目录

对于每一个接触过计算机的人来说，目录（directory）一词并不陌生，很多地方将其翻译为文件夹，我个人认为这一个词很有误导倾向。在没有学习操作系统时候，我们通常对与文件夹的理解是这样的：文件夹就像一个袋子，它将里面的文件或者文件夹装起来，我们进入到文件夹里会看到很多文件，然后就可以进行一系列操作。这是因为操作系统高度的封装性，让我们产生这一错觉。实际上，我们进入文件夹看到的只是文件夹这张索引表的一些内容，当我们想查看该文件夹下的某一文件时，操作系统是通过这张表找到文件的物理位置，然后在开始读取数据。

接下来让我们来理解目录真正的含义

以下资料是摘录与：汤小丹 第四版的《计算机操作系统》

通常，在现代计算机系统中，都要存储大量的文件。为了对这些文件实施有效的管理，必须对他们加以妥善组织，这主要是通过文件目录实现的。文件目录也是一种数据结构，用于标识系统中的文件及其物理地址，供检索时使用。对目录管理的要求如下：

• 实现按名存储。用户只需要向系统提供所需要访问文件的名字，便能快速准确地找到指定文件在外存上的存储位置。这是目录管理中最基本的功能。
• 提高对目录的检索速度，通过合理地组织目录结构加快对目录地检索速度，从而提高对文件的存取速度。这是设计一个大、中型文件系统所追求的主要目标。
• 文件共享。在多用户系统中，因该允许多个用户共享一个文件，以节省大量的存储空间，并方便用户和提高文件的利用率。
• 允许文件重名。系统应允许不同用户对不同文件采用相同的名字，以便于用户按照自己的习惯给文件命名和使用文件。

为了对一个文件进行正确的存取，必须为文件设置用于描述和控制文件的数据结构，称之为“文件控制块”。文件管理程序可借助于文件控制块中的信息对文件加以各种操作。文件与文件控制块一一对应，而人们把文件控制块的有序集合称为文件目录，即一个文件控制块就是一个文件目录项。通常一个文件目录也被看做是一个文件，称为目录文件。

文件控制块（File Control Block），通常包含三类信息，即基本信息、存取控制及使用信息。

1.基本信息包括

1. 文件名，指用于标识一个文件的符号名。
2. 文件物理位置，指文件在外存上的存储位置。
3. 文件逻辑结构，指示文件是流式文件还是记录式文件。
4. 文件的物理结构，知识文件是顺序文件、还是链接式文件或索引文件。

2.存取控制信息类

存取控制信息类包括文件主的存储权限、标准用户的存取权限以及一般用户的存取权限。

3.使用信息类

使用信息类一般包括文件的建立日期、文件的修改日期等。

基本的文件操作：

创建文件：需要给新文件分配必要的外存空间，并且在文件目录中为其建立一个目录项，简单来说就是在说索引表上，添加一行信息。

删除文件：从目录中找到要删除的目录项，然后再回收该文件占用的空间。

读文件：通过用户名去目录中查找，从而得到被读文件在外存中的位置，再进行写操作。

写文件：同上，再进行写操作。

我个人在这里总结一下：

• 文件的组织管理是通过文件目录实行的。
• 文件目录与目录文件是同一个东西，我们也一般称为目录。
• 文件控制块就是文件目录项。
• 一个目录就是一张索引表，这张索引表的每一行对应一个文件目录，记载文件名到物理地址的映射以及一些其他信息。

 

有很多事物可以佐证上面的结论：

一、

我们在同一个磁盘分区移动目录时，只需要几秒钟，但是如果将一个目录移动到另外一个磁盘分区时就需要较长时间了。原因其实很简单：在一个磁盘分区移动目录时，只是在增删目录项，并未对真正进行文件的读写。而后者则不同，除了增删目录项之外，还需要将文件写到另外一个磁盘分区中。

二、

大家可以看下图：

从上图可以看出来，在linux中所有的目录都显示为4096Byte大小，这与我们想象的不一样，因为这些文件夹里包含着很多其他文件，不应该这么小啊，这也恰好说明了目录其实就是一张索引表，在Linux下规定目录的大小都为4096Byte。如果想要知道目录对应的文件总共大小是多少，需要进行一层一层的搜索。

 

多级目录

多级目录其实也很简单，就是整个文件系统会形成一个目录树，这里我就不多说了。但是很多人会将目录与目录项弄混。

以上为例：

对于aa.py来说，当前目录是哪个。可能会有很多人说是aa.py，但是aa.py只是cnk这个目录的一个目录项而已，当前目录是cnk。

aa.py来说，上一级目录是哪个，是windows这个目录，因为aa.py的当前目录cnk又作为windows的一个目录项。

文件的访问

文件的访问都是通过文件路径来实现的，文件路径由文件名和分隔符组成，文件路径有两种写法。

绝对路径：以盘符或者根目录为参照点。

相对路径：以当前目录为参照点。

补充

1. 在Windows系统中绝对路径的参照点为盘符，在Linux中则是根目录/
2. /在Linux中有两种含义，表示根目录或者分隔符
3. Windows中的分隔符为
4. .表示当前目录，..表示上一级目录