Verzeichnisse

geschrieben am 09-03-2010

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Verzeichnisse dienen in erster Linie der strukturierten Darstellung von Inhalten auf einem Dateisystem. Im Fachjargon nennt man die Verzeichnisse üblicherweise directories oder folder (zu Deutsch: Ordner).

Das einfachste Verzeichnissystem ist das, welches nur aus einer Ebene besteht, also aus einem Verzeichnis, dies Verzeichnis nennt man Wurzelverzeichnis oder auch root directory. In diesem Verzeichnis werden sämtliche Inhalte abgelegt, welche man auf einem Computer benötigt. Der Vorteil liegt dabei auf der Hand, denn der Zugriff ist aufgrund der Einfachheit und Übersichtlichkeit recht schnell – dies ist aber auch nur solange gegeben, wie sich wenige Inhalte in dem einem Verzeichnis befinden. Bei 100 Dateien kann man noch recht schnell, die passende Datei finden – wenn aber die Anzahl der Dateien weit in die Tausende geht, was mittlerweile recht üblich ist, dann wird dies einfache Verzeichnissystem sehr schnell unübersichtlich und ist nicht mehr zu Hand haben.

Aufgrund der vielen Inhalte, welche sich heutzutage auf einem herkömmlichen Personal Computer befinden, reicht ein einfaches Verzeichnissystem nicht mehr aus. Dafür existieren mittlerweile die hierarischen Verzeichnissysteme, welche aufgebaut sind wie ein Verzeichnisbaum. Der Vorteil eines solchen hierarischen Systems ist eindeutig, denn es können beliebig viele Ordner bzw. Verzeichnisse angelegt werden und diese unter anderem auch in mehreren Ebenen untergliedert werden. Zudem besteht für den Benutzer die Möglichkeit sowohl private als auch öffentliche Verzeichnisse anlegen, um den Datenbestand besser verwalten zu können. Dies sorgt dafür, dass auch bei vielen tausend Daten die Übersicht nicht verloren geht.

Pfadangaben

Da die aktuellen Dateisysteme ein hierarchisches Verzeichnissystem mit sich bringen und somit die Verzeichnisse in einer Art von Baumstruktur organisiert sind, werden spezielle Pfadangaben, beispielsweise für Software bzw. Prozesse, benötigt.

Wir unterscheiden zwei Pfadangaben – die absolute und die relative Pfadangabe.

Absolute Pfadangabe

Die Absolute Pfadangabe beginnt ab dem Wurzelverzeichnis bis zu der passenden Datei.

Windows – user\ordner1\ordner2\ordner_der_datei

Relative Pfadangabe

Die relative Pfadangabe beginnt von dem aktuellen Verzeichnis (in dem sich der Benutzer oder der Prozess bzw. die Anwendung befindet) bis zur Datei.

Windows – \ordner2\ordner_der_datei

Programme müssen häufig auf Dateien oder sonstige Informationen, welche sich auf der Festplatte befinden, zugreifen. Dabei greifen die Programme stets auf die absolute Pfadangabe zurück, dass sie nicht zwingend wissen, welches das aktuelle Verzeichnis ist, um damit die Anwendung zu dem passenden Verzeichnis „navigieren“ kann.

In hierarchischen Strukturen gibt es zwei spezielle Einträge bzw. Hilfsmittel um auch die Möglichkeit zu haben, eine Hierarchie Ebene „aufzusteigen“ – sprich aus einen Unterverzeichnis in ein oberes Verzeichnis zu gelangen.

„ . “ – der Punkt bezieht sich auf das aktuelle Verzeichnis

„ .. “ – zwei Punkte bedeuten, dass man eine Hierarchie Ebene höhere gelangt.

Dazu ein kurzes Beispiel – man nutzt die relative Pfadangabe und möchte zwei Hierarchie Ebenen höher gelangen, um in ein anderes Verzeichnis zu gelangen, nutzt man „ .. “.

Relative Pfadangabe - ../../anderesVerzeichnis/Verzeichnis/

Implementierung von Verzeichnissen

Grundsätzlich gilt, dass bevor eine Datei überhaupt gelesen werden kann, muss die Datei geöffnet werden bzw. überhaupt erst einmal aufgespürt worden sein. Wie bereits oben unter Pfadangaben beschrieben nutzen Anwendungen stets den absoluten Pfad – im Gegensatz dazu nutzt das Betriebssystem den aktuell angegeben Pfad um den Verzeichniseintrag zu finden, damit eine Datei identifiziert werden kann.

Der Verzeichniseintrag stellt notwendige Informationen zum auffinden der Blöcke zur Verfügung. In Abhängigkeit des Dateisystems kann die Information auch die gesamte Plattenadresse einer Datei sein – das wäre der Fall, wenn die zusammenhängende Belegung genutzt werden würde.

Unter Unix wird häufig mit den sogenannten Inodes (bzw. Indexknoten) gearbeitet.

direkter Verzeichniseintrag

Wiederum werden durch das Dateisystem etwaige Dateiattribute verwaltet (Eigentümer, Entstehungsdatum und so weiter) – diese Angaben müssen gespeichert werden und das direkt im Verzeichniseintrag. Für jede Datei gibt es einen Eintrag mit Dateinamen „dateiname.endung“, eine Struktur um deren Attribute zu speichern und Informationen über die Speicherbelegung, Adressen (Belegung der Blöcke) auf der Platte.

Mittels Inode

Bei Inodes besteht der Verzeichniseintrag lediglich aus dem Dateinamen und einer Inodenummer, welche dann weiter auf die eigentliche Datenstruktur, welche die Attribute enthält, referenziert.

Die heutigen Systeme bzw. Dateisysteme unterstützen mittlerweile Dateinamen von dynamischer Länge – meist bis zu 255 Zeichen. Früher mussten die kompletten 255 Zeichen reserviert werden unabhängig von der Länge des eigentlichen Namens. Dies zu realisieren war statisch und dennoch einfach, aber sorgte auch dafür dass Verzeichnisspeicher verschwendet wurde.

Dokument herunterladen:

Verzeichnisse + Dateisysteme in Kurzübersicht (362.99KB | .pdf)