دليل (الحوسبة)

الموسوعة الحرة
لقطة شاشة لنافذة موجه أوامر نظام التشغيل مايكروسوفت ويندوز تعرض قائمة الدليل.

في مجال الحوسبة ، الدليل هو بنية فهرسة لنظام الملفات تحتوي على مراجع لملفات حاسوبية أخرى ، وربما أدلة أخرى. في العديد من أجهزة الحاسوب، تُعرف الأدلة باسم المجلدات أو الأدراج ، [ 1 ] على غرار طاولة العمل أو خزانة الملفات المكتبية التقليدية . ويُشتق الاسم من كتب مثل دليل الهاتف الذي يسرد أرقام هواتف جميع الأشخاص الذين يعيشون في منطقة معينة.

تُنظَّم الملفات بتخزين الملفات ذات الصلة في نفس المجلد. في نظام الملفات الهرمي (أي النظام الذي تُنظَّم فيه الملفات والمجلدات على شكل شجرة )، يُسمى المجلد الموجود داخل مجلد آخر مجلدًا فرعيًا . غالبًا ما يُستخدم مصطلحا "الأب" و "الفرع" لوصف العلاقة بين المجلد الفرعي والمجلد الذي يُفهرس فيه، حيث يُعتبر الأخير هو الأب. يُسمى المجلد الأعلى في نظام الملفات هذا، والذي لا يوجد له أب خاص به، بالمجلد الجذر .

نوع الوسائط الخاص بموقع freedesktop.org للمجلدات داخل العديد من الأنظمة الشبيهة بنظام يونكس  - بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر الأنظمة التي تستخدم بيئة سطح المكتب GNOME أو KDE Plasma 5 أو ROX Desktop  - هو "inode/directory". [ 2 ] هذا ليس نوع وسائط مسجلاً لدى IANA .

ملخص

مخطط لشجرة دليل هرمية. يُسمى الدليل الجذر هنا "MFD"، اختصارًا لدليل الملفات الرئيسي. عادةً ما يكون الملف موجودًا في دليل واحد فقط في كل مرة، ولكن هنا الملف 2 مرتبط ارتباطًا وثيقًا ، لذا يظهر في دليلين.

تاريخيًا، وحتى في بعض الأنظمة المدمجة الحديثة ، لم تكن أنظمة الملفات تدعم المجلدات على الإطلاق، أو كانت ذات بنية مجلدات "مسطحة" فقط ، أي أنها لم تكن تدعم المجلدات الفرعية؛ بل كانت هناك مجموعة من المجلدات الرئيسية، يحتوي كل منها على ملفات. أما في الأنظمة الحديثة، فيمكن أن يحتوي المجلد على مزيج من الملفات والمجلدات الفرعية.

يُطلق على الإشارة إلى موقع في نظام الدليل اسم المسار .

في العديد من أنظمة التشغيل ، يكون لكل برنامج مجلد عمل خاص به يُنفذ فيه. وعادةً ما يُفترض أن أسماء الملفات التي يصل إليها البرنامج موجودة داخل هذا المجلد إذا لم يتم تحديد أسماء الملفات باسم مجلد صريح.

تُقيّد بعض أنظمة التشغيل وصول المستخدم إلى مجلده الرئيسي أو مجلد مشروعه فقط، ما يعزل أنشطته عن جميع المستخدمين الآخرين. في الإصدارات الأولى من يونكس، كان المجلد الجذر هو المجلد الرئيسي للمستخدم الجذر ، لكن يونكس الحديثة تستخدم عادةً مجلدًا آخر مثل /root لهذا الغرض.

تماشياً مع فلسفة يونكس ، تتعامل أنظمة يونكس مع الدلائل كنوع من الملفات. [ 3 ] ومن بين المحاذير عدم إمكانية الكتابة إلى ملف الدليل إلا بشكل غير مباشر عن طريق إنشاء كائنات نظام الملفات في الدليل وإعادة تسميتها وحذفها، وإمكانية القراءة من ملف الدليل فقط باستخدام إجراءات مكتبة خاصة بالدليل واستدعاءات النظام التي تُرجع سجلات، وليس دفق بايتات. [ 4 ]

استعارة المجلد

رمز المجلد النموذجي (من KDE ).

يُستخدم اسم المجلد ، الذي يُشابه مجلد الملفات المستخدم في المكاتب، في تصميم نظام الملفات الهرمي لآلة التسجيل الإلكتروني للمحاسبة (ERMA) مارك 1 المنشورة عام 1958 [ 5 ]، وكذلك من قِبل شركة زيروكس ستار [ 6 ]، ويُستخدم في بيئات سطح المكتب لجميع أنظمة التشغيل الحديثة تقريبًا . غالبًا ما تُصوَّر المجلدات بأيقونات تُشبه بصريًا مجلدات الملفات المادية.

يوجد فرق بين الدليل ، وهو مفهوم في نظام الملفات ، وبين واجهة المستخدم الرسومية التي تُستخدم لتمثيله ( المجلد ). على سبيل المثال، يستخدم نظام التشغيل مايكروسوفت ويندوز مفهوم المجلدات الخاصة لعرض محتويات الكمبيوتر للمستخدم بطريقة متسقة إلى حد كبير، مما يُغنيه عن التعامل مع مسارات الدليل المطلقة، التي قد تختلف بين إصدارات ويندوز، وبين عمليات التثبيت المختلفة. كما تتضمن العديد من أنظمة التشغيل مفهوم "المجلدات الذكية" أو المجلدات الافتراضية التي تعكس نتائج البحث في نظام الملفات أو أي عملية أخرى. لا تُمثل هذه المجلدات دليلاً في التسلسل الهرمي للملفات. وتتيح العديد من برامج البريد الإلكتروني إنشاء مجلدات لتنظيم الرسائل الإلكترونية، ولكن هذه المجلدات لا يوجد لها تمثيل مُقابل في بنية نظام الملفات.

إذا كان المقصود حاوية للمستندات ، فإن مصطلح " مجلد" هو الأنسب. أما مصطلح " دليل" فيشير إلى طريقة تخزين قائمة منظمة من ملفات ومجلدات المستندات على الحاسوب. وقد يعود هذا التمييز إلى طريقة الوصول إلى الدليل؛ ففي أنظمة يونكس، يُشار عادةً إلى المسار /usr/bin/ على أنه دليل عند عرضه في سطر الأوامر ، ولكن عند الوصول إليه عبر مدير ملفات رسومي ، قد يُطلق عليه المستخدمون أحيانًا اسم "مجلد".

ذاكرة التخزين المؤقت للبحث

تستخدم أنظمة التشغيل التي تدعم أنظمة الملفات الهرمية نوعًا من التخزين المؤقت في ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) لتسريع عملية تحديد مسارات الملفات. تقلل هذه الآلية من العبء الناتج عن التنقل المتكرر بين تسلسلات نظام الملفات الهرمية لتحويل أسماء المسارات إلى مراجع inode .

في الأنظمة الشبيهة بنظام يونكس ، قد يُطلق على هذا اسم ذاكرة التخزين المؤقت للبحث عن اسم الدليل (DNLC)، أو ذاكرة التخزين المؤقت لإدخال الدليل ، أو dcache . [ 7 ] [ 8 ]

ملخص

تخزن ذاكرة التخزين المؤقت للبحث في الدليل روابط بين مكونات المسار المطلق أو النسبي (مثل `/usr/bin`) وكائنات inode أو إدخال الدليل المقابلة لها. يتيح ذلك للنظام تجاوز عملية اجتياز المسار الكامل للملفات أو الأدلة التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر، مما يحسن الأداء بشكل كبير لأحمال العمل التي تتضمن عمليات بيانات وصفية مكثفة.

يتم عادةً تنفيذ ذاكرة التخزين المؤقت باستخدام هياكل بحث سريعة مثل جداول التجزئة أو أشجار الجذر، وقد تستخدم خوارزميات التقادم مثل LRU لإخراج البيانات من ذاكرة التخزين المؤقت.

الخلفية التاريخية

أدخل نظام التشغيل SunOS ذاكرة تخزين مؤقتة للبحث كجزء من تطبيق NFS ؛ [ 7 ] ومع ذلك، لم يقتصر استخدامها على NFS فقط. فقد تم تكييفها وتوسيعها منذ ذلك الحين في أنظمة مثل Linux وBSD وSolaris وmacOS.

التطبيقات

ويندوز

يستخدم نظام التشغيل Windows آليات التخزين المؤقت للمسارات الداخلية كجزء من طبقات إدارة كائنات NTFS و kernel، على الرغم من أن هذه الآليات لا يتم عرضها دائمًا بشكل مباشر.

متغيرات BSD

تقوم متغيرات BSD، بما في ذلك FreeBSD و NetBSD و [ 9 ] OpenBSD و [ 10 ] و DragonFly BSD، بتنفيذ ذاكرة التخزين المؤقت للبحث في الدليل.

نظام التشغيل macOS

يدمج نظام macOS التخزين المؤقت للبحث في طبقة نظام الملفات الافتراضي (VFS). [ 11 ]

لينكس

تستخدم طبقة نظام الملفات الافتراضي (VFS) في نواة لينكس بنيةً تُسمى ذاكرة التخزين المؤقت (dcache ) لتخزين كائنات إدخالات الدليل (الحذف) . يرتبط كل إدخال (dentry) بعقدة (inode) ويمكن أن يُمثل ملفًا أو دليلًا فرعيًا. تُنظم هذه الإدخالات في بنية شجرية تُحاكي التسلسل الهرمي للدليل، وتُخزن في الذاكرة طالما لا يوجد ضغط على الذاكرة.

بالإضافة إلى تسريع عمليات البحث عن الملفات، يلعب dcache أيضًا دورًا في الحفاظ على الاتساق عبر أنظمة الملفات المثبتة، بما في ذلك الإعدادات المعقدة مع التراكبات أو عمليات الربط.

تماسك ذاكرة التخزين المؤقت في أنظمة الملفات الموزعة

بالنسبة لأنظمة الملفات الموزعة مثل NFS أو AFS ، يجب أن تظل ذاكرة التخزين المؤقت متماسكة عبر عدة عملاء. في هذه الأنظمة، يجب أن ينعكس أي تغيير يُجرى على أحد العملاء في ذاكرة التخزين المؤقت للبحث لدى العملاء الآخرين. ولتحقيق ذلك، تستخدم أنظمة ملفات الشبكة مجموعة متنوعة من الآليات:

  • مهلة السمات
  • القفل القائم على التأجير (مثل تفويضات NFSv4 )
  • عمليات إبطال الاستدعاء (مثل AFS)

قد يؤدي عدم ضمان التناسق إلى بيانات تعريفية قديمة للملفات أو حل غير صحيح للمسار، مما يؤدي إلى أخطاء في التطبيق أو فقدان البيانات.

تأثير الأداء

يمكن لذاكرة التخزين المؤقت المُحسّنة للبحث في الدليل أن تُقلل بشكل كبير من زمن استجابة استدعاءات النظام لعمليات الملفات مثل `open()` و`stat()` و`execve()`. في اختبارات الأداء، أظهرت الأنظمة التي تعتمد على التخزين المؤقت الفعال لدليل الملفات تحسينات هائلة في أوقات الوصول لقواعد البيانات الكبيرة وأوقات بدء تشغيل النظام.

انظر أيضاً

البحث عن ذاكرة التخزين المؤقت ذات الصلة
بنية نظام الملفات
مفاهيم نظام التشغيل
الأوامر الشائعة

مراجع

  1. ↑ "الفصل 1: البرنامج التعليمي". استخدام برنامج AMIGA Workbench . كومودور-أميغا. يوليو 1991. ص  46. يحدد المسار اسم القرص، أو موقعه، وجميع الأدراج التي تؤدي إلى الملف المحدد.
  2. ↑ ليونارد، توماس (2018-10-02). "قاعدة بيانات معلومات MIME المشتركة" . مجموعة X Desktop . ملفات غير عادية . تم الاسترجاع في 2023-03-13 .
  3. ↑ "كل شيء عبارة عن ملف" . جمعية علم الوراثة السلوكية . © 2002. مؤرشف من الأصل في 10 مارس 2012. تم الاطلاع عليه في 30 أبريل 2021 .
  4. ↑ "readdir(3) — صفحة دليل لينكس" . مشروع صفحات دليل لينكس. 22-03-2021 . تم الاطلاع عليه في 27 نوفمبر 2022 .
  5. ↑ بارنارد الثالث، جي إيه؛ فاين، إل. (1958). "تنظيم واسترجاع السجلات المُنشأة في مشروع هندسي واسع النطاق" . ورشة العمل الدولية حول إدارة معارف المتطلبات . فيلادلفيا، بنسلفانيا، الولايات المتحدة الأمريكية. الصفحات 59-63 . doi : 10.1109/AFIPS.1958.75 . 
  6. ↑ ""واجهة مستخدم زيروكس ستار (1982)"" . يوتيوب . 28 أغسطس 2009. مؤرشف من الأصل في 21 ديسمبر 2021. تم الاطلاع عليه في 19 نوفمبر 2014. "
  7. 1 2 راسل ساندبرغ؛ ديفيد غولدبرغ؛ ستيف كلايمان؛ دان والش؛ بوب ليون. تصميم وتنفيذ نظام ملفات شبكة صن (ملف PDF) . مؤتمر ومعرض USENIX صيف 1985. بورتلاند، أوريغون، الولايات المتحدة الأمريكية.
  8. ↑ "اتساق ذاكرة التخزين المؤقت من الإغلاق إلى الفتح في عميل NFS لنظام Linux" . مركز تكامل تكنولوجيا المعلومات، جامعة ميشيغان . تم الاطلاع عليه بتاريخ 19 نوفمبر 2014 .
  9. ↑ – دليل مطوري نواة NetBSDnamecache(9)  
  10. ↑ – دليل مطوري نواة OpenBSDvfs_cache(9)  
  11. ↑ "cache_lookup" . مطورو Apple .