分析linux系統(tǒng)中磁盤空閑空間的管理方法

1、分析linux系統(tǒng)中磁盤空閑空間的管理方法汪建國摘要：要把文件信息存放在存儲介質(zhì)上，必須先找出存儲介質(zhì)上可供使用的空閑塊。如何實現(xiàn)存儲空間的分配和收回，取決于對空閑塊的管理方法，主要有兩種對磁盤存儲空間的分配和收回的方法：空閑區(qū)表法、空閑鏈表法、位示圖法、成組鏈接法。關鍵詞：磁盤的分配和回收管理；空閑區(qū)表法；空閑鏈表法；位示圖法；成組鏈接法。Linux system disk free space managementWangjianguoAbstract: File Information should be stored in the storage media, it must firs

2、t find a free block storage media available. How to achieve the allocation of storage space and recover, depending on the free block management, both on disk storage space allocation and recovered: the idle zone table method, free list method, bit diagram Law, a group link method.Keywords: disk allo

3、cation and recovery management; idle zone table method; idle linked list; bit diagram Law; into a set of links law.管理空閑空間除使用位示圖法還可用：空閑區(qū)表法、空閑鏈表法、位示圖法、成組鏈接法本文將詳細介紹這幾種方法。1.空閑區(qū)表法空閑表法屬于連續(xù)分配方式。它與內(nèi)存管理中的動態(tài)分區(qū)分配方式雷同。將外存空間上一個連續(xù)未分配區(qū)域稱為“空閑區(qū)”。操作系統(tǒng)為磁盤外存上所有空閑區(qū)建立一張空閑表，每個表項對應一個空閑區(qū)，空閑表包含“序號，第一空閑盤塊號，空閑盤塊數(shù)”等信息。它適用于連續(xù)文件結(jié)

4、構。它為每個文件分配一個連續(xù)的存儲空間。系統(tǒng)為外存上的所有空閑區(qū)建立一張空閑表，每個空閑區(qū)對應于一個空閑表項。2.空閑鏈表法是將所有的空閑盤區(qū)拉成一條空閑鏈。根據(jù)構成鏈的基本元素的不同，可有兩種鏈表方式：空閑盤塊鏈、空閑盤區(qū)鏈?？臻e盤塊鏈它是將磁盤上的所有空閑存儲空間，以盤塊為基本元素拉成一條鏈。優(yōu)點是用于分配和回收一個盤塊的過程非常簡單；缺點是空閑盤塊鏈可能很長?？臻e盤區(qū)鏈這是將磁盤上的所有空閑盤區(qū)（每個盤區(qū)可包含若干個盤塊）拉成一條鏈。在每個盤區(qū)上除了含有用于指示下一個空閑盤區(qū)的指針外，還應標有指明本盤區(qū)大?。ūP塊數(shù)）的信息。這方法分配和回收過程較復雜，但空閑盤區(qū)鏈較短。3.位示圖法這種方

5、法是在外存上建立一張位示圖（bitmap），記錄文件存儲器的使用情況。每一位僅對應文件存儲器上的一個物理塊，取值0和1分別表示空閑和占用。文件存儲器上的物理塊依次編號為：0、1、2、。位示圖是利用二進制的一位來表示磁盤中一個盤塊的使用情況。當其值為“0”時，表示對應的盤塊空閑；為“1”時表示已分配。由所有盤塊對應的位構成一個集合，稱為位示圖。位示圖也可描述為一個二維數(shù)組map：Var map:array1.m,1.nof bit;盤塊的分配根據(jù)位示圖進行盤塊分配時，可分三步進行：順序掃描位示圖，從中找出一個或一組值均為“0”的二進制位；將找到的二進制位，轉(zhuǎn)換成與之相應的盤塊號；修改位示圖，令m

6、api,j=1。盤塊的回收盤塊的回收分兩步：將回收盤塊的盤塊號轉(zhuǎn)換成位于圖中的行號和列號。轉(zhuǎn)換公式為：i=(b-1)DIVn+1j=(b-1)MODn+1修改位示圖。4.成組鏈接法在UNIX系統(tǒng)中，將空閑塊分成若干組，每100個空閑塊為一組，每組的第一個空閑塊登記了下一組空間塊的物理盤塊號和空閑塊總數(shù)，假如一個組的第一個空閑塊號等于0的話，有特殊的含義，意味著該組是最后一組，即無下一組空閑塊?？臻e表法和空閑鏈法，都不適合用在大型文件系統(tǒng)中。在UNIX中采用的成組鏈接法兼?zhèn)淞藘煞N方法的優(yōu)點而克服了兩種方法均有的、表太長的缺點?？臻e盤塊的組織空閑盤塊號棧。文件區(qū)中的所有空閑盤塊，被分成若干個組。將

7、每一組含有的盤塊總數(shù)N和該組所有的盤塊號，記入其前一組的第一個盤塊的S.free(0)S.free(99)中。將第一組的盤塊總數(shù)和所有的盤塊號，記入空閑盤塊號棧中。最末一組只有99個盤塊，盤塊號記入其前一組第一盤塊的S.free(1)S.free(99)中。而在S.free(0)中存放“0”，作為空閑盤塊鏈的結(jié)束標志?？臻e盤塊的分配與回收當系統(tǒng)要為用戶分配文件所需的盤塊時，需調(diào)用盤塊分配過程來完成。在系統(tǒng)回收空閑盤塊時，需調(diào)用盤塊回收過程進行回收。5.參考文獻1湯子瀛，哲鳳屏.計算機操作系統(tǒng).西安電子科技大學學出版社.2王清，李光明.計算機操作系統(tǒng).冶金工業(yè)出版社.3周長林，計算機操作系統(tǒng)教程. 高等教育出版社致 謝完成項目以后，我了解了“團結(jié)”、“耐心”、“基礎”、“效率”、“溝通”的重要性。在此，我衷心的感謝王旭陽老師對我細心的指導，她在我的課程設計過程中提出了指導