理解UNIX/Linux内核：柱面组信息块cg块详解

在UNIX/Linux操作系统内核结构的学习中，柱面组信息块（CG块）是一个关键组成部分。CG块是存储特定柱面组的静态参数的数据结构，由`struct cg`定义，包括内存中CG块的链接指针，用于跟踪CG块之间的关系；i节点表大小，记录了该柱面组i节点的数量，用于管理文件系统中的数据；数据区大小，表示CG块中实际可用于存储数据的空间；最近使用的块、片和i节点位置，反映了最近数据访问的历史，有助于优化磁盘I/O性能。 CG块中还包含了空闲数据块总数，这对于管理磁盘空间至关重要。另外，它还包括i节点位示图和空闲块位示图，这两种位示图用于记录磁盘空间的使用情况，以便快速定位可用空间。这些信息对于实现高效的磁盘管理、文件分配和回收以及内存与磁盘的交互具有重要作用。 课程《UNIX操作系统设计》强调了UNIX类操作系统的特性，如分时多用户环境，强调系统资源的共享和协调，以及开放性，包括标准一致性、可移植性和可互操作性。教学难点主要集中在多用户多进程环境下的同步、互斥、数据一致性以及访问安全性问题，以及如何处理硬件依赖性、结构扩展性和广泛的应用适应性。 通过学习这门课程，学生能够理解主流操作系统的发展趋势，区分低端和高端操作系统，掌握UNIX类操作系统的内部结构，如文件系统、进程管理、时钟和I/O控制等。此外，还会学到大型程序设计的方法，涉及系统结构、功能流程、数据安全和思维模式，以及系统开发和应用开发的基础，如功能选择、层次划分和应用系统模式的确定。 《UNIX操作系统设计》这本书作为教材，提供了深入理解UNIX操作系统的关键资料，由Maurice J. Bach撰写，中文版由陈葆珏等人翻译，机械工业出版社出版。课程考核方式为考查，成绩由平时表现和期末报告组成。第一章系统概貌介绍了UNIX的发展历程，从最初的PDP-7汇编语言版本到后来的管道功能增强，以及语言和版本升级，为后续深入学习奠定了基础。