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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