CN1786951A

CN1786951A - 允许歧义名字的计算机文件系统

Info

Publication number: CN1786951A
Application number: CNA2005101188930A
Authority: CN
Inventors: A·G·拜比; A·K·诺里; B·S·拉曼; T·P·麦基; W·R·史密斯
Original assignee: Microsoft Corp
Current assignee: Microsoft Corp
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2005-11-07
Publication date: 2006-06-14
Also published as: US20060123020A1; KR20060063653A; EP1669891A1; JP2006164288A

Abstract

描述了不需要唯一项名字或任何项名字的文件系统。如果项具有歧义名字，则文件系统执行消除歧义过程，以向客户(用户或应用程序)提供概念上唯一的名字，包括完全限定路径。该文件系统提供各可用特征，使该文件系统保持与遗留应用程序和系统的兼容性，并通过使用诸如小整数或字母字符的消歧义字符，来消除具有相同名字的两个项的歧义。

Description

允许歧义名字的计算机文件系统

技术领域

本发明一般涉及计算机系统的文件系统，尤其涉及一种文件系统，它允许具有共同父项的多个项具有歧义文件名，包括具有相同名字或根本就没有名字。

背景技术

计算机将文件存储在诸如硬盘驱动器的存储装置上。硬盘仅仅提供存储数据的地方，类似于空的文件箱。就像空的文件箱不可强加文件的任何预定义归档系统一样(即文件箱的用户必须自己创建归档系统或组织结构，例如通过按字母排列文件)，缺省地硬盘也只是空的存储空间。实际上，访问硬盘上数据的唯一方法是，通过指定数据的物理位置(例如通过指定存储文件的硬盘柱面、磁头和扇区)，或者通过盘上它的逻辑位置(例如第21,671区段)。一旦硬盘驱动器安装到了计算机上，该计算机就使用文件系统以便于访问的方式跟踪存储在硬盘驱动器上的文件。

现有的文件系统不恰当地限制了操作系统和文件系统的用户可如何组织文件系统中的文件。即，现有的文件系统通常需要用户以文件和目录树来组织各个项，其中目录实际上是由文件系统标识的特定类型的文件。现有的文件系统还需要各个项具有在客户机角度上唯一的名字。即，每个项必须具有基于其父项的唯一的名字。换言之，具有相同父项的两个项不能具有相同名字(然而具有相同祖项的两个项可具有相同名字)。唯一的名字是必要的，因为名字是操作系统、软件应用程序和人类用户通过它寻找并标识存储在文件系统中的文件或项的机制。然而，随着用户可访问的文件数量变得越来越多时，该文件名字要求就会变得有问题并麻烦了。

诸如数码相机的装置已使得文件名问题复杂化，因为这种装置产生极大量的新文件，诸如每个都有自动确定的文件名的数字照片。通常，这种装置将在不同文件夹内重用文件名，或使用数字增加的文件名。这就需要用户小心地将文件从该装置中导入到诸如家用计算机的另一个装置。除非保留原始的文件夹结构，否则用户必然会担心名字冲突的可能性(即在同一位置两个或多个文件具有相同名字)并不得不重新命名文件。在理论上是简单的导入文件的任务，实际上却是耗时且令人畏惧的。

图2示出现有文件系统的典型组织结构201的一个简要示例。如图2所示，现有的文件系统使用树来组织目录(用圆角框示出)和文件(用方角框示出)。在一树结构中，项的位置和组织合并；每个项必须在一个目录且只在一个目录中。用户就必须如此地组织他或她的文件，且用户不能将一个项置入多个组织中，而不创建该项的新副本。

典型的文件系统使用两个彼此协力的表格或数据库来组织文件。第一个表格或数据库是查寻表格，它标识文件存储在诸如硬盘的存储装置上的物理位置。第二个表格定义文件的组织结构。这些表格在此一般分别称为位置表格(LOC)和组织表格(ORG)。组织表格存储有关保持链接(即一个项是另一个项的父项)的信息。某些文件系统可将位置表格和组织表格合并成单个表格或结构，但是仍然需要两个表格的元素都出现，以便于文件系统正常操作。例如，在由微软公司销售的NT品牌文件系统或NTFS中，一个主文件表格既用作位置表格又用作组织表格。类似地，Unix文件系统UFS使用i-节点的表格，也是既用作文件的位置表格又用作文件的组织表格。目录被存储为特殊类型的文件，而目录“文件”存储该目录内的文件名列表及其相应的i-节点。

在这些和其它现有的文件系统中，只要文件位于由组织表格中的保持链接定义的至少一个位置，即，至少有一个保持链接指向该文件，该文件系统就使该文件存储在物理存储装置上。也就是说，如果从组织表格中删除文件的保持链接，并且没有指向该文件的其它保持链接，则文件系统移除该文件在位置表格中的条目(不管该文件在存储装置上是否被物理地重写)。然后存储装置可使用该存储空间来写入新数据。例如，如果用户要“删除”图2中示出的C:\PROGRAMS\MICROSOFT\OFFICE\WORD\FILE.DOC，则该文件系统首先从组织表格中移除该文件的条目。如果该文件在位置表格中没有其它条目，即文件没有存储在其它地方，则该文件系统在位置表格中移除该文件的条目，从而为其它数据腾出了空间。通常，文件系统维护任何给定项所具有祖先(称为“保持链接”)的数量的引用计数。当项上最后的保持链接被移除时，通过移除位置表格中文件的引用来“删除”该项。然而，引用计数从最终用户角度而言是不需要的，因为当用于有向无环图时，它使系统显现为非确定性的。

由于以上局限性和限制，在不同于目录和文件的树状分层结构的数据结构中组织文件是困难的。用户想要在各种组织数据结构中能够组织和解散各项，而不关心给定项目将被删除。此外，同一文件夹内的各项需要有名字，但不能重名。因而，提供不需要所存储项具有名字的文件系统是本领域内的一个进步。提供具有共同父项的两个项可有相同名字的文件系统则是本领域内的另一个进步。

发明内容

以下呈现了本发明的简化发明内容，以便提供对本发明某些方面的基本理解。本发明内容不是本发明的详尽纵览。它并非旨在标识本发明的关键或重要元素或划出本发明的范围。以下发明内容仅以简化形式呈现了本发明的某些概念，作为以下提供的更详细说明的序幕。

为了克服本领域中上述的一个或多个限制，和/或克服在阅读并理解了本说明书之后将显而易见的其它限制，本发明一般涉及包括存储在计算机可读介质上的数据项和计算机可执行指令的文件系统。数据项一般指可存储在文件系统中的任何数据，包括但不限于文件、文件夹、数据、音乐等。该文件系统可使用具有文件信息表格和组织表格的数据结构。该文件信息表格存储有：第一数据字段，存储第一项的唯一第一标识符；第二数据字段，存储作为该第一项的用户可查看名字的第一文件名；第三数据字段，存储第二项的唯一第二标识符；第四数据字段，存储作为该第二项的用户可查看名字的第一文件名。该组织表格存储有：第一数据字段，存储第三项是第一项的父项的指示；以及第二数据字段，存储第三项是第二项的父项的指示。

根据本发明的另一说明性方面，有一种用于将各个项存储在文件系统中的计算机实现方法，它使文件系统客户机能存储具有同一父项的两个项的岐义文件名。总的来说，该方法包括：在文件系统中存储对存储在该文件系统中的第一项的第一唯一标识符；在文件系统中存储作为该第一项的用户可查看名字的第一文件名；在文件系统中存储对存储在该文件系统中的第二项的第二唯一标识符；在文件系统中存储作为该第二项的用户可查看名字的第一文件名；在文件系统中存储标识第三项为该第一项的父项的第一保持链接；以及在文件系统中存储标识第三项为该第二项的父项的第二保持链接。

附图说明

本发明的更全面理解和优点可通过参阅以下描述和附图获取，其中类似标记号表示类似特征，且其中：

图1示出适于实现根据本发明一说明性实施例的介质用户接口的一般操作环境。

图2示出现有的文件系统的典型组织结构。

图3示出根据本发明一说明性实施例的位置表格(LOC)。

图4示出根据本发明一说明性实施例的组织表格(ORG)。

图5示出根据图4中所示的组织表格的有向无环图(DAG)。

图6示出根据本发明一说明性实施例的文件系统的框图。

图7示出根据本发明一说明性实施例的文件区域。

图8示出定义图7的组织结构的组织表格。

图9示出根据本发明一说明性实施例的文件区域。

图10示出定义图9的组织结构的组织表格。

图11示出根据本发明一说明性实施例的组织表格。

图12示出根据图11所示组织表格的文件区域。

图13是示出用于管理存储在根据本发明一说明性实施例的文件系统中的各个项的方法的流程图。

图14示出根据本发明一说明性实施例的文件系统的一部分的概念框图。

具体实施方式

在各个实施例的以下描述中要参阅附图，这些附图形成了说明书的一部分并在其中作为可实践本发明的各个实施例的示图而示出。要理解可利用其它实施例，并可作结构和功能更改而不背离本发明的范围和精神。

说明性计算环境

图1示出了本发明可在其中实现的适当的计算系统环境100的示例。该计算系统环境100仅是适当计算环境的一个示例，并非旨在提出对本发明使用或功能性范围作任何限制。计算环境100也不应被解释为对示例性操作环境100中所示的任一组件或其组合有任何依赖性或任何需求。

本发明也可在很多其它通用或专用计算系统环境或配置中使用。适于本发明使用的众所周知的计算系统、环境、和/或配置的示例包括，但不限于，个人计算机、服务器计算机、手持式或膝上型装置、多处理器系统、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费者电器、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括任一种以上系统或设备的分布式计算环境等等。

本发明可以计算机可执行指令的一般上下文进行说明，诸如由计算机执行的程序模块。一般而言，程序模块包括执行具体任务或实现具体抽象数据结构的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。本发明还可在任务由经通信网络连接的远程处理设备执行的分布式计算环境中实践。在分布式计算环境中，程序模块可置于包括存储器存储设备的本地和远程计算机存储介质中。

参照图1，实现本发明的示例性系统包括以计算机110形式的通用计算设备。计算机110的组件可包括，但不限于，处理单元120、系统存储器130以及把包括系统存储器在内的各种系统组件耦合到处理单元120的系统总线121。系统总线121可能是若干总线结构类型中的任何一种，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线、以及使用多种总线体系结构的任一种的局部总线。作为示例，而非限制，这些体系结构包括工业标准体系结构(ISA)总线、微信道体系结构(MCA)总线、扩展ISA(EISA)总线、视频电子标准协会(VESA)局部总线和也称为Mezzanine总线的周围部件互连(PCI)总线。

计算机110通常包括各种计算机可读介质。计算机可读介质可以是能被计算机110访问的任何可用介质，并包括易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质。作为示例，而非限制，计算机可读介质可包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以任何方法或技术实现的易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质，用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储器技术、CD-ROM、数字化多功能光盘(DVD)或其它光学存储技术、磁带盒、磁带、磁盘存储或其它磁性存储设备、或任何其它可用于存储所需信息并可由计算机110访问的介质。通信介质通常在诸如载波或其它传输机制的已调制数据信号中体现计算机可读指令、数据结构、程序模块、或其它数据，且包括任何信息输送介质。术语“已调制数据信号”意指用在信号中编码信息的方式设置或改变其一个或多个特征的信号。作为示例，而非限制，通信介质包括诸如有线网络或直线连接的有线介质，和诸如声学、射频、红外线和其它无线介质的无线介质。

系统存储器130包括诸如只读存储器(ROM)131和随机存取存储器(RAM)132的易失性和/或非易失性存储器形式的计算机可读介质。包含有助于计算机110如起动时在元件间传送信息的基本例程的基本输入/输出系统(BIOS)133通常存储在ROM 131中。RAM 132通常包含可被处理单元120立即访问和/或当时正被操作的数据和/或程序模块。作为示例，而非限制，图1示出了操作系统134、应用程序135、其它程序模块136、程序数据137和文件系统138。

计算机110还可包括其它可移动/不可移动、易失性/非易失性计算机存储介质。作为示例，图1图示了读取和写入不可移动、非易失性磁性介质的硬盘驱动器141，读取和写入可移动、非易失性磁盘152的磁盘驱动器151，读取和写入可移动、非易失性光盘156，诸如CD-ROM或其它光学介质的光盘驱动器155。其它也用在示例性计算环境中的可移动/不可移动、易失性/非易失性计算机存储介质包括，但不限于，如磁带盒、闪存卡、数字化多功能光盘、数字化视频带、固态RAM、固态ROM等等。硬盘驱动器141通常通过诸如接口140的不可移动存储器接口与系统总线121连接，而磁盘驱动器151和光盘驱动器155通常通过诸如接口150的可移动存储器接口与系统总线121连接。

如上所述并如图1所示的驱动器及其相关联的计算机存储介质为计算机110提供计算机可读指令、数据结构、程序模块、和其它数据的存储。在图1中，例如，硬盘驱动器141被示为存储操作系统144、应用程序145、其它程序模块146、程序数据147和文件系统148。注意这些组件可以与操作系统134、应用程序135、其它程序模块136、程序数据137和文件系统138相同或不同。在图1中给予操作系统144、应用程序145、其它程序模块146、程序数据147和文件系统148的序号不同至少说明他们是不同的副本。用户可通过输入装置如键盘162、和通常指鼠标、跟踪球或触摸板等定位装置161向计算机110输入命令和信息。其它输入装置可包括遥控器163、话筒、操纵杆、游戏垫、圆盘式卫星接收器、扫描仪等等(未示出)。这些和其它输入设备常常通过与系统总线耦合的用户输入接口160与处理单元120相连，但也可通过诸如并行端口、游戏端口或通用串行总线(USB)的其它接口连接。监视器191或其它类型的显示设备(例如电视)也可通过诸如视频接口190的接口与系统总线121相连。除了监视器，计算机还可包括诸如扬声器197和打印机196的其它外围输出设备，它们通过输出外围接口195相连。

在某些方面中，提供有数字化仪165和附随的笔或输入笔166，以便数字化地抓取徒手输入。尽管数字化仪165和用户输入接口160的直接连接如图所示，实际上，数字化仪165可直接与处理单元110耦合，或者通过包括无线的任何技术与并行端口或其它接口以及系统总线130与处理单元110耦合。还有，笔166可使照相机与之相关联，以及用于将由照相机捕捉的图像信息无线传送给与总线130交互的接口的收发器。此外，该笔除照相机外还具有其它感应系统，用于确定电子墨水的笔划，包括加速计、磁力计和回转仪。

计算机110可以在使用与一台或多台远程计算机，诸如远程计算机180的逻辑连接的网络化环境中运行。远程计算机180可以是个人计算机、服务器、路由器、网络PC、对等装置或其它公共网络节点，而且通常包括上述与个人计算机110相关的许多或全部组件，尽管在图1中仅图示了存储器存储设备181。图1中所描绘的逻辑连接包括局域网(LAN)171和广域网(WAN)173，但也可包括其它网络。这样的网络化环境在办公室、企业范围计算机网络、内联网和因特网上是常见的。此外，系统可包括有线和/或无线能力。例如，网络接口170可包括蓝牙、SWLan和/或IEEE 802.11类的组合能力。可以理解，可结合这些协议或代替这些协议使用其它无线通信协议。

当用于LAN网络化环境中时，计算机110通过网络接口或适配器170与局域网171连接。当用于WAN网络化环境中时，计算机110通常包括调制解调器172或其它用于在广域网173，诸如因特网中建立通信的装置。可以是内置式或外置式的调制解调器172与系统总线121通过用户输入接口160或其它适当机制连接。在网络化环境中，与计算机110相关的程序模块或其一部分可存储在远程存储器存储装置中。作为示例，而非限制，图1示出了驻留于存储器存储设备181中的远程应用程序185。应当理解，所示网络连接是示例性的，且其它用于在计算机间建立通信连接的技术也可以使用。

可以理解的是，所示网络连接是示例性的，且也可以使用其它用于在计算机间建立通讯连接的技术。假定存在着任何的各种众所周知的协议，如TCP/IP、以太网协议、FTP、HTTP、UDP等等，且系统可以在允许用户在基于网络的服务器中检索网页的客户机一服务器配置中操作。各种常规web浏览器中的任何一种都可用于显示网页并处理网页上的数据。

本发明的一个或多个方面可体现为由诸如计算机110的一个或多个计算机或其它装置执行的计算机可执行指令，诸如一个或多个程序模块。通常，程序模块包括在由计算机或其它装置中的处理器执行时执行具体任务或实现具体抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。这些计算机可执行指令可存储在计算机可读介质上，诸如硬盘、光盘、可移动存储介质、固态存储器、RAM等。本领域技术人员可理解，程序模块的功能在各个实施例中可按需组合或分布。此外，功能可全部或部分地在固件或硬件等效实体中实现，诸如集成电路、现场可编程门阵列(FPGA)等。

本发明的说明性实施例

根据本发明的一个说明性方面，文件系统被描述为：不将项的生存期与该项在文件系统的组织结构内的放置合并，从而使得一个项能参加多个组织或者不参加任何组织，诸如通过基于属性的查询，通过构成一个或多个有向无环图(DAG)的列表等。DAG是一个项可具有多个父项的组织。在DAG中，一个项不能成为其祖先项之一的父项，那会构成循环。

所描述的文件系统可体现为存储在计算机可读介质上的计算机可执行指令，例如文件系统138和/或文件系统148(图1)。此外，图1中其它计算机可读介质或存储器也可包括与当前所描述的文件系统相同或不同的文件系统。例如，介质152和156还可包括文件系统。为了解释，文件系统将参照文件系统148进行描述。

参照图3和图4，文件系统148主要依靠两个表格，位置表格(LOC)301和组织表格(ORG)401。位置表格301，也称为LOC表格，存储有关存储在文件系统中的每个项的物理和/或逻辑存储位置的信息，包括例如文件标识符(ID)303、文件名305、存储卷307、位置309和文件尺寸311。文件ID 303是用来引用每个项的主键或引用，且对存储在文件系统148的每个项是唯一的。文件ID可包括数字、字母文字、符号、或任何组合，只要每个文件ID都唯一标识存储在文件系统148中的单个项。

文件名305可包括由文件系统148的用户提供的项的简短的描述性文件名。文件名305最好是用户对每个文件的主概念引用，并可由用户以描述性格式指定，从而文件基于文件名就可由用户容易地识别。文件名305是限制长度的，例如8.3格式，最大长度为256个字符或某些其它最大值。最好对文件名是否彼此为副本，或者是否需要或已经分配文件名不作限制。也就是说，即使在同一目录、文件夹或列表内，只要每个文件具有唯一的文件ID 303，也可将许多文件都命名为“RADME.TXT”或“Read this first”。这不像先前的文件系统，要求每个文件在其父项的上下文中具有唯一名字。

卷307、位置309和尺寸311可用来从物理或逻辑存储位置中检索一个项。卷307可指向物理或逻辑存储装置，例如物理或逻辑硬盘驱动器、光学存储器、存储介质卡、固态存储装置等。位置309可指向该项在所标识的物理或逻辑卷上的实际起始位置，而尺寸311可指向该项存储在所标识卷上的从所标识位置开始的空间数量的量化度量。只要所包括信息对从其相应的标识存储位置检索每个存储项有用，就可将附加或可选择信息包括在位置表格301中。

组织表格401，也称为ORG表格，存储在文件系统148中存储的各项之间的分层关系。如上简述，ORG表格401可定义一个或多个有向无环图(DAG)，该图可包括一个或多个树，用于在文件系统148中概念性地排列各个项。ORG表格401可包括对每个关系的父403和子405。图5示出了由LOC表格301的一部分定义的以及由ORG表格401定义的DAG 501的一个示例。DAG 501不是一个树，因为项I3以“To Do List”(待做列表)和“Items for My Trip”(用于我的旅行的各项)为父项，而项I4以“Items for My Trip”和“Key Slide Decks”为父项。只要组织结构保持为DAG，存储在文件系统148中的每个项可没有父项、有一个父项、或两个或多个父项。

图6示出可用于文件系统148的软件模块的框图。文件系统148可具有管理文件系统148的整体操作的文件系统管理器软件模块601。管理器601可使用在此所述的LOC表格301和ORG表格401，来添加、更新、删除和读取/查询存储在数据存储区611中的各个项，同时实施有关置于DAG上的任何限制的规则(例如不允许循环)。管理器601可公开一个或多个应用程序编程接口(API)，通过它们诸如操作系统的高级程序可与文件系统148交互。API可包括Add_Item API 603、Update_Item API 605、Delete_Item API 607和Query_Item API 609。

Add_Item API 603可在新项要存储在文件系统148中时由操作系统或其它高级程序或应用程序来调用。Add_Item API 603可接受指向新项当前的临时存储位置的指针、文件名、以及可任选的预期存储卷和/或父ID作为输入。Add_Item API可任选地返回新添加项的文件ID。

Update_Item API 605可被调用来更新已存储在文件系统148中的现有项，并可接受文件ID、以及从指向项的更新版本的指针、ORG表格401中内容的更新关系、和/或更新的文件名中选择的一个或多个可任选的各内含信息作为输入。

Delete_Item API 607可被调用来通过向Delete_Item API传递要删除的文件ID，从文件系统148中移除一个项。仅当显式调用Delete_Item API 607时，项才从文件系统148中删除。

Query_Item API 609可在项需要从文件系统中检索以由OS或应用程序使用时调用。Query_Item接受文件ID作为输入，并返回所请求的项。以上列示的API是最好包括在本发明一说明性实施例中的API类型的代表。文件系统148可基于系统需要或设计包括附加或可选择的API。

因为文件系统148允许每个项具有零个或多个父项，所以在单个卷或文件系统内可有多个不相关的数据结构(即多个DAG)。这不像现有的文件系统，通常限制客户(用户或应用程序)将各个项存储在每卷的一个树上。因而，在各项存储在所述文件系统内的概念空间被称为文件区域(FR)。文件区域指用来控制项的生存期的组织区域的高级用户概念。不管该项是否属于在ORG表格401中定义的任何父子关系，只要项保留在该文件区域内，就不会删除该项。

文件区域在概念上可被视为是放置各个项的箱子，不管这些项在概念上是否相关。如果一个项被置入文件区域中，则该项一直保留在文件区域中直到用户删除该项。当项在文件区域中时，该项可被组织到文件区域内一个或多个DAG的任一个中，而对该项是否在文件区域内没有影响，并对该项的生存期也没有影响。即，直到用户肯定地指示文件系统删除文件时，该文件才会被删除。不管所包括的所有数据存储区在物理上是否在同一计算机、网络等内彼此相邻，只要这些数据存储区作为单一的文件区域来管理以确保项的生存期，该文件区域都可包括任何任意定义的存储区域。例如，文件区域可包括计算机上的所有内部硬盘、计算机上单个硬盘的一部分、单独的或结合本地存储器的网络化存储器、或任何其它定义的存储空间。

图7和8示出具有三个独立DAG 501、703和705的文件区域701。DAG 501、703和705之间仅有的必需关系是它们位于同一文件区域内，它们之间没有所需的概念关系。图8示出描述图7中所示的DAG的ORG表格801。图7示出文件区域701的概念视图，而图8示出文件区域701中使用的保持链接。文件区域701可由用户打开，此时文件系统148可向用户呈现该文件区域内由文件系统定义的所有“顶层”或“流动”项。当在此使用时，如果项尚未成为来自对应于该文件区域的ORG表格中的其它项的任何保持链接的目标，则该项被定义为“顶层”或“流动”项。因而，在图7中，项i1、i7、To Do list和Items For My Trip都被视为顶层项或流动项。对于最终用户，列表i7是组织数据结构的表格。基于多个父项的概念，一个项可在多个列表中，例如项i3。列表是有序或无序地保持其它项的项，且列表可替换用户在先前文件系统中习惯使用的文件夹/目录。列表也可在其它列表中或保持其它列表。

文件系统148分辨用户或应用程序(合称为客户)想要从其底层组织结构中移除一项，还是客户想要从文件系统中完全删除该项。图9和10在用户或应用程序从Key Slide Decks列表中移除项i5之后示出文件区域801。即，管理器601基于通过Update_Item API 605的请求，来移除ORG表格1001中将Key Slide Decks(文件ID 000007)标识为项i5(文件ID 000006)父项的保持链接。项i5不再是多项组织结构的一部分，因为与i5相关的所有保持链接都已从ORG表格401中移除。然而，因为项i5保留在文件区域801中，项i5未从文件系统148或LOC表格301中删除。换言之，因为客户不请求删除项i5，而是请求移除项i5，项i5就未从数据存储区611和LOC表格301中删除。只有在客户肯定地选择项i5并通过Delete_Item API 607请求删除操作，管理器601才会将项i5(文件ID 000006)从数据存储区611和LOC表格301中删除。

参照图11和图12，文件系统148可基于在先前现有的文件系统中使用的组织结构，例如目录树，用来模拟用户所熟悉的组织结构。再参看LOC表格301(图3)，具有文件ID 000301-000312的各个项表示存储在文件系统148中的列表的保持链接。每个无序列表都表示概念上呈现于文件区域1201(图12)和ORG表格1101(图11)的目录树1203中的目录。目录树1203和现有的目录树之间的主要差异是，子目录“Shared”(共享的)可通过两个无序列表“User Data”(用户数据)的任一个来访问，从而利用了文件系统148的多父项能力。这样，目录可便于在各用户之间共享，同时向用户提供他们所熟悉的组织结构。

根据本发明的该说明性实施例，文件系统148向其上实现文件系统148的计算机系统或网络的每个用户提供专用工作空间，并且还向该计算机系统或网络的所有用户提供可用的一个公共的共享工作空间。名字空间在User Data(用户数据)下的专用和共享文件区域中构成。这使用户对系统的查询能源自由User Data构成的项域，从而在所有典型查询中将返回专用和共享的项。使用图12的名字空间，当与文件系统中的各个项交互时(获取新的照片或音乐、创建文档等)，用户仅需考虑问题“它是专用还是共享的？”并将该项置入适当的工作空间。然后所有共享工作空间的用户具有对共享工作空间的共同能见度。此外，每个工作空间都可有共享的垃圾箱，从而如果一个用户删除了另一个用户仍然想要的项，第二个用户可恢复它。

共享工作空间的情景并不限于家庭用户。在公司范围中，有经验的工作者可为同事建立一共享工作空间来协作一项目。该工作空间的灵活性将向工作空间的每个用户提供组织各项的能力，在该工作空间内查询各个项，并提供这些项的公共整体可见性。

图13示出用于从其底层组织结构中移除一个项和/或从文件系统148中删除一个项的方法。开始时，客户用特定文件ID选择一个项。然后，在步骤1303，客户指明客户想要从文件系统148中完全删除该项，或者客户仅仅想要从其底层组织结构中移除该项。如果客户在步骤1303选择“移除”，则在步骤1305文件系统管理器从ORG表格中删除任何条目，其中该项的文件ID在子列中呈现，然后该方法结束。

如果客户在步骤1303选择“删除”，则在步骤1307，对该项的文件ID呈现在父列的每个ORG表格条目，如果其中子项为子而ITEM的(各)父项为父的条目尚未在ORG表格中，则文件系统管理器601在ORG表格中添加该条目。可使用的伪码如下：

For each ORG table entry X where X_parent＝file_ID(ITEM)

For each ORG table entry Y where Y_child＝file_ID(ITEM)

If ORG table does not have entry(Y_parent，X_child)

Then Add ORG table entry(Y_parent，X_child)

在相应地更新ORG表格之后，文件系统管理器在步骤1309从将该项的文件ID引用为父项项或子项的ORG表格中删除任何条目。最后，在步骤1311，文件系统管理器601从表示存储该项的LOC表格中删除该条目。文件系统管理器601还执行一安全擦除操作，并用垃圾数据改写存储在项的位置上的数据，从而使恢复删除操作不能执行。

或者，文件系统管理器可跳过步骤1307并仅在步骤1309从该项是父项或子项的ORG表格中移除任何条目。该可选方案的副作用是被删除项的每个子项都从文件系统148的组织结构中移除，除非该子项以保留在文件系统148的组织结构中的第二个项为父项。

示出了以上方法，使得选定项或该项所指向的任何项都从底层组织结构中被移除。然而，本领域技术人员将理解可使用替代方法，其中当一个项从组织结构中移除时，该项的子项并未从该组织结构中移除。如何执行该移除方法相对于移除和删除是两个不同过程的事实是次要的：删除过程将项从存储器中完全地删除，而移除过程将项从底层组织结构中移除而不影响该项的生存期(即，不从存储器或文件系统中删除该项)。

传统的文件系统导航工具，例如华盛顿州Redmond的微软公司的WindowsEXPLORER品牌的系统导航工具，通常仅显示文件系统的组织结构内的文件。因而，如果客户从文件系统148的组织结构中移除一项，即该项不在ORG表格中呈现，则该项不会在文件系统导航显示中显现。但是使用本发明的各方面，客户可向文件系统管理器601查询所有流动或顶层项(即无父项的项)，以便寻找不在该组织结构内呈现的任何项。

文件系统148可基于ORG表格401定义的组织结构，来提供其它特征，诸如查询域和安全。即，除了定义组织结构外，ORG表格内的保持链接还可用来构成可查询的项域，或还可被称为名字空间。客户可查询该项是父项的至少一个保持链接中涉及的任一项。例如，参照图7，对“Items For My Trip”的查询返回项i3、i4、i5和i8以及Key Slide Decks。重复的项最好只返回一次。例如，也以Key Slide Decks为父项的i4最好仅返回一次。

文件系统148的组织结构还可用于传播由遗留应用程序使用的名字空间，还向新用户提供概念上可识别的用户界面，来与文件系统148交互。例如，参照图12，“U1”下的项“User Data”可由客户引用为\Users\U1\User Data，从而向最终用户和遗留应用程序提供概念上熟悉的界面。

由ORG 401定义的组织结构还可用来传播文件系统148中的安全信息。即，安全表格(未示出)可提供项的安全信息。缺省地，如果用户访问给定项，则用户缺省地可访问由给定项直接或间接指向的所有其它项。

例如，项U1的安全(图12)可指示只有用户名＝Ross的用户才能访问U1中的文件。除非改变提供给以U1为父项的项App Data(应用程序数据)和User Data的安全信息，只有Ross才能查看这些项。对于Private(专用)(以U1为父项的User Data为父项)和Shared(共享)也是如此。项U2的安全可指示只有用户名＝Jordan的用户才能访问U2中的文件。除非改变提供给以U2为父项的项App Data(应用程序数据)和User Data的安全信息，只有Jordan才能查看这些项。对于Private(专用)(以U2为父项的User Data为父项)和Shared(共享)也是如此。尽管看起来项Shared具有矛盾的安全信息，该安全信息最好是可相加的。因而，项Shared将接收来自U1和U2的安全信息以允许“只有Ross和Jordan”。或者，假设项U1具有等同于“只有Ross而非Tom”的许可。然后项Shared将接收等同于“只有Ross和Jordan而非Tom”的安全许可。

当从ORG移除项时，安全停止传播到所移除的项。例如，如果项i5从图9所示的“Key Slide Decks”中移除，则用户将不再访问i5，除非给予该用户访问i5的许可。然而，文件系统148可指定缺省地和可访问所有项，除非该客户被特别禁止访问一个项。

因为列表还构成如上所述的名字空间，如果来自Windows XP或其它遗留机器(不装备为使用在此所述的文件区域、DAG或列表)的用户与文件系统148相连，则用户可将可见列表视为可导航的文件夹。类似地，当用户双击列表环境内(遗留操作系统上或文件系统148使能的系统上)的给定项时，该文件系统向请求应用程序提供由当前列表构成的名字空间。这向应用程序提供了必需的环境。例如，如果用户尝试通过列表“To do List”打开项i2，则文件系统向应用程序返回通过“To doList”构成的路径，即\To do List\i2。因而，如果用户选择使用应用程序内的命令“File|Save As...”(以创建例如该项的新副本)，则该应用程序将使正确环境向用户呈现。

歧义名字

如上所述，每个项不需要具有唯一的名字，因为每个项主要由文件ID标识，该文件ID唯一地标识文件系统中的每个项。因而，多个项可具有相同的文件名。此外，各个项并非必须具有任何名字。不像先前的文件系统，甚至两个或多个具有共同父项的文件都可具有相同的文件名，或者根本就没有文件名(即名字字段是空或零)。当项没有名字或与具有相同父项的另一项有公共的名字，则该项被称为具有歧义文件名。但是允许项具有歧义名字，会引入与文件系统的正常操作相关的问题。这包括引用具有歧义名字的各个项，即客户(用户或应用程序)如何引用该项并辨别具有歧义名字的两个或多个项。

图14示出具有相同文件名的两个项1403和1405，以及没有文件名的项1407。这三个项1403、1405、1407的每一个因而都具有歧义文件名。当在文件系统148中创建项时，该文件系统把唯一的文件ID分配给LOC表格中的项，然后该ID可由文件系统使用并可任选地由客户来引用该项。用户客户更可能通过文件名来引用该项，而应用程序客户则更可能通过文件ID来引用该项。然而，对于没有名字的项，文件ID就变成对该项的主要引用了。

在图14中，项1403(ReadMe)和1405(ReadMe)都以项1401(P1)为父项项。即使项1403和1405具有相同的文件名，它们都是两个不同的项并存储不同的数据。每个项1403和1405可分别根据不同的文件ID 00416和00417来唯一地标识。项1407没有分配的文件名，因而通过其文件ID(00418)来引用。在例如通过Save As(另存为…)对话框来保存一个项时可创建没有文件名的文件。用户可不输入名字而仅按下回车就保存该项。

允许重复文件名或根本没有文件名自然地引入了用户和遗留应用程序混淆的可能性。因为列表是与文件夹向后兼容的，重复名字可导致遗留应用程序中不可调和的名字冲突。因而，根据本发明各方面，文件系统148可提供使客户能标识否则会歧义的所需项的可用性特征。

在该示例中，文件系统148提供与诸如Win32应用程序的遗留系统的向后兼容，以提供唯一文件名。向后兼容是Win32应用程序需要的，因为Win32应用程序是在有唯一名字空间的假设下设计的。因此Win32应用程序需要文件名来打开一个项。为了提供与Win32应用程序的向后兼容，文件系统148通过自动创建文件系统148向遗留应用程序提供的唯一文件名来消除文件名的歧义。文件系统148还创建唯一文件名的路径。例如，对于项1403和1405，路径仅仅是\P1。该路径和名字一起组成项的完全限定名字。因而项1403的完全限定歧义名将是\P1\ReadME。而项1405的完全限定歧义名也将是\P1\ReadME，尽管项1405是不同于项1403的项。因为两个项具有系统的完全限定路径，所以文件系统148将如下所述地消除它们的歧义。

至少有两种情形因为文件名本身是歧义的，而需要文件系统148消除文件名的歧义。第一种情形是当相同父项下的多个项具有相同文件名(诸如以上的ReadMe示例)时。第二种情形是项根本没有文件名。在任一种情形中，都创建提供给遗留应用程序的唯一的完全限定文件名。根据本发明一说明性方面，文件系统148可简单地将该文件ID用作项的名字。例如，文件系统148可根据完全限定名字\P1\00416来标识项1403；根据完全限定名字\P1\00417来标识项1405；以及根据完全限定名字\P1\00418来标识项1407。然而，因为用户常常依赖于用来识别项的内容的名字，所以数字化名字的用途有限。此外，应用程序常常在例如应用程序File(文件)菜单的最近使用(MRU)列表中显示最近打开项的名字。用户可能会被MRU列表中数字名字的显示所困扰，所以该选项即使可能并被视为在本发明的范围内，也不是较佳的。

相反，在项具有在共同父项下的重复名字的情形中，文件系统148基于重复的文件名来产生唯一的文件名，这是通过将可读整数(最好但不必需较小值)插入文件名中来创建唯一文件名的。例如，可给予项1403唯一的文件名“Readme1”，项1405唯一的文件名“Readme2”。在项根本没有文件名的情形中，唯一的文件名是由文件系统148提供的标识整数。因而，可给予项1408唯一的文件名“3”。该文件系统最好不重用用来消除文件名歧义的整数。文件系统148保存唯一的文件名信息用于将来引用，从而相同的消除歧义整数在每次文件系统引用特定项时持续使用。文件系统148可仅保存并跟踪用于文件ID的整数，或保存整个唯一的名字。这样，遗留应用程序将显示并查看非常接近原来由创建或上一次更改该项的客户提供的文件名的名字，且所呈现的名字空间对使用遗留应用程序时或访问来自遗留操作系统的文件系统148的用户而言将是熟悉的。根据本发明的另一方面，文件系统可使用消歧义的字符、符号、字母字符、短的字母字符串、或其它可视标识符。

因为文件系统148每当创建唯一的文件名时都使用唯一的消歧义整数，所以文件系统148可为每个已消歧义项创建来自文件区域的根的唯一路径，以及该项的完全限定名字。例如，项1403可根据其完全限定已消歧义名字\P1\ReadMe1，或根据其已消歧义根路径\ReadMe1来引用。项1405类似地可引用为\P1\ReadMe2或ReadMe2。附加路径的使用为客户没有足够上下文来寻找该项的情形(例如，客户已通过查询而非浏览列表找到了一个项)提供了项的简单路径。该附加路径还提供项的非易失性名字。例如，如果用户通过P1打开ReadMe1，则执行打开操作的应用程序将使\P1\ReadMe1保存在其MRU列表中。然而，如果用户随后如上所述将项1403从文件系统148的组织结构中移除，则路径\P1\ReadMe1不再有效且打开操作失败。然而，应用程序在检测失败的打开操作之后，可使用路径从文件区域的空间中向文件系统查询，这会是成功的。

根据本发明一方面，不管项原来是否具有歧义名字，所有项除了其完全限定路径之外还具有根路径。例如，组织表格可存储从根到每个项的隐藏保持链接。这样，应用程序可从该根引用任何项。此外，向每个项提供来自根的保持链接提供了那些实施例中的安全基准，它们使用组织结构去传播安全许可，并构成对所有项的一般链接集，从而更简单地做出对唯一消歧义整数的确定。然后通过将唯一的整数分配给可用来引用它的每个项，该文件系统可消除文件系统中可从根寻址的每个项的歧义。

消歧义整数或项的其它可视标识符最好是常数，即使该项随后被命名为非歧义名字。因而，应用程序仍然可使用分配给该项的消歧义整数来请求并打开一个项，这使用现有的文件系统是不可能的。例如，知道所述消歧义整数特征的应用程序文件系统客户可自己跟踪并存储最近使用项的消歧义整数信息。当用户请求打开一最近使用项时，不管该项在文件系统的组织结构内位于什么位置，应用程序客户都只能从文件系统中请求对应于特定消歧义整数的项。

根据本发明一说明性方面，如果存储在文件系统内的项没有名字，则文件系统、操作系统、和/或应用程序可使用不同于该项名字的信息向用户呈现文件。例如，在由数码相机产生的数字照片中，文件名几乎是没有用的，因为数码相机通常产生有序数字文件名。使用本发明的各方面，数码相机根本不需要提供文件名。文件系统、操作系统或应用程序可用微缩图格式向用户提供文件，从该微缩图格式中用户可选择将来使用的所需项。

尽管已参照包括执行本发明的当前优选模式的特定示例描述了本发明，本领域技术人员将理解有上述系统和技术的很多变体和置换。因而，本发明的精神和范围应广泛地解释为如所附权利要求所陈述。

Claims

1.一种具有存储其上的由电子文件系统使用的数据结构的计算机可读介质，所述数据结构包括：

所述文件系统可读的文件信息表格，所述文件信息表格存储多个项的文件信息，所述文件信息表格包括：

第一数据字段，存储第一项的唯一第一标识符，

第二数据字段，存储作为该第一项的用户可查看名字的第一文件名，

第三数据字段，存储第二项的唯一第二标识符，以及

第四数据字段，存储作为该第二项的用户可查看名字的第一文件名；以及

所述文件系统可读的组织表格，所述组织表格存储所述多个项的关系信息，所述组织表格包括：

第一数据字段，存储第三项是第一项的父项的指示，以及

第二数据字段，存储第三项是第二项的父项的指示。

2.如权利要求1所述的计算机可读介质，其特征在于，所述文件信息表格还包括：

第五数据字段，存储所述第一文件的第一消歧义标识符，以及

第六数据字段，存储所述第二文件的第二消歧义标识符，其中所述第一和第二消歧义标识符是唯一的。

3.如权利要求2所述的计算机可读介质，其特征在于，每个消歧义标识符包括一个唯一整数。

4.如权利要求1所述的计算机可读介质，其特征在于，所述文件信息表格和所述组织表格是分开的。

5.如权利要求1所述的计算机可读介质，其特征在于，所述第一文件名是空的。

6.一种存储计算机可执行指令的计算机可读介质，所述计算机可执行指令用于执行将数据存储在电子文件系统中的方法，所述方法包括：

(a)在所述文件系统中存储对存储在所述文件系统中的第一项的第一唯一标识符；

(b)在所述文件系统中存储作为所述第一项的用户可查看名字的第一文件名；

(c)在所述文件系统中存储对存储在所述文件系统中的第二项的第二唯一标识符；

(d)在所述文件系统中存储作为所述第二项的用户可查看名字的第一文件名；

(e)在所述文件系统中存储标识第三项为所述第一项的父项的第一保持链接；以及

(f)在所述文件系统中存储标识第三项为所述第二项的父项的第二保持链接。

7.如权利要求6所述的计算机可读介质，其特征在于，所述指令还包括：

(g)存储所述第一项的第一消歧义标识符；以及

(f)存储所述第二项的第二消歧义标识符。

8.如权利要求7所述的计算机可读介质，其特征在于，每个消歧义标识符包括一个唯一整数。

9.如权利要求7所述的计算机可读介质，其特征在于，所述指令还包括：

(i)基于所述第一消歧义标识符产生所述第一项的完全限定路径。

10.如权利要求7所述的计算机可读介质，其特征在于，所述指令还包括：

(j)基于所述第一消歧义标识符产生所述第一项的根路径。

11.一种将数据存储在电子文件系统中的计算机辅助方法，所述方法包括：

12.如权利要求11所述的计算机辅助方法，其特征在于，还包括：

(g)存储所述第一项的第一消歧义标识符；以及

(f)存储所述第二项的第二消歧义标识符。

13.如权利要求12所述的计算机辅助方法，其特征在于，每个消歧义标识符包括一个唯一整数。

14.如权利要求12所述的计算机辅助方法，其特征在于，还包括：

15.如权利要求12所述的计算机辅助方法，其特征在于，还包括：

(j)基于所述第一消歧义标识符产生所述第一项的根路径。

16.一种计算装置，被配置成操作电子文件系统来存储多个用户可查看文件，其中至少两个文件具有共同的歧义文件名。

17.如权利要求16所述的计算装置，其特征在于，所述共同的歧义文件名包括一个空的文件名。