Как каталог является «особым типом файла»?

Я читаю этот учебник Unix и наткнулся на эту цитату ...

Здесь следует отметить, что каталог - это просто особый тип файла.

... но никаких объяснений или подробностей не предоставляется. Как каталог на самом деле просто файл?

Многие сущности в операционных системах * nix (и других) считаются файлами или имеют определяющий файловый аспект, даже если они не обязательно являются последовательностью байтов, хранящихся в файловой системе. Как именно реализованы каталоги, зависит от типа файловой системы, но обычно то, что они содержат, рассматривается как список, представляет собой последовательность хранимых байтов, поэтому в этом смысле они не такие уж особенные.

Один из способов определить, что такое «файл» в контексте * nix, - это то, что с ним связан дескриптор файла . Согласно статье в Википедии, дескриптор файла

является абстрактным индикатором, используемым для доступа к файлу или другому ресурсу ввода / вывода , такому как канал или сетевое соединение ...

Другими словами, они относятся к различным видам ресурсов, из которых / может быть прочитана / записана последовательность байтов, хотя источник / назначение этой последовательности не указан. Иными словами, «где» ресурса может быть что угодно. То, что определяет это, - то, что это - канал информации. Это часть того, почему иногда говорят, что в Unix «все является файлом». Вы не должны понимать это буквально, но это стоит серьезного рассмотрения. В случае каталога эта информация относится к тому, что находится в каталоге, и на более низком уровне реализации, как найти его в файловой системе.

В этом смысле каталоги являются чем-то особенным, потому что в нативном C-коде они якобы не связаны с файловым дескриптором; POSIX API использует специальный тип потока ручки, DIR*. Однако этот тип на самом деле имеет базовый дескриптор, который можно получить . Дескрипторы управляются ядром, и доступ к ним всегда включает системные вызовы, поэтому еще один аспект дескриптора состоит в том, что он является каналом, контролируемым ядром ОС. Они имеют уникальные (для процесса) числа, начинающиеся с 0, который обычно является дескриптором для стандартного входного потока.

В Unix-способе делать вещи: все это файл.

Каталог - это один (из многих) тип специального файла. Он не содержит данных. Вместо этого он содержит указатели на все файлы, содержащиеся в каталоге.

Другие типы специальных файлов:

• связи
• Розетки
• приборы

Но поскольку они считаются «файлами», вы можете lsих переименовывать, перемещать и, в зависимости от типа специального файла, отправлять данные в / из них.

Мой ответ - просто воспоминание, но в 199x винтажных Unix, из которых было много каталогов, были файлы, просто помеченные как «каталог» где-то в иноде на диске.

Вы можете открыть каталог с чем-то вроде open(".", O_RDONLY)и вернуть дескриптор пригодного для использования файла. Вы можете проанализировать содержимое, если вы пролистали /usr/includeи нашли правильное определение структуры C. Я знаю, что сделал это для систем SunOS 4.1.x, файловой системы SGI EFS и любых рабочих станций DEC Mips-CPU для файловой системы, вероятно, BSD4.2 FFS.

Это был плохой опыт. Стандартизация на уровне виртуальной файловой системы - хорошая вещь для переносимости, даже если каталоги больше не являются строгими файлами. Слои VFS позволяют нам экспериментировать с файловыми системами, где каталоги не являются файлами, такими как ReiserFS или NFS.

Особенность каталога заключается в том, что в его режиме есть буква «d», указывающая файловой системе, что она должна интерпретировать свое содержимое как список других файлов, содержащихся в каталоге, а не обычный файл, представляющий собой последовательность байтов, прочитано приложением. Вот и все.

Каталоги - это файлы, потому что в системах Linux используется универсальная модель ввода / вывода . В модели все в системе является файлом, и к нему можно получить доступ с помощью одних и тех же системных вызовов и различных команд.

Они имеют специальный тип, потому что их i-узлы имеют метку для типа файла, и они имеют специальную структуру, состоящую из таблицы имен файлов и ссылок на другие i-узлы. Эти пары имя-ссылка-ссылка, также известные как «жесткие ссылки» в i-узле каталога, перечисляют файлы «внутри» каталога.

Каталоги только для организации файлов. Когда файл «перемещается» из одного каталога в другой, сам файл не перемещается на диск. Просто запись в одном каталоге i-узлов удаляется и записывается в другой каталог i-узла.

Принятый ответ не совсем правильный. в системах POSIX «Inodes» указывают на файлы и каталоги. Файловые дескрипторы уникальны только для процесса, а не для всей системы. Иноды, тем не менее, уникальны, хотя более одного индекса могут указывать на один файл. Прокомментировал бы принятый ответ, но не смог из-за ограничения повторений.