Рассмотрим алгоритм выделения пространства для файлов на следующем примере. Будем считать, что блок файловой системы поделен на 4 фрагмента. Пускай в системе хранятся файлы petya.txt и vasya.txt (Рис. 119), для которых в соответствующих индексных дескрипторах хранится информация об их размерах и номеров блоков, принадлежащих файлам, в виде стартовых фрагментов. Соответственно, файл petya.txt расположен в нулевом блоке (стартовый фрагмент № 00), первом (стартовый фрагмент № 04) и второго блока (начинающегося с 08 фрагмента). Если учесть длину файла (5120 байт), то получается, что во втором блоке этот файл занимает 08 и 09 фрагменты. Файл vasya.txt расположен в третьем блоке (стартовый фрагмент № 12), четвертом (стартовый фрагмент № 16) и втором (стартовый фрагмент № 10), при этом во втором блоке файлу принадлежит только 10 фрагмент (т.к. размер файла 4608 байт). Итак, очевидно, что данная система нарушает концепцию файловой системы ветви System V, в которой каждый блок мог принадлежать только одному файлу; в FFS последний блок можно разделять между различными файлами.
Рис. 119. Выделение пространства для файла.
Если, например, размер файла petya.txt увеличивается на столько, что конец файла не помещается в 08 и 09 фрагментах, то система начинает поиск блока с тремя подряд идущими свободными фрагментами. (Соответственно, если размер файл увеличивается на большую величину, то сначала для него отводятся полностью свободные блоки, в которых файл занимает все фрагменты, а для размещения последних фрагментов ищется блок с соответствующим числом подряд идущих свободных фрагментов.) Когда система находит такой блок, то происходит перемещение последних фрагментов файла petya.txt в этот блок.
Структура каталога FFS
Каталог файловой системы FFS позволяет использовать имена файлов, длиной до 255 символов (Рис. 120). Каталог состоит из записей переменной длины, состоящих из блоков, размером в 4[R33] байта. Начальная запись содержит номер индексного дескриптора, размер записи (т.е. ссылка на последний элемент записи) и длина имени файла, после этого следует дополненное до кратности в 4 байта имя файла (максимальная длина имени файла — 255 символов). Работа системы организована следующим образом: если происходит удаление файла из каталога, то освобождающееся пространство, занимаемое раньше записью данного файла, присоединяется к предыдущей записи. Это означает, что размер предыдущей записи увеличивается, но длина хранимого в ней имени не меняется (т.е. остается реальной). Удаление первой записи выражается в обнулении номера индексного дескриптора в этой записи. Такая модель позволяет при удалении файла практически не заботиться о высвобождаемом пространстве внутри файла-каталога: получаемые при удалении «дыры» ликвидируются не счет той же компрессии, а за счет тривиального «склеивания» с предыдущей записью.
Рис. 120. Структура каталога FFS BSD.
Таким образом, система позволяет использовать имена файлов произвольной длины вплоть до 255 символов, что достаточно удобно для пользователя. Но такое преимущество оборачивается тем, что система несет накладные расходы как по использованию дискового пространства (в каталогах присутствует внутренняя фрагментация), так и по времени (осуществление поиска в системах с фиксированными размерами записей в большинстве случаев эффективнее, чем в системах с переменными размерами записей).