Block_suballocation
ブロックサブアロケーションは、一部のコンピュータファイルシステムの機能であり、大きなファイルの最後にある「スラック」スペースを効率的に使用しながら、大きなブロックまたはアロケーションユニットを使用できます。スペースは、他の方法で内部フラグメンテーションに使用するために失われます。
フラグメントをサポートしないファイルシステムでは、この機能は、複数のファイルの「テール」または最後の部分ブロックを1つのブロックにパックすることによって一般的に行われるため、テールマージまたはテールパッキングとも呼ばれます。
コンテンツ
1 理論的根拠
2 サブ割り当てスキーム
2.1 テールパッキング
3 効率
4 も参照してください
5 参考文献
理論的根拠
ファイルシステムは、従来、ディスクを同じサイズのブロックに分割して、設計を簡素化し、最悪の場合の断片化を制限してきました。ハードディスクセクターのサイズのため、ブロックサイズは通常512バイトの倍数です。一部の従来のファイルシステムによってファイルが割り当てられる場合、個々のファイルに割り当てることができるのはブロック全体のみです。ただし、ファイルサイズはファイルシステムのブロックサイズの倍数ではないことが多いため、この設計では本質的に、ファイルの最後のブロック（テールと呼ばれる）がブロックの一部のみを占めることになり、いわゆる内部フラグメンテーションが発生します（混同しないでください）。外部フラグメンテーション）。このスペースの浪費は、ファイルシステムに多数の小さなファイルが格納されている場合に重大になる可能性があり、パフォーマンスを向上させるためにより大きなブロックサイズを使用しようとすると重大になる可能性がFFSおよびその他の派生UNIXファイルシステムは、この影響を大幅に軽減するフラグメントをサポートしています。
サブ割り当てスキーム
ブロックのサブ割り当ては、テールブロックを何らかの方法で分割して、他のファイルからのフラグメントを格納できるようにすることで、この問題に対処します。
一部のブロックサブ割り当てスキームは、バイトレベルで割り当てを実行できます。ただし、ほとんどの場合、ブロックを小さなブロックに分割するだけです（除数は通常2の累乗です）。たとえば、38KiBファイルを32KiBブロックを使用してファイルシステムに保存する場合、ファイルは通常、保存用に2ブロック（64 KiB）にまたがります。2番目のブロックの残りの26KiBは、未使用のスラックスペースになります。ただし、8 KiBブロックのサブ割り当てでは、ファイルは2番目のブロックの6 KiBを占有し、（8 KiBサブ割り当てブロックの）2 KiBをスラックのままにして、ブロックの他の24KiBを他のファイル用に解放します。
テールパッキング
その後、一部のファイルシステムは、この未使用のスペースを利用するように設計されており、複数のファイルのテールを1つの共有テールブロックにパックできます。これは、最初はファイルシステムの断片化を大幅に増加させるように見えるかもしれませんが、最新のオペレーティングシステムの先読み機能を使用すると、悪影響を軽減できます。短いファイルを処理する場合、いくつかのテールが互いに十分に接近して一緒に読み取られる可能性が 、したがって、ディスクシークは導入されません。このようなファイルシステムは、特定の状況でテールパッキングが価値があるかどうかを判断するためにヒューリスティックを使用することが多く、デフラグソフトウェアはより進化したヒューリスティックを使用する場合が
効率
小さなソースコードファイルや小さなビットマップイメージのフォルダなど、ファイルの大部分がブロックサイズの半分より短いシナリオでは、テールパッキングは、テールパッキングのないファイルシステムと比較して、ストレージ効率を2倍以上向上させることができます。
これは、ディスクスペースの節約につながるだけでなく、参照の局所性が高くなるため、読み取る必要のあるデータが少なくなり、ページキャッシュの効率が高くなるため、パフォーマンスが向上する可能性がただし、これらの利点は、実装の複雑さが増すことによって打ち消される可能性が
2015年の時点で、ブロックのサブ割り当てをサポートする最も広く使用されている読み取り/書き込みファイルシステムは、BtrfsとFreeBSD UFS2 （「ブロックレベルの断片化」と呼ばれます）です。かつて人気があったReiserFSとReiser4はもはや一般的ではありません。
いくつかの読み取り専用ファイルシステムはブロックをまったく使用しないため、ファイルシステムのサブ割り当てと同じくらい効率的にスペースを暗黙的に使用しています。このようなファイルシステムは、アーカイブ形式を兼ねています。
も参照してください
ファイルシステム
内部断片化
参照の局所性
ファイルシステムの比較
参考文献
^ 米国特許6，041，407（基本特許）
^ ハンスライザー（2001）。「ハードディスクの使用状況、ReiserFSおよびExt2fs」。
^ ハンスライザー（2001）。「ReiserFSファイルシステムの設計」。
^ ハーヴェイ、アレン「FreeBSDの紹介、PacNOG Iワークショップ、追加トピック、UFS2およびソフトアップデートは強力な組み合わせになります」（PDF）。PacNOGI。NS。23 。
ダニエルロビンズ「高度なファイルシステム実装ガイド、パート2」。共通スレッド、IBM 。