index

• .git directory
• .git directory structure
• workflow
• HEAD
• FETCH_HEAD
• ORIG_HEAD
• config
• index
• description
• packed-refs
• refs
• objects
• logs
• info

.git directory

.git 디렉토리는 git 로컬 저장소의 핵심 데이터베이스로, 프로젝트 루트 디렉토리에 위치하며 git이 버전 관리에 필요한 모든 정보(커밋, 브랜치, 파일 상태, 설정 등)를 저장한다

git init 명령어를 실행하여 만들 수 있다

주요 역할

• 코드 변경 이력(히스토리) 저장
• 브랜치, 태그, HEAD 같은 참조(포인터) 관리
• 스테이징 상태와 설정 저장

.git directory structure

.git/
 └── HEAD
 └── index
 └── FETCH_HEAD
 └── ORIG_HEAD
 └── index
 └── config
 └── objects/
 └── refs/

HEAD: 현재 작업 위치(커밋/브랜치) 파일

index: 스테이징 영역 정보 파일

config: git 설정 파일

FETCH_HEAD: git fetch 명령 시 원격 리포지토리의 브랜치 정보 임시 저장 파일 (영구 저장 X)

ORIG_HEAD: 특정 작업 직전의 HEAD 위치를 기록하는 파일

objects: 커밋, 파일 내용 등의 객체 저장소 디렉토리

refs: 브랜치, 태그 등의 참조 디렉토리

workflow

refs: 브랜치와 태그로 커밋 참조 -> HEAD와 연결

objects: 실제 데이터(Blog, Tree, Commit) 저장 -> 스냅샷 구현

info: 로컬 환경 설정

logs: 작업 기록 -> 복구 및 추적

예시 워크플로우

• git commit -> objects에 새 git object 생성 -> refs/heads/main 업데이트 -> logs/HEAD에 기록
• git fetch -> refs/remotes/ 갱신 -> FETCH_HEAD 작성

HEAD

용도: 워킹 디렉토리와 스테이징 영역을 HEAD가 가리키는 스냅샷에 맞춰 조정한다

HEAD 파일은 현재 작업 중인 브랜치 또는 커밋을 가리키는 포인터이다

git의 현재 상태를 나타내며 브랜치 참조 시 ref: refs/heads/main으로 표시되고 Detached HEAD 상태인 경우 커밋 해시를 포함한다

git checkout으로 브랜치 전환 시 업데이트되며 새 커밋을 만들면 HEAD가 가리키는 브랜치도 함께 이동한다

FETCH_HEAD

용도: git merge FETCH_HEAD로 가져온 커밋을 병합할 때 사용한다

FETCH_HEAD 파일은 git fetch 또는 git pull 명령어를 실행할 때 원격 리포지토리에서 가져온 브랜치 정보를 임시로 기록한다

원격 브랜치 이름과 해당 커밋 해시를 포함하며, 여러 브랜치를 동시에 가져오면 각 줄에 기록된다

영구 저장이 아니라 매번 fetch할 때 덮어씌워진다

ORIG_HEAD

용도: 실수로 변경을 잃어버렸을 때 복구 (git reset --hard ORIG_HEAD)

ORIG_HEAD 파일은 특정 작업(merge, rebase, reset) 직전의 HEAD 위치를 기록한다 (이전 HEAD가 가리켰던 커밋 해시)

FETCH_HEAD와 마찬가지로 임시적으로 기록하며 다음 작업 시 ORIG_HEAD 값이 덮어씌워진다

위험한 작업 후 되돌릴 수 있게 백업 역할을 한다

git reset --hard 실행 시 이전 HEAD가 ORIG_HEAD에 저장된다

config

용도: 저장소별 설정 관리 및 전역 설정

config 파일은 ini 형식으로 작성되어 로컬 저장소의 설정 정보를 저장하여 git 동작 방식을 커스터마이징할 수 있다

로컬 리포지토리 별 설정은 root_project/.git/config에 설정한다

[core]
        repositoryformatversion = 0
        filemode = true
        bare = false
        logallrefupdates = true
        ignorecase = true
        precomposeunicode = true
[branch "asdf"]
        remote = origin
        merge = refs/heads/asdf
[remote "origin"]
        url = git@github.com:hansanhha/hansanhha.github.io
        fetch = +refs/heads/*:refs/remotes/origin/*

전역 설정은 ~/.gitconfig에 저장한다

git config --global로 설정한 값이 ~/.gitconfig에 저장된다

# This is Git's per-user configuration file.
[user]
# Please adapt and uncomment the following lines:
name = hansanhha
email = xxxx@xxxx
[core]
        autocrlf = input

index

용도: 워킹 디렉토리와 커밋 사이의 중간 상태 관리

index 파일은 스테이징 영역의 현재 상태를 저장하는 바이너리 파일이다

커밋할 준비가 된 파일을 목록을 관리하기 위해 존재하며 파일 이름, 해시 값, 타임스탬프, 상태 값 등이 포함된다

사용자가 git add로 파일을 스테이징하면 git 내부적으로 index가 업데이트되며, git commit시 index 내용이 커밋으로 리포지토리에 기록된다

git ls-files --stage로 내용을 확인할 수 있다

packed-refs

용도: 대규모 리포지토리의 참조 관리 효율성 최적화

packed-refs 파일은 git이 참조(브랜치, 태그 등)를 효율적으로 저장하기 위해 압축한 파일이다

개별 참조 파일(refs/heads/main 등)이 많아지면 git pack-refs로 통합할 수 있다

cat .git/packed-refs
# pack-refs with: peeled fully-peeled sorted
39aabb75c7aa0a5c91819e95136ea28d02c4c7e7 refs/heads/asdf
164ee1231abee6c8aa1848c515b9618549084d54 refs/heads/main

description

description 파일에 리포지토리에 대한 설명을 적을 수 있다

주로 git 호스팅 서비스에서 표시용으로 사용되었으나 요즘은 대부분 REAMDE.md 파일을 사용한다

기본값

Unnamed repository; edit this file 'description' to name the repository.

refs

용도: HEAD가 간접적으로 이 디렉토리에 저장된 참조들을 통해 커밋을 가리킨다

refs 디렉토리는 git의 참조(reference)를 저장하는 디렉토리이다 (텍스트 파일로 관리되어 직접 편집할 수 있으나 권장되지 않음)

참조는 브랜치, 태그, 원격 리포지토리 등을 특정 커밋에 연결해주는 포인터를 말한다

참조가 많아지면 성능 최적화를 위해 .git/packed-refs로 압축될 수 있다

.git/refs
└── heads
└── remotes
└── tasgs

refs/heads/

로컬 브랜치의 참조를 저장하는 디렉토리이다

각 파일은 브랜치 이름에 해당하며, 그 브랜치의 최신 커밋 해시를 포함한다

$ cat .git/refs/heads/asdf
da0f734f357cb64782d3afbbf2c74cf5d7a45513

git branch나 git switch git checkout으로 브랜치 작업 시 업데이트된다

refs/tags

태그를 저장하며 주로 릴리즈 버전(v1.0 등)을 표시한다

태그는 보통 고정된 커밋을 가리키며 lightweight 태그(단순 해시)와 annotated 태그(메시지 포함)가 있다

.git/refs/tags/v1.0 -> a1b2c3d4... 특정 커밋에 태그를 연결하는 방식

refs/remotes/

원격 리포지토리의 브랜치를 트래킹하는 디렉토리로 로컬과 원격 브랜치 동기화 상태를 나타낸다

git fetch 또는 git pull 시 원격 브랜치 정보가 이 디렉토리에 저장된다

./git/refs/remotes/origin/asdf -> e5f6g7h8... (원격 origin의 adsf 브랜치)

$ cat .git/refs/remotes/origin/asdf
da0f734f357cb64782d3afbbf2c74cf5d7a45513

objects

용도: 커밋 히스토리와 파일 내용 복원에 사용된다

.git/objects
└── [0-9a-f][0-9a-f]/
└── pack/

objects 디렉토리는 git의 모든 데이터(파일 내용, 디렉토리 구조, 커밋 정보)를 저장하는 객체(Blob, Tree, Commit, Tag) 데이터베이스로 git의 스냅샷과 델타 기반 저장소의 핵심이다

객체는 SHA-1 해시로 식별되며 해시의 앞 2자리로 폴더 이름, 나머지로 파일 이름을 생성한다

해시 a1b2c3d4e5f6... -> ./git/objects/a1/b2c3d4e5f6...

초기에는 개별 파일로 저장되지만 git gc로 Packfile로 압축되어 pack 하위 디렉토리에 저장된다

pack 디렉토리는 Pakcfile(압축된 객체 모음)과 인덱스 파일을 저장한다

$ cat .git/objects/pack/
pack-4f5b792256fffa863ed6f8d1bac07a2d08d82793.idx
pack-4f5b792256fffa863ed6f8d1bac07a2d08d82793.pack

logs

용도: 실수로 삭제한 커밋 복구, 작업 히스토리 디버깅

log 디렉토리는 git 작업(커밋, 브랜치 이동 등)의 로그 기록을 저장하여 히스토리 추적과 복구 작업에 쓰인다

.git/logs
├── HEAD
└── refs
    ├── heads
    │   ├── asdf
    │   └── main
    └── remotes
        └── origin
            └── asdf

logs/HEAD

HEAD의 이동 기록을 시간 순으로 저장하는 파일이다

이전 커밋 해시, 새 커밋 해시, 작업 시간, 메시지 형식으로 표현한다

$ cat .git/logs/HEAD

# 이전 내용 생략
51ddbdfaf704da7b6feb88e83692659cdd52b35d da0f734f357cb64782d3afbbf2c74cf5d7a45513 hansanhha <xxxxx@xxxxx> 1742912535 +0900  commit: D+100: add 0325 task

logs/refs

브랜치의 변경 로그를 담는 디렉토리로 하위 디렉토리 logs/refs/heads logs/refs/remotes logs/refs/tags로 구성된다

logs/refs/heads: 로컬 브랜치의 변경 로그

logs/refs/remotes: 리모트 브랜치의 변경 로그

.git/logs/refs/heads/main 파일은 로컬 main 브랜치의 커밋과 이동을 기록한다

.git/logs/refs/remotes/origin/main 파일은 리모트 main 브랜치의 커밋과 기타 정보를 기록한다

info

용도: .gitigonore와 별도로 로컬 리포지토리의 무시 패턴 관리

info 디렉토리는 리포지토리의 추가적인 메타데이터나 설정을 저장한다

.git/info/
└── exclude

info/exclude/

로컬 리포지토리에만 적용되는 .gitignore 같은 파일이다

.gitignore 파일은 커밋되지만 exclude 파일은 로컬 전용으로 사용된다