chapter6练习 ================================================ - 本节难度： **理解文件系统比较费事，编程难度适中** 本章任务 ----------------------------------------------- - ``ch6b_usertest`` - merge ch5 的改动，然后再次测试 ch6_usertest。 - 完成本章问答作业。 - 完成本章编程作业。 - 最终，完成实验报告并 push 你的 ch6 分支到远程仓库。 编程作业 ------------------------------------------------- 硬链接 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 你的电脑桌面是什么样的？放满了图标吗？反正我的 windows 是这样的。显然很少人会真的把可执行文件放到桌面上，桌面图标其实都是一些快捷方式。或者用 unix 的术语来说：软链接。为了减少工作量，我们今天来实现软链接的兄弟： `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 `_ 。 - 接口： ``int linkat(int olddirfd, char* oldpath, int newdirfd, char* newpath, unsigned int flags)`` - 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 `_ 。 - 接口： ``int unlinkat(int dirfd, char* path, unsigned int flags)`` - 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： - 需要注意 unlink 掉所有硬链接后彻底删除文件的情况。 - 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。 - 接口： ``int fstat(int fd, struct Stat* st)`` - 参数： - fd: 文件描述符 - st: 文件状态结构体 .. code-block:: c struct Stat { uint64 dev, // 文件所在磁盘驱动号，该实现写死为 0 即可。 uint64 ino, // inode 文件所在 inode 编号 uint32 mode, // 文件类型 uint32 nlink, // 硬链接数量，初始为1 uint64 pad[7], // 无需考虑，为了兼容性设计 } // 文件类型只需要考虑: #define DIR 0x040000 // directory #define FILE 0x100000 // ordinary regular file - 返回值：如果出现了错误则返回 -1，否则返回 0。 - 可能的错误 - fd 无效。 - st 地址非法。 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， 正确实现后，你的 ``os`` 应该能够正确运行 ``ch6_file*`` 对应的测试用例，在 ``shell`` 中执行 ``ch6_usertest`` 来执行测试。 ``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。 Tips ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ - 需要给 inode 和 dinode 都增加 link 的计数，但强烈建议不要改变整个数据结构的大小，事实上，推荐你修改一个 pad。 - os 和 nfs 的修改需要同步，只不过 nfs 比较简单，只需要初始化 link 计数为 1 就行（可以通过修改 ``ialloc`` 来实现）。 - unlink 有删除文件的语义，如果 link 计数为 0，需要删除 inode 和对应的数据块，为此你需要正确调用 ``ivalid`` 、 ``iupdate`` 、 ``iput`` （如果测试遇到bug了不妨再看看这句话），并取消 ``iput`` 中判断条件的注释。你可能需要修改 ``iput`` 注释中的变量名（如果你的计数变量不叫 nlink）。 .. 实验结果 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 本实验采用了github classroom的自动评分功能，完成实验提交（git push）后会触发自动测试，实验测试结果可以在在线统计中查看。 问答作业 ---------------------------------------------------------- 1. 在我们的文件系统中，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 ----------------------------------------------------------- 注意目录要求，报告命名 ``lab4.md`` 或 ``lab4.pdf``，位于 ``reports`` 目录下。 特别的，ch7 的问答问题要一并写入本分支的报告。 报告内容： - 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 :doc:`/honorcode` 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) - （7分）log-easyfs：实现基于日志的可靠文件系统（可参考xv6-fs） 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）