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-fs 的 no_std 去掉并使用 println! 进行调试。

问答作业¶

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。

选做题目¶

选作题目列表

（6分）按需加载执行文件(Demanding Paging)，要求持续支持到ch8的实验内容。
（7分）log-easyfs：实现基于日志的可靠文件系统（可参考xv6-fs），要求持续支持到ch8的实验内容。

提交要求

（占分比：40%）实现代码（包括基本的注释）
（占分比：50%）设计与功能/性能测试分析文档，测试用例。
（占分比：10%）鼓励形成可脱离OS独立存在的库，可以裸机测试或在用户态测试（比如easyfs那样）