chapter6练习

编程作业

硬链接

硬链接要求两个不同的目录项指向同一个文件,在我们的文件系统中也就是两个不同名称目录项指向同一个磁盘块。

本节要求实现三个系统调用 sys_linkat、sys_unlinkat、sys_stat

linkat

  • syscall ID: 37

  • 功能:创建一个文件的一个硬链接, linkat标准接口

  • C接口: int linkat(int olddirfd, char* oldpath, int newdirfd, char* newpath, unsigned int flags)

  • Rust 接口: fn linkat(olddirfd: i32, oldpath: *const u8, newdirfd: i32, newpath: *const u8, flags: u32) -> i32

  • 参数:
    • olddirfd,newdirfd: 仅为了兼容性考虑,本次实验中始终为 AT_FDCWD (-100),可以忽略。

    • flags: 仅为了兼容性考虑,本次实验中始终为 0,可以忽略。

    • oldpath:原有文件路径

    • newpath: 新的链接文件路径。

  • 说明:
    • 为了方便,不考虑新文件路径已经存在的情况(属于未定义行为),除非链接同名文件。

    • 返回值:如果出现了错误则返回 -1,否则返回 0。

  • 可能的错误
    • 链接同名文件。

unlinkat:

  • syscall ID: 35

  • 功能:取消一个文件路径到文件的链接, unlinkat标准接口

  • C接口: int unlinkat(int dirfd, char* path, unsigned int flags)

  • Rust 接口: fn unlinkat(dirfd: i32, path: *const u8, flags: u32) -> i32

  • 参数:
    • dirfd: 仅为了兼容性考虑,本次实验中始终为 AT_FDCWD (-100),可以忽略。

    • flags: 仅为了兼容性考虑,本次实验中始终为 0,可以忽略。

    • path:文件路径。

  • 说明:
    • 注意考虑使用 unlink 彻底删除文件的情况,此时需要回收inode以及它对应的数据块。

  • 返回值:如果出现了错误则返回 -1,否则返回 0。

  • 可能的错误
    • 文件不存在。

fstat:

  • syscall ID: 80

  • 功能:获取文件状态。

  • C接口: int fstat(int fd, struct Stat* st)

  • Rust 接口: fn fstat(fd: i32, st: *mut Stat) -> i32

  • 参数:
    • fd: 文件描述符

    • st: 文件状态结构体

    #[repr(C)]
    #[derive(Debug)]
    pub struct Stat {
        /// 文件所在磁盘驱动器号,该实验中写死为 0 即可
        pub dev: u64,
        /// inode 文件所在 inode 编号
        pub ino: u64,
        /// 文件类型
        pub mode: StatMode,
        /// 硬链接数量,初始为1
        pub nlink: u32,
        /// 无需考虑,为了兼容性设计
        pad: [u64; 7],
    }
    
    /// StatMode 定义:
    bitflags! {
        pub struct StatMode: u32 {
            const NULL  = 0;
            /// directory
            const DIR   = 0o040000;
            /// ordinary regular file
            const FILE  = 0o100000;
        }
    }
    

实验要求

  • 实现分支:ch6。

  • 实验目录要求不变。

  • 通过所有测例。

    在 os 目录下 make run BASE=2 加载所有测例, ch6_usertest 打包了所有你需要通过的测例,你也可以通过修改这个文件调整本地测试的内容。

    你的内核必须前向兼容,能通过前一章的所有测例。

注解

如何调试 easy-fs

如果你在第一章练习题中已经借助 log crate 实现了日志功能,那么你可以直接在 easy-fs 中引入 log crate,通过 log::info!/debug! 等宏即可进行调试并在内核中看到日志输出。具体来说,在 easy-fs 中的修改是:在 easy-fs/Cargo.toml 的依赖中加入一行 log = "0.4.0",然后在 easy-fs/src/lib.rs 中加入一行 extern crate log

你也可以完全在用户态进行调试。仿照 easy-fs-fuse 建立一个在当前操作系统中运行的应用程序,将测试逻辑写在 main 函数中。这个时候就可以将它引用的 easy-fsno_std 去掉并使用 println! 进行调试。

问答作业

  1. 在我们的easy-fs中,root inode起着什么作用?如果root inode中的内容损坏了,会发生什么?

报告要求

注意,ch7 的问答题要一并写入本分支的报告。

  • 简单总结你实现的功能(200字以内,不要贴代码)。

  • 完成问答题。

  • 加入 荣誉准则 的内容。否则,你的提交将视作无效,本次实验的成绩将按“0”分计。

  • 推荐markdown文档格式。

  • (optional) 你对本次实验设计及难度/工作量的看法,以及有哪些需要改进的地方,欢迎畅所欲言。