檔案系統使用一系列i/o緩衝區作為塊裝置的快取記憶體。當程序試圖讀取(dev, blk)標識的磁碟塊時，它首先在緩衝區快取中搜尋分配給磁碟塊的緩衝區。如果該緩衝區存在並且包含有效資料,那麼它只需從緩衝區中讀取資料，而無須再次從磁碟中讀取資料塊。
大多數檔案系統使用i/o緩衝來減少進出儲存裝置的物理i/o數量一合理設計的i/o緩衝方案可顯著提高檔案i/o效率並增加系統吞吐量。
檔案系統使用一系列io緩衝區作為塊裝置的快取記憶體。當程序試圖讀取(dev,blk)標識的磁碟塊時，它首先在緩衝區快取中搜尋分配給磁碟塊的緩衝區。如果該緩衝區存在並且包含有效資料，那麼它只需從緩衝區中讀取資料，而無須再次從磁碟中讀取資料塊。如果該緩衝區不存在，它會為磁碟塊分配乙個緩衝區，將資料從磁碟讀入緩衝區，然後從緩衝區讀取資料。當某個塊被讀入時，該緩衝區將被儲存在緩衝區快取中，以供任意程序對同乙個塊的下一次讀/寫請求使用。同樣，當程序寫入磁碟塊時，它首先會獲取乙個分配給該塊的緩衝區。然後，它將資料寫入緩衝區，將緩衝區標記為臟，以延遲寫人，並將其釋放到緩衝區快取中。由於髒緩衝區包含有效的資料，因此可以使用它來滿足對同一塊的後續讀/寫請求，而不會引起實際磁碟l/o。髒緩衝區只有在被重新分配到不同的塊時才會寫入磁碟。
定義乙個bread（dev, blk）函式，它會返回乙個包含有效資料的緩衝區(指標)。
buffer *bread(dev,blk)
// get a buffer for (dev,blk) if (bp data valid)
return bp;
bp->opcode = read; ii issue read operation
start_lo(bp): // ntart i/o on device
wait for i/o completion
write_block(devf blk, data)
bwrite(buffer *bp)( bp->opcode = write； start_io(bp); wait for i/o completion; brelse(bp); // release bp
buffer *bp = bread(dev,blk); // read in the disk block first
write data to bp;
(synchronous write)? bwrite(bp) : dwrite(bp);
write_block(devf blk, data)
buffer *bp = bread(dev,blk); // read in the disk block first
write data to bp;
(synchronous write)? bwrite(bp) : dwrite(bp);
bwrite(buffer *bp)( bp->opcode = write； start_io(bp);
wait for i/o completion;
brelse(bp); // release bp
dwrite(buffer *bp)( mark bp dirty for delay_write；
brelse(bp); // release bp
效率低下：該演算法依賴於重試迴圈，例如，釋放緩衝區可能會喚醒兩組程序：需要釋放的緩衝區的程序，以及只需要空閒緩衝區的程序。由於只有乙個程序可以獲取釋放的緩衝區，所以，其他所有被喚醒的程序必須重新進入休眠狀態。從休眠狀態喚醒後，每個被喚醒的程序必須從頭開始重新執行演算法，因為所需的緩衝區可能已經存在。這會導致過多的程序切換。
快取效果不可預知：在unix演算法中，每個釋放的緩衝區都可被獲取'如果緩衝區 由需要空閒緩衝區的程序獲取，那麼將會重新分配緩衝區，即使有些程序仍然需要當前的緩衝區。
可能會出現飢餓：unix演算法基於「自由經濟」原則，即每個程序都有嘗試的機會，但不能保證成功，因此，可能會出現程序飢餓。
該演算法使用只適用丁單處理器系統的休眠/喚醒操作。
typdef struct buf buffer;
buffer buf[nbuf], *freelist; // nbuf buffers and free buffer list
(2)快取效果不可預知：在unix演算法中，每個釋放的緩衝區都可被獲取'如果緩衝區 由需要空閒緩衝區的程序獲取，那麼將會重新分配緩衝區，即使有些程序仍然需要當前的緩衝區。
(3)可能會出現飢餓：unix演算法基於「自由經濟」原則，即每個程序都有嘗試的機會，但不能保證成功，因此，可能會出現程序飢餓。
(4)該演算法使用只適用丁單處理器系統的休眠/喚醒操作。
使用訊號量的緩衝區管理演算法
假設有乙個單處理器核心(一次執行乙個程序)。使用計數訊號量上的p/v來設計滿足以下要求的新的緩衝區管理演算法:
(1)保證資料一致性
(2)良好的快取效果
(3)高效率:沒有重試迴圈，沒有不必要的程序「喚醒」
(4)無死鎖和飢餓
buffer *getb1k(dev,blk)：
while(1)(10).enter bp into(tail of) freelist;v(bp);v(free);
}
#include #include #include int main ()
return 0;
}
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