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文件系统怎样实现文件的“按名存取”？如何查找文件存储器中的指定文件？如何有效地管理用户文件和系统文件？文件目录便是用于这些操作的重要手段。文件系统的基本功能之一就是负责文件目录的建立、维护和检索，要求编排的目录便于查找、防止冲突，目录的检索方便迅速。
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有了文件目录后，就可实现文件的“按名存取”。每一个文件在文件目录中登记一项。文件目录项一般应该包括以下内容：
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（1）有关文件存取控制的信息。如文件名、用户名、授权者存取权限：文件类型和文件属性，如读写文件、执行文件、只读文件等。
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（2）有关文件结构的信息。文件的逻辑结构，如记录类型、记录个数、记录长度、成组因子数等。文件的物理结构，如记录存放相对位置或文件第一块的物理块号，也可指出文件索引的所在位置。
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（3）有关文件管理的信息。如文件建立日期、文件最近修改日期、访问日期、文件保留期限、记账信息等。
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有了文件目录后，就可实现文件的“按名存取”。当用户要求存取某个文件时，系统查找目录项并比较文件名就可找到所寻文件的目录项。然后，通过目录项指出的文件名就可找到所寻文件的目录项，然后通过目录项指出文件的文件信息相对位置或文件信息首块物理位置等就能依次存取文件信息。
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如下图所示，最简单的文件目录是一级目录结构，在操作系统中构造一张线性表，与每个文件有关的属性占用一个目录项就成了一级目录结构。单用户微型机操作系统CP/M的软盘文件便采用这一结构，每个磁盘上设置一张一级文件目录表，不同磁盘驱动器上的文件目录互不相关。文件目录表由长度为32字节的目录项组成，目录项0称目录头，记录有关文件目录表的信息，其他每个目录项又称文件控制块。文件目录中列出了盘上全部文件的有关信息。CP/M操作系统中文件目录项包括：盘号、文件名、扩展名、文件范围、记录数、存放位置等。
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一级文件目录结构存在若干缺点：一是重名问题，它要求文件名和文件之间有一一对应关系，但要在多用户的系统中，由于都使用同一文件目录，一旦文件名用重，就会出现混淆而无法实现按名存取。如果人为地限制文件名命名规则，对用户来说又极不方便；二是难以实现文件共享，如果允许不同用户使用不同文件名来共享同一个文件，这在一级目录中是很难实现的，为了解决上述问题，操作系统往往采用二级目录结构，使得每个用户有各自独立的文件目录。
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在二级目录中，第一级为主文件目录，它用于管理所有用户文件目录，它的目录项登记了系统接受的用户的名字及该用户文件目录的地址。第二级为用户文件目录，它为该用户的每个文件保存一登记栏，其内容与一级目录的目录项相同。每一用户只允许查看自己的文件目录。下图是二级文件目录结构示意。当一个新用户作业进入系统执行时，系统为其在主文件目录中开辟一个区域的地址填入主文件目录中的该用户名所在项。当用户需要访问某个文件时系统根据用户名从主文件目录中找出该用户的文件目录的物理位置，其余的工作与一级文件目录类似。
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采用二级目录管理文件时，因为任何文件的存取都通过主文件目录，于是可以检查访问文件者的存取权限，避免一个用户未经授权就存取另一个用户的文件，使用户文件的私有性得到保证，实现了对文件的保密和保护。
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二级目录的推广形成了多级目录。每一级目录可以是下一级目录的说明，也可以是文件的说明，从而，形成了层次关系。多级目录结构通常采用树型结构，它是一棵倒立的有根的树，树根是根目录；从根向下，每一个树枝是一个子目录；而树叶是文件。树型多级目录有许多优点：较好地反映现实世界中具有层次关系的数据集合和较确切地反映系统内部文件的分支结构；不同文件可以重名，只要它们不在同一末端的子目录中，易于规定不同层次或子树中文件的不同存取权限，便于文件的保护、保密和共享等。
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