ｌ有预分配耗时 ｌ １ ２ ４ ５ １２ ２１ ４６ Ｉ无预分配耗时 ｌ ｌ ２ ２ ５ ｌＯ ２５ ４５
根据数据得到的文件系统操作时间比较图如图４．５所示。
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图４－５Ｅｘｔ２文件系统写操作时间比较图
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硕士学位论文 第四章Ｅｘｔ２文件系统的机制优化
根据以上的数据及时间比较图可知，采用数据块预分配机制的Ｅｘｔ２文件系 统与不采用数据块预分配机制的Ｅｘｔ２文件系统相比较，写操作消耗时间基本上 变化不大，但是从存储空间的角度分析，不采用预分配机制的结果就可以节省相 当一部分的空间，所以总体来说达到了不影响执行效率但减小开销的目的。而且 从图中可以看出，在写入文件大小为１６Ｋ．６４Ｋ的范围内时，不采用预分配机制 所消耗的时间少于采用预分配的执行时间，而嵌入式系统的系统文件一般大小为 十几Ｋ到几十Ｋ，那么不采用预分配机制在一定程度上还提高了写操作的效率。
４．６本章小结
本章主要针对Ｅｘｔ２文件系统的结构进行研究，进而对Ｅｘｔ２文件系统的数据 块组结构进行分析，然后从文件系统的理论结构和源代码入手，进行实际改造优 化。本章提出了对Ｅｘｔ２文件系统的数据块预分配机制进行优化的方案，通过取 消文件系统原有的预分配机制来达到优化的目的，最后，本文通过理论分析了该 方案的可行性，并用实验证明了这一点。
碗士学位论文 第五章Ｅｘｔ２文件系统索引算法优化
第五章Ｅｘｔ２文件系统索引算法的优化
索雩｜黠于文锋系统采说是至关重要静，一今文释系绕瓣有关Ｅｘｔ２索弓ｌ结点 的数据结构在前面一章中融作介绍，而本章主要针对Ｅｘｔ２文件系统的索引机制 疆及素等｜算法遴锯臻究，在瑰有鹣文传系统缝擒土提出改整豹索孳｜算法【３毅。并 掇出在Ｂ十树结构中的批量结点插入优化思想，从而提高索引效率。
５．１ Ｅｘｔ２文件系统的存储结构
现在文件系统常用的索引结构有链表式索引和Ｂ＋树索引两种。在ＥＸＴ２文 传系统中，是采翅链表鲍方式保存嚣录帮文锌故索引ｆ３９】。Ｅｘｔ２爨渌项鸵农局懿 图５—１，其中每个雕录项为链表上的一个缔点，顺序存储在链表中。对于索引结 点也是如戴。
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图５－１ Ｅｘｔ２目录项的布局图
５．２Ｅｘｔ２文件系统的索引方法
目前，Ｅｘｔ２文件系统普遍采用基于链表结构的的二分查找法ｆ４０】。二分查找 又稼摄半粪我，它是一秘效率较蠢戆查找方法。二分查找要求热下：
１．线性表是有序表，即表中结点按关键字有序；
２．要惩走量伶荛表的存褚结掇。
５．２．２二分蠢找的基本思想
二分焱找的基本思想Ｈ１１是：（设Ｒ［１０ｗ．．ｈｉ曲】是当前的凌找区间）
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硕士学位论文 第五章Ｅｘｔ２文件系统索引算法优化
硕士学位论文 第五章Ｅｘｔ２文件系统索引算法优化
３．对磁盘等巍接存取设备，还可以对顺序文件进行摘值查找和跳步畿找；
４．＝分查找只适用顺序存储结梅。为保持表的有序魅，在顺摩结构：璧搔入 和删除都必须移动大量的缩点。因此，二分查找特别适用予那种一经建立就很少 改动、两叉经常需要查找的线性表。
考虑到上述缺点，本文提出了基于Ｂ十树的Ｅｘｔ２文件系统的索引方法。
５．３基子Ｂ＋树的优亿方法
５．３．１ Ｂ＋掰及其查找
Ｂ＋耱转１，蛸是一耱平衡多路查找褥，麓缀好静应届于文俘系统巾，图５－２是 一棵３阶Ｂ＋树的模型。
图５－２一棵３阶Ｂ＋树 由图５，２可以蒋出Ｂ＋树是这样一棵树：
ｌ。有ｎ棵子檄熬结点孛含骞ｎ令关键譬：
２．所有的叶子结点中包含了全部关键字的信息，及指向这些信息关键字纪 录的指针，并且时予结点零身依关键字鲍大小是小攀《太颞黪链接；
３．所商非终端结点可以看成索引部分，结点中仅含有熊子树节点中的最大 关键字；
４．每个叶子绪点之问也是相互连接的；
对于Ｂ＋树进行查找可以采用两秘方法；一秘是从最小关键字越顺序查找；
另外一种是从根结点开始，进行随机查找。
５．３．２采翔Ｂ＋祷结檎优｛ｌ：Ｅｘｔ２文伴系统
对Ｅｘｔ２豹索孳ｌ避嚣改遮豹方案始下：
１．由Ｉ节点号到Ｉ节点地址。在Ｂ＋树的结构中，每一个非终端节点的结构
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中的Ｉ节点号，即关键字用来进行查询。在Ｂ＋树上查找关键字的过程如下：首先 从根开始，根据根节点指针找到其所指的节点；然后根据此节点的关键字（结构中 的ｋｅｙ）判断是否与指定值相等，若不相等则依据此节点的指针（结构中的ｐ仃）搜 寻子树的节点；依次类推，直至找到指定值的Ｉ节点地址（结构中的ｒｅｄｐｔｒ）为止。
由Ｉ节点号到Ｉ节点地址的Ｂ＋树非终端节点的结构如图５．３所示。
图５－３ Ｂ＋树非终端节点的结构
２．三级索引的间接寻址。其Ｂ＋树的非终端节点的结构如下所示。结构中的 逻辑块号即为关键字，由逻辑块号组织Ｂ＋树，并主要由逻辑块号来进行查询。
其查找过程Ｍ１）。只是关键字（结构中Ｉ拘ｋｅｙ）为逻辑块号，最后找到的值（结构中
［幂Ｊｒｅｄ［Ｉ劬为逻辑块号相对应的物理块号。三级索引ｑｈＢ＋树的非终端节点的结构＇如
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图５＿４所示。
图５－４三级索引中Ｂ＋树的非终端节点的结构
经改造后的Ｅｘｔ２文件系统的索引结构体系图如图５—５所示。
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