/** linux/fs/bitmap.c** (C) 1991 Linus Torvalds*//* bitmap.c contains the code that handles the inode and block bitmaps *//* bitmap.c 程序含有處理i 節點和磁盤塊位圖的代碼 */#include <string.h>		// 字符串頭文件。主要定義了一些有關字符串操作的嵌入函數。// 主要使用了其中的memset()函數。#include <linux/sched.h>	// 調度程序頭文件，定義了任務結構task_struct、初始任務0 的數據，// 還有一些有關描述符參數設置和獲取的嵌入式匯編函數宏語句。#include <linux/kernel.h>	// 內核頭文件。含有一些內核常用函數的原形定義。//// 將指定地址(addr)處的一塊內存清零。嵌入匯編程序宏。// 輸入：eax = 0，ecx = 數據塊大小BLOCK_SIZE/4，edi = addr。#define clear_block(addr) \__asm__( "cld\n\t" \		// 清方向位。"rep\n\t" \			// 重復執行存儲數據（0）。"stosl"::"a" (0), "c" (BLOCK_SIZE / 4), "D" ((long) (addr)):"cx", "di")//// 置位指定地址開始的第nr 個位偏移處的比特位(nr 可以大于32！)。返回原比特位（0 或1）。// 輸入：%0 - eax（返回值)，%1 - eax(0)；%2 - nr，位偏移值；%3 - (addr)，addr 的內容。#define set_bit(nr,addr) ({\register int res __asm__( "ax"); \__asm__ __volatile__( "btsl %2,%3\n\tsetb %%al": \"=a" (res): "" (0), "r" (nr), "m" (*(addr))); \res;})//// 復位指定地址開始的第nr 位偏移處的比特位。返回原比特位的反碼（1 或0）。// 輸入：%0 - eax（返回值)，%1 - eax(0)；%2 - nr，位偏移值；%3 - (addr)，addr 的內容。#define clear_bit(nr,addr) ({\register int res __asm__( "ax"); \__asm__ __volatile__( "btrl %2,%3\n\tsetnb %%al": \"=a" (res): "" (0), "r" (nr), "m" (*(addr))); \res;})//// 從addr 開始尋找第1 個0 值比特位。// 輸入：%0 - ecx(返回值)；%1 - ecx(0)；%2 - esi(addr)。// 在addr 指定地址開始的位圖中尋找第1 個是0 的比特位，并將其距離addr 的比特位偏移值返回。#define find_first_zero(addr) ({ \int __res; \__asm__( "cld\n" \		// 清方向位。  "1:\tlodsl\n\t" \		// 取[esi]??eax。  "notl %%eax\n\t" \		// eax 中每位取反。  "bsfl %%eax,%%edx\n\t" \	// 從位0 掃描eax 中是1 的第1 個位，其偏移值??edx。  "je 2f\n\t" \			// 如果eax 中全是0，則向前跳轉到標號2 處(40 行)。  "addl %%edx,%%ecx\n\t" \	// 偏移值加入ecx(ecx 中是位圖中首個是0 的比特位的偏移值)  "jmp 3f\n" \			// 向前跳轉到標號3 處（結束）。  "2:\taddl $32,%%ecx\n\t" \	// 沒有找到0 比特位，則將ecx 加上1 個長字的位偏移量32。  "cmpl $8192,%%ecx\n\t" \	// 已經掃描了8192 位（1024 字節）了嗎？  "jl 1b\n" \			// 若還沒有掃描完1 塊數據，則向前跳轉到標號1 處，繼續。  "3:" \			// 結束。此時ecx 中是位偏移量。: "=c" (__res): "c" (0), "S" (addr):"ax", "dx", "si");__res;})//// 釋放設備dev 上數據區中的邏輯塊block。// 復位指定邏輯塊block 的邏輯塊位圖比特位。// 參數：dev 是設備號，block 是邏輯塊號（盤塊號）。     void free_block (int dev, int block)     {       struct super_block *sb;       struct buffer_head *bh;// 取指定設備dev 的超級塊，如果指定設備不存在，則出錯死機。       if (!(sb = get_super (dev)))	 panic ("trying to free block on nonexistent device");// 若邏輯塊號小于首個邏輯塊號或者大于設備上總邏輯塊數，則出錯，死機。       if (block < sb->s_firstdatazone || block >= sb->s_nzones)	 panic ("trying to free block not in datazone");// 從hash 表中尋找該塊數據。若找到了則判斷其有效性，并清已修改和更新標志，釋放該數據塊。// 該段代碼的主要用途是如果該邏輯塊當前存在于高速緩沖中，就釋放對應的緩沖塊。       bh = get_hash_table (dev, block);       if (bh)	 {	   if (bh->b_count != 1)	     {	       printk ("trying to free block (%04x:%d), count=%d\n",		       dev, block, bh->b_count);	       return;	     }	   bh->b_dirt = 0;	// 復位臟（已修改）標志位。	   bh->b_uptodate = 0;	// 復位更新標志。	   brelse (bh);	 }// 計算block 在數據區開始算起的數據邏輯塊號（從1 開始計數）。然后對邏輯塊(區塊)位圖進行操作，// 復位對應的比特位。若對應比特位原來即是0，則出錯，死機。       block -= sb->s_firstdatazone - 1;	// block = block - ( -1) ;       if (clear_bit (block & 8191, sb->s_zmap[block / 8192]->b_data))	 {	   printk ("block (%04x:%d) ", dev, block + sb->s_firstdatazone - 1);	   panic ("free_block: bit already cleared");	 }// 置相應邏輯塊位圖所在緩沖區已修改標志。       sb->s_zmap[block / 8192]->b_dirt = 1;     }////向設備dev 申請一個邏輯塊（盤塊，區塊）。返回邏輯塊號（盤塊號）。// 置位指定邏輯塊block 的邏輯塊位圖比特位。int new_block (int dev){  struct buffer_head *bh;  struct super_block *sb;  int i, j;// 從設備dev 取超級塊，如果指定設備不存在，則出錯死機。  if (!(sb = get_super (dev)))    panic ("trying to get new block from nonexistant device");// 掃描邏輯塊位圖，尋找首個0 比特位，尋找空閑邏輯塊，獲取放置該邏輯塊的塊號。  j = 8192;  for (i = 0; i < 8; i++)    if (bh = sb->s_zmap[i])      if ((j = find_first_zero (bh->b_data)) < 8192)	break;// 如果全部掃描完還沒找到(i>=8 或j>=8192)或者位圖所在的緩沖塊無效(bh=NULL)則 返回0，// 退出（沒有空閑邏輯塊）。  if (i >= 8 || !bh || j >= 8192)    return 0;// 設置新邏輯塊對應邏輯塊位圖中的比特位，若對應比特位已經置位，則出錯，死機。  if (set_bit (j, bh->b_data))    panic ("new_block: bit already set");// 置對應緩沖區塊的已修改標志。如果新邏輯塊大于該設備上的總邏輯塊數，則說明指定邏輯塊在// 對應設備上不存在。申請失敗，返回0，退出。  bh->b_dirt = 1;  j += i * 8192 + sb->s_firstdatazone - 1;  if (j >= sb->s_nzones)    return 0;// 讀取設備上的該新邏輯塊數據（驗證）。如果失敗則死機。  if (!(bh = getblk (dev, j)))    panic ("new_block: cannot get block");// 新塊的引用計數應為1。否則死機。  if (bh->b_count != 1)    panic ("new block: count is != 1");// 將該新邏輯塊清零，并置位更新標志和已修改標志。然后釋放對應緩沖區，返回邏輯塊號。  clear_block (bh->b_data);  bh->b_uptodate = 1;  bh->b_dirt = 1;  brelse (bh);  return j;}//// 釋放指定的i 節點。// 復位對應i 節點位圖比特位。void free_inode (struct m_inode *inode){  struct super_block *sb;  struct buffer_head *bh;// 如果i 節點指針=NULL，則退出。  if (!inode)    return;// 如果i 節點上的設備號字段為0，說明該節點無用，則用0 清空對應i 節點所占內存區，并返回。  if (!inode->i_dev)    {      memset (inode, 0, sizeof (*inode));      return;    }// 如果此i 節點還有其它程序引用，則不能釋放，說明內核有問題，死機。  if (inode->i_count > 1)    {      printk ("trying to free inode with count=%d\n", inode->i_count);      panic ("free_inode");    }// 如果文件目錄項連接數不為0，則表示還有其它文件目錄項在使用該節點，不應釋放，而應該放回等。  if (inode->i_nlinks)    panic ("trying to free inode with links");// 取i 節點所在設備的超級塊，測試設備是否存在。  if (!(sb = get_super (inode->i_dev)))    panic ("trying to free inode on nonexistent device");// 如果i 節點號=0 或大于該設備上i 節點總數，則出錯（0 號i 節點保留沒有使用）。  if (inode->i_num < 1 || inode->i_num > sb->s_ninodes)    panic ("trying to free inode 0 or nonexistant inode");// 如果該i 節點對應的節點位圖不存在，則出錯。  if (!(bh = sb->s_imap[inode->i_num >> 13]))    panic ("nonexistent imap in superblock");// 復位i 節點對應的節點位圖中的比特位，如果該比特位已經等于0，則出錯。  if (clear_bit (inode->i_num & 8191, bh->b_data))    printk ("free_inode: bit already cleared.\n\r");// 置i 節點位圖所在緩沖區已修改標志，并清空該i 節點結構所占內存區。  bh->b_dirt = 1;  memset (inode, 0, sizeof (*inode));}//// 為設備dev 建立一個新i 節點。返回該新i 節點的指針。// 在內存i 節點表中獲取一個空閑i 節點表項，并從i 節點位圖中找一個空閑i 節點。struct m_inode *new_inode (int dev){  struct m_inode *inode;  struct super_block *sb;  struct buffer_head *bh;  int i, j;// 從內存i 節點表(inode_table)中獲取一個空閑i 節點項(inode)。  if (!(inode = get_empty_inode ()))    return NULL;// 讀取指定設備的超級塊結構。  if (!(sb = get_super (dev)))    panic ("new_inode with unknown device");// 掃描i 節點位圖，尋找首個0 比特位，尋找空閑節點，獲取放置該i 節點的節點號。  j = 8192;  for (i = 0; i < 8; i++)    if (bh = sb->s_imap[i])      if ((j = find_first_zero (bh->b_data)) < 8192)	break;// 如果全部掃描完還沒找到，或者位圖所在的緩沖塊無效(bh=NULL)則 返回0，退出（沒有空閑i 節點）。  if (!bh || j >= 8192 || j + i * 8192 > sb->s_ninodes)    {      iput (inode);      return NULL;    }// 置位對應新i 節點的i 節點位圖相應比特位，如果已經置位，則出錯。  if (set_bit (j, bh->b_data))    panic ("new_inode: bit already set");// 置i 節點位圖所在緩沖區已修改標志。  bh->b_dirt = 1;// 初始化該i 節點結構。  inode->i_count = 1;		// 引用計數。  inode->i_nlinks = 1;		// 文件目錄項鏈接數。  inode->i_dev = dev;		// i 節點所在的設備號。  inode->i_uid = current->euid;	// i 節點所屬用戶id。  inode->i_gid = current->egid;	// 組id。  inode->i_dirt = 1;		// 已修改標志置位。  inode->i_num = j + i * 8192;	// 對應設備中的i 節點號。  inode->i_mtime = inode->i_atime = inode->i_ctime = CURRENT_TIME;	// 設置時間。  return inode;			// 返回該i 節點指針。}