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thu_os/lab8_report.md

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+Lab8 Report
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+## 实验目的
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+通过完成本次实验，希望能达到以下目标
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++ 了解基本的文件系统系统调用的实现方法；
++ 了解一个基于索引节点组织方式的`Simple FS`文件系统的设计与实现；
++ 了解文件系统抽象层`VFS`的设计与实现。
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+## 实验内容
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+实验七完成了在内核中的同步互斥实验。本次实验涉及的是文件系统，通过分析了解`ucore`文件系统的总体架构设计，完善读写文件操作，重新实现基于文件系统的执行程序机制（即改写`do_execve`），从而可以完成执行存储在磁盘上的文件和实现文件读写等功能。
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+## 练习
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+对实验报告的要求：
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++ 基于markdown格式来完成，以文本方式为主
++ 填写各个基本练习中要求完成的报告内容
++ 完成实验后，请分析`ucore lab`中提供的参考答案，并请在实验报告中说明你的实现与参考答案的区别
++ 列出你认为本实验中重要的知识点，以及与对应的OS原理中的知识点，并简要说明你对二者的含义，关系，差异等方面的理解（也可能出现实验中的知识点没有对应的原理知识点）
++ 列出你认为OS原理中很重要，但在实验中没有对应上的知识点
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+## `file_open`
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+`file_open`的调用路线
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++ `syscall/sys_open`调用`sysfile_open`，转到了`vfs`层的`file_open`；
++ 为了打开一个文件，首先需要找到该文件所在的目录（根目录或者相对路径目录）对应的`inode`，然后再通过读取该`inode`的内容（即`sfs_disk_entry`)，逐个判断路径名是否匹配。
++ 需要注意的是`打开文件`并不类似于`读文件`或者`写文件`这种操作，前者是文件系统应该提供的操作，而后者是某个文件应该提供的接口。因此在`vfs`层中还抽象出了三个子层（也许还有更多），分别是`file`层，`inode`层和`fs`层，`file_open`调用`fs`层的`vfs_open`来完成实际的工作。
++ `vfs_open`调用`vfs_lookup`来进行对路径的查找。
++ `vfs_lookup`首先需要找到根目录或者当前目录的`inode`，因此调用了`get_device`找到起始的查找目录。此后的操作就归结于目录`inode`的查找工作了，因此调用`inode`子层的`vop_lookup`从获得的目录开始查找指定路径。
++ `vop_lookup`调用具体文件系统`sfs`的`sfs_lookup`，后者再调用`sfs_lookup_once`，这表明了`ucore`中实现的文件系统只有一级目录。
++ `sfs_lookup_once`调用`sfs_dirent_search_nolock`逐个读出目录`inode`中记载的内容，即各个文件的`sfs_disk_entry`信息，并对文件名进行比对。为了简单起见，这里的存储策略是每个目录项单独存储在一个`block`当中（这也太浪费了
++ 如果路径正确，`sfs_lookup_once`将找到目标文件的`sfs_disk_entry`，其中记录了它的控制块`sfs_disk_inode`在硬盘上的位置，将该控制块从硬盘读出，并且逐步封装成`sfs_inode`和`inode`，就基本完成了读文件的操作。需要注意的是这里需要调用`sfs`层与`device`层之间的接口，相关函数定义在了`sfs_io.c`当中。
++ 最后在`file_open`函数中，返回打开文件的文件描述符`fd, file descriptor`即可，这里的`fd`实际上是打开文件在进程的`打开文件表`中的索引。