大容量内存文件系统设计及μC/OS下的实现

数据块链表中申请一定数量的数据块；当删除文件时，系统将数据块插入到此链表中。
　　
　　2EMFS在μC/OS系统下的实现和性能分析
　　
　　2.1EMFS是μC/OS下的实现流程
　　
　　μC/OS是一个多任务的实时性嵌入式操作系统，得到了广泛的使用。μC/OS公开了它的实时性内核源码，同时提供了内存管理的接口和函数。通过在其实时内核的基础上进行少量的修改，便可将EMFS移植到μC/OS系统中。图4是EMFS在μC/OS下的初始化流程。
　　
　　
　　
　　初始化完毕后，在μC/OS系统中建立EMFS的三主要数据结构，随后就可以向EMFS中读写文件并进行测试。图5和图6分别是读写文件的流程。
　　
　　2.2EMFS的性能测试与分析
　　
　　通过将EMFS移植到μC/OS系统，便可以对EMFS的性能进行分析。前面提到，EMFS的主要特点是有效高的查找速度和内存利用率。现在，从这两方面分别对EMFS进行性能测试和分析比较。
　　
　　（1）平均查找次数
　　
　　通过加入8000个平均长度为20KB的文件到EMFS中，这可以在对全局Hash表的基本表设定不同大小的情况下，随机地读出一定数量的文件来统计EMFS的平均查找次数。这里设定基本表的大小分别为1024和2048，读出文件数量分别为500、1000、2000、4000和8000个，平均查找次数的统计结果具体如表1所列。
　　
　　读出文件数
　　查找次数
　　基本表项数500100020004000800010241.2041.4891.9422.9744.90420481.0981.2311.4651.9662.95
　　从表1可以分析出以下几点：
　　
　　①8000个文件全部读出所需的平均查找次数最多不到5次；而当Hash表采用顺序表时，使用拆半查找法得到的平均查找次数为└log28000┘+1=13次，可见EMFS的查找效率非常高，而且它不增加时间和空间的复杂度。
　　
　　②读出的文件数量越少，平均查找次数越少。因为文件是随机选择的，故读出的文件越少，它们对应的Hash值在基本表中越分散，因而比较次数相应较少。
　　
　　③基本表包含的Hash项越多，EMFS的平均查找次数越少。这是因为基本表越大，Hash值取模后落在基本表的概率就越大，因此比较的次数就越少。但要注意一点，在实际应用中基本表并不是设置得越大越好，基本表设置得越大，相应地溢出表就越小。当把溢出表项用完之后，基本表可以还没有用完，但这时已经不能够再添加文件了，这样系统效率反而会降低。
　　
　　（2）内存利用率
　　
　　EMFS的内存利用率可以从两个方面来表现：一对文件进行选择性压缩的机制；二是内存数据块大小的选择。
　　
　　对文件进行压缩存储可以提高内存利用率，然而文件的压缩和解压需要耗费一定系统时间和资源，这在一定程序上会降低系统的性能，因此需对文件进行选择性压缩。具体方法是对文本等压缩比例高的文件进行压缩存储，对数据等压缩比例低的文件，则选择直接存储。
　　
　　另外，对文件数据块大小的选择也会影响内存利用率。在EMFS中，文件数据存储的基本单位是一个内存数据真。这样，每个文件的最后一个数据块很可能会用不完，平均来看，每个文件会浪费1/2个数据块。在文件数据块为1KB和2KB的情况下

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