0.10 Hệ thống tập tin  (Page 10/14)

Để tránh vấn đề này, một số hệ thống không cho phép thư mục hay liên kết được chia sẻ. Thí dụ, trong MS-DOS, cấu trúc thư mục là một cấu trúc cây hơn là đồ thị không chứa chu trình.

Cấu trúc thư mục dạng đồ thị tổng quát

Một vấn đề lớn trong việc dùng cấu trúc đồ thị không chứa chu trình là đảm bảo rằng không có chu trình trong đồ thị. Nếu chúng ta bắt đầu với thư mục hai cấp và cho phép người dùng tạo thư mục con, một thư mục có cấu trúc cây tạo ra. Dễ thấy rằng thêm các tập tin và thư mục con mới tới một thư mục có cấu trúc cây đã có vẫn bảo đảm tính tự nhiên của cấu trúc cây. Tuy nhiên, khi chúng ta liên kết một thư mục cấu trúc cây đã có, cấu trúc cây bị phá vỡ hình thành một đồ thị đơn giản (như hình IX-9).

Hình IX‑9 thư mục đồ thị tổng quát

Một lợi điểm chính của đồ thị không chứa chu trình là tương đối đơn giản trong giải thuật duyệt đồ thị và xác định khi không có tham chiếu nữa tới tập tin. Chúng ta muốn tránh duyệt các phần được chia sẻ của đồ thị không chứa chu trình hai lần để tăng năng lực. Nếu chúng ta chỉ tìm một thư mục con được chia sẻ cho một tập tin xác định, chúng ta muốn tránh việc tìm kiếm thư mục con đó một lần nữa; tìm kiếm lần hai sẽ lãng phí thời gian.

Nếu các chu trình được cho phép tồn tại trong thư mục, chúng ta muốn tránh tìm kiếm bất cứ thành phần nào hai lần vì tính đúng đắn cũng như năng lực. Một giải thuật được thiết kế nghèo nàn dẫn tới vòng lặp vô tận trên các chu trình. Một giải pháp là giới hạn số lượng thư mục sẽ được truy xuất trong quá trình tìm kiếm.

Một vấn đề tương tự tồn tại khi chúng ta cố gắng xác định khi nào một tập tin có thể bị xoá. Như với cấu trúc thư mục đồ thị không chứa chu trình, một giá trị 0 trong số đếm tham chiếu có nghĩa là không còn tham chiếu nữa tới tập tin hay thư mục và tập tin có thể bị xoá. Tuy nhiên, khi có chu trình tồn tại, số đếm tham chiếu khác 0 ngay cả khi không còn tham chiếu tới thư mục hay tập tin. Sai sót này dẫn tới khả năng tham chiếu chính nó (hay chu trình) trong cấu trúc thư mục. Trong trường hợp này, chúng ta cần dùng cơ chế thu dọn rác (garbage colection) để xác định khi tham chiếu cuối cùng bị xoá và không gian đĩa có thể được cấp phát lại. Thu dọn rác liên quan đến việc duyệt toàn bộ hệ thống tập tin, đánh dấu mọi thứ có thể được truy xuất. Sau đó, duyệt lần hai tập hợp mọi thứ không được đánh dấu trên danh sách không gian trống. Tuy nhiên, thu dọn rác cho một đĩa dựa trên hệ thống tập tin rất mất thời gian và do đó hiếm khi được thực hiện.

Thu dọn rác cần thiết chỉ vì có chu trình trong đồ thị. Do đó, cấu trúc đồ thị không chứa chu trình dễ hơn nhiều. Khó khăn là tránh chu trình khi các liên kết mới được thêm vào cấu trúc. Chúng ta biết như thế nào và khi nào một liên kết mới sẽ hình thành chu trình? Có nhiều giải thuật phát hiện các chu trình trong đồ thị; tuy nhiên chi phí tính toán cao, đặc biệt khi đồ thị ở trên đĩa lưu trữ. Một giải thuật đơn giản hơn trong trường hợp đặc biệt của thư mục và liên kết là bỏ qua liên kết khi duyệt qua thư mục. Chu trình có thể tránh được và không có chi phí thêm xảy ra.