by cszhao1980

一個裝置被mount進系統後，就被稱為一個檔案系統。它有兩類資源：

（1）         磁碟inode資源；

（2）         普通盤塊資源。

1. 磁碟inode資源

對於inode資源，unix v6採用了一種很簡單的管理方法。即在超級塊中維護一個free inode

資源陣列（max 100 entry），存放可用的inode資源（inode id）：

5568:     int s_ninode;     /* number of in core I nodes (0-100) */

5569:     int s_inode[100];  /* in core free I nodes */

5571:     char s_ilock;     /* lock during I list manipulation */                      

當程序請求inode資源時，先檢查free inode陣列，看是否還有空閒項：

（1）         有：直接分配給程序。

（2）         inode項已經耗盡：

先執行一個free inode陣列重建過程——Loop所有的inode盤塊，找到空閒的inode項，

存入free inode陣列；然後再從空閒陣列中分配。

基本上，上面描述的就是inode資源分配函式“ialloc”的分配演算法，唯一需要多注意的

是free inode資源陣列重建過程中，對空閒磁碟inode的判斷方法：

（1）         7101行： i_mode為0；

（2）         7104 ~ 7106行：還需要Loop系統inode表，看該inode是否正在使用。

相應的，unix v6還提供了inode資源釋放函式ifree(dev, ino)——這個函式的實現非常簡單：

（1）         當free inode陣列“不滿”時，將要釋放的inode資源放入該陣列；否則，直接return；

（2）         而且，遇到檔案系統“上鎖”時，也直接return

——這也難怪，按照前面的描述，ialloc()本身就是“自適應”的函式，根本不需要ifree()配合。

        ifree的存在只是錦上添花而已。

【效能考慮】：

     上述演算法中的free inode陣列的全域性過程會不會成為效能瓶頸？

應該不會：

（1）一個盤塊可容納256/16 = 16個磁碟inode項。而一個檔案僅需要一個磁碟inode項(1/16塊)——對

         大多數檔案來說，這遠遠小於檔案內容所佔用的磁碟塊數。因此，通常情況下一個檔案系統中

         只需分配很小部分的盤塊作inode資源。

而我們的模型所配置的RK磁碟，總共才有4800塊盤塊，因此，這個重建過程不會太慢；

（2）一次重建可以恢復100個空閒資源——在當時的環境下，重建的次數也不會太頻繁。

2. 盤塊資源

超級塊中用於盤塊資源管理的變數與inode管理的極其相似：

5565:     int s_nfree;      /* number of in core free blocks (0-100) */

5567:     int s_free[100];   /* in core free blocks */

5570:     char s_flock;     /* lock during free list manipulation */

但是，事實上，對於盤塊資源的管理，unix v6採用了完全不同的方式。

所有的空閒盤塊被按照100個一組分為若干組，而每組的第一個盤塊指向下一組——它記錄的內容：

（1）         第一個word是下一組空閒盤塊的個數；

（2）         2~…是下一組空閒盤塊的塊號。

因此，這些空閒盤塊組就形成了一個鏈狀結構，如下所示：

超級塊中的free block資源陣列記錄的就是第1組盤塊資訊。

當分配資源時，從s_free數組裡逆序進行分配，當僅剩一個entry時，就讀取該盤塊，獲取下一組空閒盤塊。

當釋放資源時，如果s_free陣列不滿，則直接返回到該陣列內；

否則，利用新釋放的盤塊新建一個空閒組，將s_free陣列所記錄的盤塊號寫入盤塊中——即使

用“頭插法”插入新組。

理解了上述過程，則資源分配和回收函式alloc()和free()就顯得比較簡單了。

最後我們看一下itrunc函式，它用來進行回收指定檔案所佔用的盤塊資源，它只有一個引數，即該文

件的inode。呼叫該函式後，檔案佔用的盤塊資源被回收：

（1）         檔案inode的i_addr陣列以及i_size0和i_size1都被置0；

（2）         如果原檔案為大檔案，大檔案標誌也被清除。