CHƯƠNG 4 : HỆ THỐNG FILE
4.4. THƯ MỤC
4.4.1. Khái niệm thư mục
Trong một hệ thống tính tốn, số lượng file lưu trữ trên đĩa có thể rất lớn (nhiều nghìn file). Để dễ dàng quản lý, truy cập, các file phải được tổ chức theo một cách nào đó. Nói chung, khơng gian của đĩa được chia thành các phần (partition) gọi là đĩa lơgic2. Các đĩa lơgic có thể sử dụng với hai mục đích. Thứ nhất, đĩa lơgic cho phép chia không gian đĩa thành những vùng riêng biệt, có kích thước nhỏ hơn kích thước đĩa vật lý. Các vùng riêng biệt này được quản lý và sử dụng độc lập, không phụ thuộc vào các phần khác. Ngược với cách trên, người ta có thể tạo ra đĩa lơgic từ những vùng không gian khác nhau trên các đĩa vật lý khác nhau. Kích thước đĩa lơgic khi đó có thể lớn hơn kích thước của mỗi đĩa vật lý.
Để quản lý các file trên mỗi đĩa lôgic, thông tin về file được lưu trong hệ thống thư mục (directory hay folder). Thư mục được tạo thành từ các khoản mục (entry), mỗi khoản mục ứng với một file. Khoản mục chứa các thơng tin về file như tên file, kích thước, vị trí, kiểu file và các thuộc tính khác hoặc chứa con trỏ tới nơi lưu trữ những thông tin này. Bằng cách xếp file vào các thư mục, người dùng có thể nhóm các file thành các nhóm riêng biệt.
Có thể hình dung thư mục như một bảng, trong đó mỗi dịng là khoản mục ứng với một file. Việc tìm ra dịng cần thiết được thực hiện theo tên file. Nói cách khác, thư mục cho phép ánh xạ từ tên file vào bản thân file đó.
Với các hệ điều hành khác nhau, có nhiều cách khác nhau để lưu thơng tin về file trong thư mục. Theo cách thứ nhất, tồn bộ thuộc tính của file được lưu trong thư mục, bản thân file chỉ chứa dữ liệu (Hình 4.3.a). MS-DOS sử dụng kiểu tổ chức thư mục này. Kích thước của mỗi khoản mục và cả thư mục nói chung khi đó rất lớn. Theo cách thứ hai, một phần thuộc tính được lưu trữ ln cùng với dữ liệu của file. Thư mục chỉ lưu thông tin tối thiểu cần thiết cho việc tìm vị trí của file trên đĩa (Hình 4.3.b). Kích thước thư mục do vậy giảm xuống. Tồn bộ hoặc một phần lớn của thư mục có thể được đọc vào bộ nhớ để tăng tốc độ xử lý. Đây là cách tổ chức thư mục sử dụng trong hệ thống file EXT2 và EXT3 của Linux.
Hình 4.3: Lưu trữ thuộc tính file (a) Trong thư mục; (b) cùng với file
Khi thực hiện thao tác mở file, hệ điều hành tìm trong thư mục khoản mục tương ứng với tên file cần mở. Sau đó hệ điều hành đọc các thuộc tính và vị trí dữ liệu của file vào một bảng chứa thông tin về các file đang mở. Bảng này nằm ở bộ nhớ trong và được sử dụng để cung cấp thơng tin nhanh chóng cho thao tác đọc ghi file sau đó. Nếu khoản mục trỏ tới cấu trúc khác chứa thuộc tính file, cấu trúc này sẽ được đọc vào bảng nói trên.