前言
【要为新文件分配存储空间，系统必须以某种数据结构记住存储空间的使用情况。此外，系统应提供对存储空间进行分配和回收 的手段。（存储空间分配的基本单位都是盘块而非字节）】因此，才有了【文件存储空间的管理】的概念。
【强调！文件存储空间管理的方法一定要和文件外存分配方式区分！】
【文件存储空间管理是对没有分配出去的空间进行管理】【文件外存分配方式是对分配给文件的空间进行分配的方法】
空闲表法
空闲表法属于连续分配方式，它与内存的动态分配方式雷同，即系统也为外存上的所有空闲区建立一张空闲表，每个空闲区对应于一个空闲表项，其中包括表项序号、该空闲区的第一个盘块号、该区的空闲盘块数等信息。再将所有空闲区按其起始盘块号递增的次序排列。
在内存分配上，虽然很少采用连续分配方式，然而在外存的管理中，由于这种分配方式具有较高的分配速度，可减少访问磁盘的I/O 频率，故它在诸多分配方式中仍占有一席之地。
空闲链表法
①空闲盘块链。这是将磁盘上的所有空闲空间，以盘块为单位拉成一条链。
②空闲盘区链。这是将磁盘上的所有空闲盘区(每个盘区可包含若干个盘块)拉成一条链。
位示图法
位示图是利用二进制的一位来表示磁盘中一个盘块的使用情况。当其值为“0”时，表示对应的盘块空闲；为“1”时，表示已分配。有的系统把“0”作为盘块已分配的标志，把“1”作为空闲标志。磁盘上的所有盘块都有一个二进制位与之对应，这样，由所有盘块所对应的位构成一个集合，称为位示图。通常可用m × n 个位数来构成位示图，并使m × n等于磁盘的总块数，如图6-22 所示。
盘块的分配
顺序扫描位示图，找到一个或一组空盘块。 转换为对应的盘块号，公式：块号为b，第i行，第j列，则b=n*(i-1)+j，其中n 为每行的位数。 修改位示图。
盘块的回收
已知盘块号b，得对应的行列号，之后修改位示图对应位的值。 i=(b-1) DIV n + 1，j=(b-1) MOD n + 1
成组链接法
空闲表法和空闲链表法都不适用于大型文件系统，因为这会使空闲表或空闲链表太长。在UNIX 系统中采用的是成组链接法。
空闲盘块的组织
①空闲盘块号栈（只有一个，每一组的第一个盘块的S.free、S.free(0)~S.free(99)记录了下一组的盘块总数N和下一组所有的盘块号）用来存放当前可用的一组空闲盘块的盘块号(最多含100 个号)，以及栈中尚有的空闲盘块号数N。顺便指出，N 还兼作栈顶指针用。例如，当N=100 时，它指向S.free(99)。由于栈是临界资源，每次只允许一个进程去访问，故系统为栈设置了一把锁。图6-23 左部示出了空闲盘块号栈的结构。其中，S.free(0)是栈底，栈满时的栈顶为S.free(99)。
②文件区中的所有空闲盘块被分成若干个组，比如，将每100 个盘块作为一组。假定盘上共有10000 个盘块，每块大小为1 KB，其中第201～7999 号盘块用于存放文件，即作为文件区，这样，该区的最末一组盘块号应为7901～7999；次末组为7801～7900……；第二组的盘块号为301～400；第一组为201～300，如图6-23右部所示。
③将每一组含有的盘块总数N 和该组所有的盘块号记入其前一组的第一个盘块的S.free(0)～S.free(99)中。这样，由各组的第一个盘块可链成一条链。
④将第一组的盘块总数和所有的盘块号记入空闲盘块号栈中，作为当前可供分配的空闲盘块号。
⑤最末一组只有99 个盘块，其盘块号分别记入其前一组的S.free(1) ～S.free(99)中，而在S.free(0)中则存放“0”，作为空闲盘块链的结束标志。(注：最后一组的盘块数应为99，不应是100，因为这是指可供使用的空闲盘块，其编号应为(1～99)，0号中放空闲盘块链的结尾标志。)
空闲盘块的分配与回收
当系统要为用户分配文件所需的盘块时，须调用盘块分配过程来完成。该过程首先检查空闲盘块号栈是否上锁，如未上锁，便从栈顶取出一空闲盘块号，将与之对应的盘块分配给用户，然后将栈顶指针下移一格。若该盘块号已是栈底，即S.free(0)，这是当前栈中最后一个可分配的盘块号。由于在该盘块号所对应的盘块中记有下一组可用的盘块号，因此，须调用磁盘读过程，将栈底盘块号所对应盘块的内容读入栈中，作为新的盘块号栈的内容，并把原栈底对应的盘块分配出去(其中的有用数据已读入栈中)。然后，再分配一相应的缓冲区(作为该盘块的缓冲区)。最后，把栈中的空闲盘块数减1 并返回。
在系统回收空闲盘块时，须调用盘块回收过程进行回收。它是将回收盘块的盘块号记入空闲盘块号栈的顶部，并执行空闲盘块数加1 操作。当栈中空闲盘块号数目已达100 时，表示栈已满，便将现有栈中的100个盘块号记入新回收的盘块中，再将其盘块号作为新栈底。
【例题】某小型文件系统采用成组链接法管理磁盘空间，每个盘块的大小为4KB。空闲盘块号栈中最多可存放6个空闲盘块号。栈底存放当前可用的空闲盘块数。图中给出了当前空闲盘块号栈的内容以及后续两组空闲盘块号。请问： 1）该文件系统当前有多少个空闲盘块？ 2）用户A创建了一个新文件A，大小为43KB。画出为文件A分配空间后，图的变化结果。 3）之后用户B删除文件B，文件B占用的盘块号依次为51、52、53、54、55，画出系统回收文件B占用的空间后的进一步变化结果。
解答：
1）14
2）
3）
