Каталоги
Файловая система может быть очень велика. Некоторые системы содержат тысячи файлов, размещающихся на сотнях гигабайт дискового пространства. Для управления множеством файлов требуется их каким-либо образом упорядочить. Обычно такое упорядочение файлов осуществляется двумя способами:
Файловая система разбивается на части, называемые томами (volumes) или минидисками (minidisks). Обычно каждый диск содержит один или несколько томов. Некоторые операционные системы позволяют одному тому располагаться на нескольких дисках.
Каждый том содержит информацию о хранящихся на нем файлах. Эта информация сгруппирована в таблицу, которая называется таблицей содержания тома (volume table of contents), каталогом или директорией тома или просто директорией (device directory или directory).
Каталог содержит атрибуты всех файлов, например имя, расположение, размер; права доступа, тип и т. д.
Каталог может рассматриваться как таблица, преобразующая имя файла в соответствующую точку входа. С этой точки зрения становится ясно, что каталоги могут быть организованы многими способами. Должна быть предусмотрена возможность добавлять строки в таблицу, удалять строки и находить нужную строку.
Типичный набор операций с директорией включает следующие:
Поиск файла (Searсhing for a file). Всегда должна иметься возможность отыскать нужный файл. Поскольку файлы обычно имеют символические имена, и некоторые имена означают связи между файлами, может потребоваться найти все файлы, имена которых соответствуют определенному шаблону.
Создание файла (Creating a file). Необходимо иметь возможность создавать новые файлы и добавлять их в каталоги.
Чтение содержимого каталога (List a directory). Необходимо иметь возможность получить список файлов каталога, а также содержимое записи о каждом файле.
Удаление файла (Deleting a file). Если файл больше не потребуется, то его желательно удалить из каталога. Освобожденная память может быть впоследствии использована для размещения других файлов.
Переименование файла (Renaming a file). Поскольку имена файлов говорят их хозяевам о содержимом файлов, то они должны быть измененяемыми. Переименование файла может сопровождаться изменением местоположения записи о файле в каталоге.
Копирование файловой системы (Traverse the file system). Может понадобиться получить доступ к каталогам и файлам в пределах структуры каталогов. Это удобно для сохранения структуры и содержимого файловой системы с регулярными интервалами. Такой подход применяется при восстановлении системы после ее краха.|поперечина|
Логическая структура каталога
Рассмотрим наиболее общие схемы логической структуры каталога.
43Одноуровневая структура каталога
Простейшим вариантом является одноуровневая структура. Все файлы находятся в одном и том же каталоге. Такая структура легко понимается, легко реализуется и поддерживается (см. рис. 13.2).
Рисунок 13.34 - Одноуровневая структура каталога
Одноуровневая структура становится чрезвычайно неудобной, когда количество файлов велико или когда имеется несколько пользователей. Некоторые пользователи могут захотеть назвать файлы одинаковыми именами. Кроме того, часто длина имени файла ограничена (MS - DOS - 11 символов, некоторые версии UNIX - 255). Даже если пользователь один, а файлов много, то очень тяжело запомнить все имена всех файлов.