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计算机科学术语

当一个文件系统含有许多级时，每访问一个文件，都要使用从树根开始直到树叶(数据文件)为止的、包括各中间节点(目录)名的全路径名。这是相当麻烦的事，同时由于一个进程运行时所访问的文件大多仅局限于某个范围，因而非常不便。基于这一点，可为每个进程设置一个“当前目录” ，又称为“工作目录” 。进程对各文件的访问都相对于“当前目录”而进行。此时各文件所使用的路径名，只需从当前目录开始，逐级经过中间的目录文件，最后到达要访问的数据文件。当前目录即当前用户或经常正在使用的目录。

目录介绍
在计算机或相关设备中，一个“目录”或“文件夹”就是一个装有数字文件系统的虚拟“容器”。在它里面保存着一组文件和其它一些目录（文件夹）。计算机的文件系统可被形象地看作一个文件“橱柜”。在它之中，高等的目录（文件夹）中有“抽屉”，低等的子目录中可能有“抽屉”中的文件夹。一个典型的文件系统可能会包含成千上万个目录（文件夹）。多个文件通过存储在一个目录（文件夹）中，可以达到有组织的存储文件的目的。在一个目录（文件夹）中的另一个目录（文件夹）被称作它的子目录（子文件夹）。这样，这些目录（文件夹）就构成了层次（hierarchy），或树形结构。
有些操作系统中，用户被限制只能访问他们自己的用户文件夹或工程目录，使用户间的活动相隔离。在 Unix 中，目录被看作一类文件。当前目录即当前用户正在使用的目录。使用当前目录的主要目的是为了提高文件的检索速度。
目录结构
目录结构的组织，关系到文件系统的存取速度，也关系到文件的共享性和安全性。因此，组织好文件的目录，是设计好文件系统的重要环节。目前常用的目录结构形式有单级目录、两级目录和多级目录。
单级目录结构
这是最简单的目录结构。在整个文件系统中只建立一张目录表，每个文件占一个目录项，目录项中含文件名、文件扩展名、文件长度、文件类型、文件物理地址以及其它文件属性。此外，为表明每个目录项是否空闲，又设置了一个状态位。
两级目录
为了克服单级目录所存在的缺点，可以为每一个用户建立一个单独的用户文件目录UFD(User File Directory)。这些文件目录具有相似的结构，它由用户所有文件的文件控制块组成。 此外， 在系统中再建立一个主文件目录 MFD(Master File Directory)； 在主文件目录中，每个用户目录文件都占有一个目录项，其目录项中包括用户名和指向该用户目录文件的指针。
多级目录结构
对于大型文件系统，通常采用三级或三级以上的目录结构，以提高对目录的检索速度和文件系统的性能。多级目录结构又称为树型目录结构，主目录在这里被称为根目录，把数据文件称为树叶，其它的目录均作为树的结点。
路径名
在树形目录结构中，从根目录到任何数据文件，都只有一条惟一的通路。在该路径上从树的根(即主目录)开始，把全部目录文件名与数据文件名依次地用“/”连接起来，即构成该数据文件的路径名(path name)。系统中的每一个文件都有惟一的路径名。把从当前目录开始直到数据文件为止所构成的路径名，称为相对路径名(relative path name)；而把从树根开始的路径名称为绝对路径名(absolute path name)。
目录查询技术
当用户要访问一个已存在文件时，系统首先利用用户提供的文件名对目录进行查询，找出该文件的文件控制块或对应索引结点；然后，根据 FCB 或索引结点中所记录的文件物理地址(盘块号)，换算出文件在磁盘上的物理位置；最后，再通过磁盘驱动程序，将所需文件读入内存。目前对目录进行查询的方式有两种: 线性检索法和 Hash 方法。
线性检索法
线性检索法又称为顺序检索法。在单级目录中，利用用户提供的文件名，用顺序查找法直接从文件目录中找到指名文件的目录项。在树型目录中，用户提供的文件名是由多个文件分量名组成的路径名，此时须对多级目录进行查找。假定用户给定的文件路径名是/usr/ast/mbox，则查找/usr/ast/mbox 文件的过程如图1所示。
具体查找过程说明如下：
首先，系统应先读入第一个文件分量名 usr，用它与根目录文件(或当前目录文件)中各目录项中的文件名顺序地进行比较，从中找出匹配者，并得到匹配项的索引结点号 6，再从6 号索引结点中得知 usr 目录文件放在 132 号盘块中，将该盘块内容读入内存。
接着，系统再将路径名中的第二个文件分量名 ast 读入，用它与放在 132 号盘块中的第二级目录文件中各目录项的文件名顺序进行比较，又找到匹配项，从中得到 ast 的目录文件放在26 号索引结点中， 再从26号索引结点中得知/usr/ast是存放在496号盘块中， 再读入496号盘块。
然后， 系统又将该文件的第三个分量名 mbox 读入， 用它与第三级目录文件/usr/ast 中各目录项中的文件名进行比较，最后得到/usr/ast/mbox 的索引结点号为 60，即在 60 号索引结点中存放了指定文件的物理地址。目录查询操作到此结束。如果在顺序查找过程中发现有一个文件分量名未能找到，则应停止查找，并返回“文件未找到”信息。
Hash 方法
如果我们建立了一张 Hash 索引文件目录，便可利用Hash 方法进行查询，即系统利用用户提供的文件名并将它变换为文件目录的索引值，再利用该索引值到目录中去查找，这将显著地提高检索速度。
顺便指出，在现代操作系统中，通常都提供了模式匹配功能，即在文件名中使用了通配符“*” 、 “？”等。对于使用了通配符的文件名，系统此时便无法利用 Hash 方法检索目录，因此，这时系统还是需要利用线性查找法查找目录。
在进行文件名的转换时，有可能把 n 个不同的文件名转换为相同的 Hash 值，即出现了所谓的“冲突” 。一种处理此“冲突”的有效规则是:
(1) 在利用 Hash 法索引查找目录时，如果目录表中相应的目录项是空的，则表示系统中并无指定文件。
(2) 如果目录项中的文件名与指定文件名相匹配， 则表示该目录项正是所要寻找的文件所对应的目录项，故而可从中找到该文件所在的物理地址。
(3) 如果在目录表的相应目录项中的文件名与指定文件名并不匹配，则表示发生了“冲突” ， 此时须将其 Hash 值再加上一个常数(该常数应与目录的长度值互质)， 形成新的索引值，再返回到第一步重新开始查找。
Linux 常用命令
命令 1：mkdir
用途：创建目录
实例 1：mkdir do
含义：在当前目录下创建名为 do 的子目录
实例 2：mkdir do/align
含义：在子目录 do 下创建名为 align 的子目录（子目录 do 已经存在）
实例 3：mkdir –p hba/tree
含义：在当前目录下创建名为 hba 的子目录，并在子目录 hba 下创建名为 tree 的子目录
命令 2：rmdir
用途：删除目录
实例 1：rmdir tmp
含义：删除当前目录下名为 tmp 的子目录，该子目录中没有文件和子目录
命令 3：cd
用途：改变目录
实例 1：cd
含义：回到用户主目录，即登录时进入的目录
实例 2：cd do
含义：进入子目录 do
实例 3：cd ..
含义：回到上级目录
实例 4：cd hba/tree
含义：直接进入子目录 hba 下的 tree 子目录
实例 5：cd ../do/align
含义：进入上级目录 do 下的 align 子目录
命令 4：ls
用途：显示文件或目录
实例 1：ls
含义：显示当前目录下子目录和文件名
实例 2：ls -l
含义：显示当前目录下子目录和文件名详细信息，包括属性、权限、大小和创建日期等
命令 5：rm
用途：删除文件或目录
实例 1：rm seq2
含义：删除文件 seq2
实例 2：rm *.txt
含义：删除所有以.txt 结尾的文件
实例 3：rm –r temp/*
含义：删除子目录 temp 下所有子目录和文件，保留该目录
实例 4：rm –r temp
含义：删除子目录 temp 和该目录下所有子目录和文件
命令 6：chmod
用途：改变文件或目录权限
实例 1：chmod –w ppf1.fas
含义：取消所有用户对 ppf1.fas 的写权限
实例 2：chmod +w seq1
含义：将当前目录下 seq1 设置为本用户可写，其他用户权限不变
实例 3：chmod -w keep/
含义：取消子目录 keep 写权限，不能在该目录下创建和删除文件或子目录
实例 4：chmod 755 bin/*
含义：将子目录 bin 下所有文件设置为本用户可读可写可执行，其它用户可读可执行
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