3-4 階層式目錄結構
內容：
3-4-1
階層式檔案系統
3-4-2
檔案與目錄名稱
3-4-3
絕對路徑
3-4-4
相對路徑
3-4-5
檔案屬性
3-4-6
家目錄與工作目錄
3-4-7
顯示檔案系統結構 - tree
3-4-1 階層式檔案系統
『階層式』（Hierarchical）結構就像樹根的形狀一樣，樹根是最源頭端點（就是樹的頭部，一般稱為 root），由這個端點一直往下延伸下去。由樹根往下延伸另一個新的端點，新的端點可能是結束點，則稱為『枝葉』（Leaf）；也可能由新的端點再往下延伸到其他端點或枝葉，則該端點稱之為『節點』（Node）。既然，節點是由另一個節點所產生，一般稱產生的節點為『父節點』（Parent node），而由父節點所產生的另一節點，則稱之為『子節點』（Child node），整個家族的形狀猶如『樹狀』（Tree）一般。
Unix 系統的檔案結構就如同圖 3-1 一樣，可以往下分支的節點稱之為『目錄檔案』（Directory file），不可再分支的枝葉則為『一般檔案』（Plain file）。一個目錄節點可再延伸其他子目錄檔案或一般檔案，但一般檔案才是真正儲存資料的位置。一般將目錄檔案簡稱為『目錄』（Directory），而將一般檔案稱為『檔案』（File）。以圖 3-4 為例。每一棵樹都有最頂端的起始點，它是所有目錄與檔案的起始點，又稱之為『根目錄』（Root directory）。某一檔案或目錄的上一層為其『父目錄』（Parent directory），由某一目錄所延伸的次目錄則稱為該目錄的『子目錄』（Child directory），目錄裡可儲存子目錄（矩形）或檔案（橢圓形）。
圖 3-4 目錄與檔案結構
3-4-2 檔案與目錄名稱
每一個檔案或目錄都有一個名稱，可由 1 到 14 個字母所組成（舊版本），並且分辨英文字母的大小寫。這一點與 Windows 就有很大的不同，因為Windows 的檔案名稱是不分大小寫，亦即英文字母的大寫與小寫是相同表示式。其實，Unix的檔案名稱還是允許超過 14 個字母（長度視各系統規範而定），只是超過的部分將不被系統所理會（識別長度也視各系統而定），而且幾乎任何字母皆可使用，但還是儘量不要使用特殊符號，有些系統還是禁止使用一些特殊符號，如 ’?’、’&’、’*’、 ’%’、’-‘、’~’ 等等（備註：名稱規範與檔案系統型態有關，為了不同型態之間可以互通，還是建議使用標準型態）。基本上，一個檔案的表示型態為：file_name.file_type.file_ext_type，其中 file_name 名稱必須具有，其餘兩者視需要而定，可有可無（環境設定檔除外）；說明如下：
file_name：檔案名稱。可任意長度，但僅前面 14 個字元有效，儘可能不要採用特殊字元。
file_type：副檔名。表示此檔案的型態。如 ‘.o’、’.c’、’.gif’、’.conf’
等等
file_ext_type：擴充副檔名。完整檔案也許經過特殊處理，會再延伸其他的擴充型態。譬如，lucky.o
經過壓縮後會成為 lucky.o.Z。
3-4-3 絕對路徑
我們期望每一個檔案在系統內都有一個獨立無二的名稱，並且能表示出該檔案的所在位置，這就須配合路徑名稱。既然目錄內包含著檔案與次目錄，由上一層目錄延伸下來的目錄連結關係，則稱為『目錄路徑』（Directory Path）。每一路徑節點為一個子目錄，可儲存檔案及該目錄所延伸的子目錄。如果由最頂端『根』目錄開始往下搜尋，每一個子目錄節點或檔案都可以給予一個獨一無二的絕對名稱，如圖 3-5 所示。Unix/Linux 系統利用一個『斜線』（/）表示最頂端的根目錄，這剛好與 Windows 顛倒，Windows 是利用『反斜線』（\）表示目錄之間的關聯。依照圖 3-3 舉出幾個範例說明如下：
/a_dir：表示根目錄底下的子目錄，該目錄名稱為 a_dir。
/b_dir/file_1：表示根目錄之子目錄 b_dir
底下的檔案，該檔案名稱為 file_1。
/b_dir/d_dir/e_dir/file_3：表示根目錄 /
→
子目錄 b_dir
→
子目錄 d_dir
→
子目錄 e_dir
底下的檔案 file_3。
圖 3-5 絕對路徑名稱
由此可見，目錄就好像檔案櫃一樣，一個大的檔案櫃除了可以分割為若干個子檔案櫃，且子檔案櫃可以直接存放檔案夾，也可再分割出來幾個子檔案櫃，依此類推，一直延伸下去。唯一不同的是，子檔案櫃的空間會侷限於原檔案櫃的大小，然而子目錄並不受限於父目錄的空間，而是受限於磁碟機的空間，也就這樣，Windows 將子目錄稱之為『資料夾』。
3-4-4 相對路徑
表示檔案的位置並非一定要由根目錄開始。在許多情況之下，由目前所在位置（即是工作目錄）的關聯，來表示某一檔案位置反而會較為方便，這就是『相對路徑名稱』（Relative pathname）。相對路徑表示某一檔案的位置與目前目錄（Current directory，或稱工作目錄）之間的關係如何，一般都用下列兩個符號來表示目錄位置，如下：
『.』（點）：表示目前目錄，即是目前使用者的所在位置。
『..』（點點）：表示目前目錄的父目錄。
我們用圖 3-6 來說明相對路徑的表示法，假設目前使用者將工作目錄切換（如何切換容後介紹）到 d_dir 目錄上，在該位置相對應的目錄或檔案表示如下：
『.』：表示目前工作目錄，其絕對路徑名稱為 /b_dir/d_dir。
『..』：表示目前目錄的父目錄，其絕對路徑為 /b_dir。
『../file_1』：父目錄底下的檔案 file_1，其絕對路徑為 /b_dir/file_1。
『file_2』：目前目錄底下的檔案 file_2，其絕對路徑為 /b_dir/d_dir/file_2。
『f_dir』：目前目錄底下的子目錄 f_dir。
『f_dir/file_3』：子目錄 f_dir
底下的檔案 file_3。
圖 3-6 相對路徑的範例
習慣上，常利用『..』來切換目錄，譬如將工作目錄切換到父目錄，操作如下：
$ pwd 【查閱目前所在位置】
/home/student01
$ mkdir b_dir 【建立 b_dir 子目錄】
$
cd b_dir 【切換到 b_dir 子目錄】
$
pwd 【查閱目前所在位置】
/home/student01/b_dir
$
cd .. 【切換到上一層目錄 ..】
$
pwd 【查閱目前所在位置】
/home/student01
3-4-5 檔案屬性
Unix/Linux 檔案可區分為下列四種型態：
一般檔案（Ordinary file）：一般儲存資訊的檔案，可能是文字檔（原始檔）二進位（執行檔）或影像檔等等。
目錄（Directory）：表示目錄的儲存位置，它可以儲存子目錄或檔案。
鏈結檔案（Linking file）：檔案名稱鏈接到另一個檔案位置。
特殊檔案（Special file）：指引到某一個週邊裝置的檔案名稱，譬如，磁碟機、滑鼠、鍵盤、終端機等等。
其中一般檔案與目錄為系統主要儲存資料使用，檔案系統內也是這兩種檔案佔大部分。鏈結檔案為兩個以上檔案名稱索引到同一個檔案內容上；特殊檔案大多指週邊裝置檔案（容後說明）。可利用 $ls –l 命令以長形（詳細內容）觀察目前目錄下的檔案，如下：
$ ls -l
total 20
-rwxrwxr-x 1 tsnien tsnien 4740 Mar 7 11:59 a.out
drwxrwxr-x 2 tsnien tsnien 4096 Mar 29 09:24 d1
-rw-rw-r-- 1 tsnien tsnien 12 Mar 24 20:29 f2
lrwxrwxrwx 1 tsnien tsnien 2 Mar 24 20:28 f4 -> f2
-rw-rw-r-- 1 tsnien tsnien 83 Mar 7 11:59 t1.c
由上述範例可以看出，每一個檔案包含了 7 個欄位，各欄位功能如下（以 d1 目錄為例，如圖 3-7 所示）：
圖 3-7 長型顯示目錄（ls -l）內容
檔案型態與存取權限（如 drwxrwxrwx）：第一個字元表示檔案型態，後面 9 個字元表示該檔案被存取的權限（將於第 3-3 節介紹），其中檔案型態表示如下：
- ：表示一般檔案。
d
：表示目錄檔案。
l
：表示鏈結。
b, c
：表示特殊檔案，Block
模式（b）或 Character
模式（c）。
p
：表示有名稱的通道（Pipe）檔案（請查閱本書第 0
章，這裡不再介紹）。
鏈結數目（如 2）：表示該檔案被連結的數目，一般目錄連結數目為 2；檔案為 1。
擁有者（如 tsnien）：表示該檔案擁有者的名稱。
擁有者群組（如 tsnien）：表示該檔案擁有者所屬群組的名稱。
檔案大小（如 4096）：表示該檔案內容大小，以位元組（Byte）為單位。
最後修改日期（如 Mar 29）：該檔案被建立或最後修改日期。
檔案名稱（如 d1）：該檔案的全名。
3-4-6 家目錄與工作目錄
本節將介紹如何建立目錄、更改目錄、刪除目錄、與管理檔案的相關命令。還未介紹之前必須先了解下列兩目錄的意思，如下：
家目錄（Home directory）：針對每一個使用者，系統管理者會建立一個專屬目錄給它，而使用者在此目錄上享有最高支配權，稱之為『家目錄』。當使用者登入系統時，便會直接進入家目錄，並可任意在家目錄上建立新檔案或開啟新次目錄。
login as: student01 【輸入登入帳號名稱】
student01@120.118.165.120's password: 【輸入帳號密碼】
Last login: Thu Feb 2 10:44:37 2017 from 120.118.165.107
[student01@serCourse ~]$ pwd 【查閱目前所在位置】
/home/student01
[student01@serCourse ~]$
工作目錄（Working directory）：使用者進入 Unix 系統之後，可能會隨著工作的需要而變更到其他目錄，處理某些任務，所在的目錄位置稱為『工作目錄』。簡單的說，工作目錄就是目前所在的位置，又稱為『目前目錄』（Current directory）。
『目錄』就如同實際環境裡的房間，當使用者進入某一個房間從事工作時，該房間便成為他的工作室，因此稱為『工作目錄』。
3-4-7 顯示檔案系統結構 - tree
吾人可利用 tree 命令來顯示目錄下的檔案系統結構如何，它是 tree 套件，一般系統並沒有自動安裝，需自行安裝。安裝之前必須將身分替換到 root(需 root 密碼)，操作如下：
[student01@serCourse ~]$ tree [測試是否安裝 tree]
-bash: /usr/bin/tree: 沒有此一檔案或目錄
[student01@serCourse ~]$ su [替換 root 身分]
密碼： [輸入 root 密碼]
[root@serCourse student01]# yum -y install tree [安裝 tree 套件]
Loaded plugins: fastestmirror, langpacks
…
Installed:
tree.x86_64 0:1.6.0-10.el7
Complete! [安裝完成]
[root@serCourse student01]# exit [返回原來身分]
exit
[student01@serCourse ~]$
安裝完成後，可觀察目前目錄下檔案系統結構，如下：
[student01@serCourse ~]$ tree [查閱目前目錄下檔案系統]
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├── \344\270\213\350\274\211
│ ├── 2017-01-09\ 13-44-55\
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8 directories, 2 files [只有桌面上資料夾]