Соответствие имени файла и его содержимого

Еще один момент, на который стоит обратить внимание при рассмотрении организации файловых систем, — это проблема соответствия между именем файла и содержимым этого файла.

Как отмечалось выше, у любого файла есть его имя как отдельная характеристика файла или же как один из атрибутов файла. В различных файловых системах по-разному решается указанная проблема соответствия имени и содержимого. Первый очевидный подход заключается в том, что устанавливается взаимнооднозначное соответствие, т.е. для каждого содержимого файла в системе существует единственное имя, ассоциированное с этим содержимым, и обратно — для каждого имени существует единственное содержимое.

На сегодняшний день почти все современные файловые системы позволяют нарушать это взаимнооднозначное соответствие путем предоставления возможности установления для одного и того же содержимого файла двух и более имен. При этом, существуют несколько моделей организации данного подхода.

Первая модель — это симметричное, или равноправное, именование. В этом случае с одним и тем же содержимым ассоциируется группа имен, каждое из которых равноправное. Это означает, что какое бы из имен, ассоциированных с данным содержимым, не взяли, мы посредством этого имени можем выполнить все операции, и они будут выполнены одинаково. Такая модель реализована в некоторых файловых системах посредством установления т.н. жесткой связи (Рис. 101). В этом случае среди атрибутов есть счетчик имен, ссылающихся на данное содержимое. Уничтожая файл с одним из этих имен, производится следующий порядок действий. Файловая система уменьшает счетчик имен на единицу; если счетчик обнулился, то в этом случае удаляется содержимое, иначе файловая система удаляет только указанное имя файла из соответствующего каталога. Заметим, что при такой организации древовидность файловой системы (древовидность размещения файлов) нарушается, поскольку имена, ассоциированные с одним и тем же содержимым, можно разместить в разных узлах дерева, т.е. произвольных каталогах файловой системы. Но сохраняется древовидность именования файлов.

Рис. 101. Пример жесткой связи.

Следующей модель организации — это «мягкая» ссылка, или символическая связь (хотя здесь лучше бы подошло название символьной связи, Рис. 102). Данное именование является несимметричным, суть которого заключается в следующем. Пускай существует содержимое файла, с которым жесткой связью ассоциировано некоторое имя (Name₂). К этому файлу теперь можно организовать доступ через файл-ссылку. Это означает, что создается еще один файл некоторого специального типа (типа файла-ссылки), в атрибутах которого указывается его тип и то, что он ссылается на файл с именем Name₂. Теперь можно работать с содержимым файла Name₂ посредством косвенного доступа через файл-ссылку. Но некоторые операции с файлом-ссылкой будут происходить иначе. Например, если вызывается операция удаления файла-ссылки, то удаляется именно файл-ссылка, а не файл с именем Name₂. Если же явно удалить файл Name₂, то в этом случае файл-ссылка окажется висячей ссылкой.

Рис. 102. Пример символической связи.