, ... 이름 하나는 평범하다: \005SummaryInformation, 곧 요약 정보로, 복합 파일을 다루는 어느 도구든 읽을 수 있다.

26.3 MSIX 는 묶음 파일이다#

묶음 파일은 파일 시스템보다 단순하다: 파일을 하나씩, 저마다 작은 머리 뒤에 차례로 쓰고, 끝의 목록이 각각 어디 있는지 말한다. 파일을 제자리에서 키울 수는 없지만 패키지는 그럴 일이 없다. MSIX 가 쓰는 ZIP 형식은 이렇게 생겼다:

  "PK 03 04"  local header: name, sizes, method   + the file's (compressed) bytes     hello.exe
  "PK 03 04"  local header                        + bytes                             guide.txt
  ...                                                                                  (9 files)
  "PK 01 02"  central directory: one entry per file, with where its local header is
  "PK 06 06"  end record: how many files, where the central directory starts

튜토리얼의 hello.msix(11,119 바이트)는 50 4b 03 04 - ZIP 을 만든 Phil Katz 의 머리글자 "PK" - 로 시작하고 이름 hello.exe 가 뒤따른다. 중앙 디렉터리는 바이트 10,208 에서 시작해 항목 아홉을 나열한다. 읽는 쪽은 먼저 파일 끝으로 가서 끝 기록을 찾고, 거기서 목록으로 간다. (MSIX 는 4 GiB 넘는 묶음을 위해 만든 ZIP64 형태의 끝 기록 PK 06 06 을 쓴다.)

항목마다 방법(5장)을 적는다: deflate 는 8, 저장은 0 - 여기서는 PNG 로고 셋이 0, 나머지는 모두 8 이다.

26.4 왜 두 설계인가?#

Windows Installer 는 1999년에 Office 가 쓰던 저장소 위에 만들어졌고, MSIX 는 2018년에 .docx 파일이 쓰는 포장 표준(OPC) 위에 만들어졌다 - 그것이 ZIP 이다. 둘 다 "파일 속의 파일"이다.

26.5 쓰이는 곳#

• 튜토리얼 18장: inspect --streams, extract.
• 제4부: 복합 파일, MSI 데이터베이스(스트림 이름), MSIX(ZIP 구조).