# chapter6练习 - Open-Source-OS-Training-Camp-2022 文档

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# chapter6练习

## Lab4 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

- lab4(os6)参考框架:

- 实验目录要求不变。

- 通过所有测例。

  在 `os6` 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。

- 开发并通过所有测例

在 `YOUR_LAB4_REPO_DIR` 下进行编码（可学习参考 `os6-ref/src` 目录下的源代码，并在 `os6/src` 中完成编码），并进行编译测试。

注意：本次实验需要扩展文件系统的功能，所以，除了需要修改扩展 `os6` 目录下的代码外，还需要修改扩展 `easy-fs` 和 `easy-fs-fuse` 下面的部分代码。

注解

测试方式

你的实现只需且必须通过测例，建议读者感到困惑时先检查测例

如果实现正确，可在项目仓库的根目录下执行 `make test6` ，应该看到类似如下的显示输出：

    $ cd  YOUR_LAB4_REPO_DIR
    $ make test6
    ......
    [rustsbi] RustSBI version 0.2.2, adapting to RISC-V SBI v1.0.0
    .______       __    __      _______.___________.  _______..______   __
    |   _  \     |  |  |  |    /       |           | /       ||   _  \ |  |
    |  |_)  |    |  |  |  |   |   (----`---|  |----`|   (----`|  |_)  ||  |
    |      /     |  |  |  |    \   \       |  |      \   \    |   _  < |  |
    |  |\  \----.|  `--'  |.----)   |      |  |  .----)   |   |  |_)  ||  |
    | _| `._____| \______/ |_______/       |__|  |_______/    |______/ |__|
    [rustsbi] Implementation     : RustSBI-QEMU Version 0.1.1
    [rustsbi] Platform Name      : riscv-virtio,qemu
    [rustsbi] Platform SMP       : 1
    [rustsbi] Platform Memory    : 0x80000000..0x88000000
    [rustsbi] Boot HART          : 0
    [rustsbi] Device Tree Region : 0x87000000..0x87000ef2
    [rustsbi] Firmware Address   : 0x80000000
    [rustsbi] Supervisor Address : 0x80200000
    [rustsbi] pmp01: 0x00000000..0x80000000 (-wr)
    [rustsbi] pmp02: 0x80000000..0x80200000 (---)
    [rustsbi] pmp03: 0x80200000..0x88000000 (xwr)
    ......
    [PASS] found <Test 04_5 ummap OK53852!>
    [PASS] found <Test 04_1 OK53852!>
    .....
    [PASS] found <Test write C OK53852!>
    [PASS] found <get_time OK53852! (\d+)>
    [PASS] not found <FAIL: T.T>
    [PASS] not found <Should cause error, Test 04_2 fail!>
    [PASS] not found <Should cause error, Test 04_3 fail!>

    Test passed53852: 27/27
    Report for lab1 found.
    Report for lab2 found.
    Report for lab3 found.
    Report for lab4 found.

- 提交你的修改

  > - 如果是基于GitHub Classroom 开发, 在本地环境或在线codespaces环境下，执行 `git push` 命令，提交修改的代码到gitub进行CI自动评测。如果评测结果是 红色小叉 （位于repo的中上位置），可进一步点击红色小叉查找具体出错时的CI执行情况。

## 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

- 简单总结你实现的功能（200字以内，不要贴代码）。

- 完成问答题。

- (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。