文件的共享

文件共享是指多個使用者可以同時存取同一個文件，而係統只保留該文件的一個副本。這種方式不僅節省了輔存和主存空間，也減少了I/O操作次數，提升了使用者體驗和系統資源利用率。

檔案共享的實作方法

文件共享的實作通常採用以下幾種方法：

目錄連結法

目錄連結法是在樹狀目錄結構中，當多個使用者需要存取同一個檔案時，在各自的使用者檔案目錄表中為共用檔案建立目錄項目（即連結）。目錄項保存指向共用檔案的指標。

特點：

• 樹狀目錄變成網狀目錄：多個使用者的目錄項目可以指向同一個共用檔案。
• 查找路徑不唯一：使用者透過不同路徑都可以存取共用檔案。
• 可能的問題：
• 刪除異常：使用者刪除自己的目錄項目時，檔案並不會實際被刪除，除非所有使用者都刪除了該目錄項目。
• 更新異常：共享檔案被任一使用者修改後，所有使用者存取的內容都會發生變化。

索引結點連結法

索引結點連結法是透過檔案系統中的索引結點來實現共享。每個檔案都有一個索引結點，包含檔案的元資料（如儲存位址、檔案長度等）。目錄項目中只儲存檔案名稱和指向該檔案索引結點的指標。

共享實作：

• 共用使用者的目錄項目指向同一個索引結點。
• 連結計數器（count）：每個索引結點都有一個計數器，記錄目前連結到該結點的目錄項目個數。
• 刪除操作：當使用者刪除檔案時，僅刪除其目錄項，並減少索引結點的計數器；只有當計數器為 0 時，檔案的實際資料才會被刪除。

優點：

• 共享文件時無需複製文件內容，節省儲存空間。
• 統一管理文件的元數據，便於維護和修改。

符號連結法

符號連結法是透過建立一個符號連結檔案（Symbolic Link）來實現共享。在這種方法下，系統呼叫過程 link 用於為共享文件建立新的符號連結文件，並記錄在使用者的目錄項目中。符號連結檔案包含目標檔案的路徑。

優點：

• 避免指針懸空：符號連結記錄的是目標檔案的路徑，而不是檔案實際資料區塊的指針，因此不會出現指針懸空問題。
• 跨檔案系統共享：符號連結可以實現網路環境下的任意檔案共享。

缺點：

• 系統開銷增加：系統需要管理符號連結檔案及其路徑資訊。
• 佔用輔存空間：符號連結檔案會佔用少量的輔存空間。

各種文件共享方法的比較

方法	優點	缺點
目錄連結法	共享檔案無須複製，節省儲​​存空間	目錄結構變為網狀，路徑不唯一，易出現異常
索引結點連結法	統一管理元數據，連結計數器避免文件誤刪	僅限於同一文件系統，無法跨文件系統共享
符號連結法	跨檔案系統分享，避免指標懸空	增加系統開銷，佔用輔存空間