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Linux修复知识

讲解Unix内核超级块知识

我们今天要涉及的知识是Unix内核,所有的Unix内核都同宗同源,并且提供相同的API,现代的Unix内核存在许多设计上的相似之处。今天,我们就来介绍关于Unix内核超级块的知识,我们下面就来看看吧!

Unix内核超级块

Unix内核超级块由以下字段组成:
1,文件系统的规模
2,文件系统中空闲块的数目
3,文件系统上可用的空闲块表
4,空闲块表中下一个空闲块的下标
5,索引结点表的大小
6,文件系统中空闲索引结点号表
7,文件系统中空闲索引结点的数目
8,空闲索引结点表中下一个空闲索引结点的下标
9,空闲块表的锁字段和空闲索引结点表的锁字段
10,用来标识超级块已经被修改的标志

注意:6中提到的空闲索引结点号表位于文件系统中,它与内存中的空闲索引结点表不同。

下面介绍Unix内核是如何为新的文件分配索引结点的,前面我们知道Unix内核是通过iget算法得到已经存在的文件的索引结点,这里Unix内核通过ialloc算法来为新文件分配索引结点。文件系统包含一个线性的索引结点表。

当结点的类型字段为0时,此索引结点为空闲,也就是说没有文件占用此结点。当进程创建新文件需要索引结点时,如果进行线性的搜索而获得,其代价过高了。为此,unix在超级块里包含了一个数组,把空闲的索引结点号缓冲起来。等到需要的时候,在此表中取用空闲的号对应的索引结点,提高了效率。

当空闲索引结点号表为空时,此时缓冲起来的空闲索引结点被用完,Unix内核重新在磁盘上搜索空闲的结点来填满空闲索引结点号表,搜索完成后内核将“铭记”住填满的空闲索引结点号表里最大的元素,以便下次搜索时即从该号往后搜索。

当Unix内核释放一个索引结点(调用ifree算法),即该索引结点的所有联结变为0时,Unix内核把此结点号与“铭记”索引结点号比较,如果结点号小于“铭记”号,则使“铭记”号=该结点号,这样做的目的是为了防止遗漏空闲的索引结点。理论上,这样做空闲索引结点号永远都在超级块的空闲索引结点号表里,但例外是有的。

接下来着重讨论ialloc算法,当超级块上了锁,此时进入睡眠(sleep),直到超级块可用,然后检查是否有空闲索引结点号缓冲着,如果没有,将Unix内核超级块上锁,搜索磁盘索引结点表填充空闲索引结点号表,然后为超级块解锁。在空闲索引结点号表里取得一个号,将空闲结点的数目减一,然后调用iget算法,得到索引结点,并将结点调入内存完成对它的初始化,然后返回索引结点。

这样,我们就对Unix内核的知识基本上介绍的差不多了,如果大家还有问题,那我们会帮助大家一起来解决的。

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