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chapter6练习
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Lab4 编程作业
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硬链接
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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。
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本节要求实现三个系统调用 ``sys_linkat、sys_unlinkat、sys_stat`` 。
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**linkat**：
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* syscall ID: 37
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* 功能：创建一个文件的一个硬链接， `linkat标准接口 <https://linux.die.net/man/2/linkat>`_ 。
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* Ｃ接口： ``int linkat(int olddirfd, char* oldpath, int newdirfd, char* newpath, unsigned int flags)``
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* Rust 接口： ``fn linkat(olddirfd: i32, oldpath: *const u8, newdirfd: i32, newpath: *const u8, flags: u32) -> i32``
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* 参数：
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* 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。
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* flags: 仅为了兼容性考虑，本次实验中始终为 0，可以忽略。
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* oldpath：原有文件路径
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* newpath: 新的链接文件路径。
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* 说明：
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* 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。
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* 返回值：如果出现了错误则返回 -1，否则返回 0。
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* 可能的错误
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* 链接同名文件。
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**unlinkat**:
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* syscall ID: 35
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* 功能：取消一个文件路径到文件的链接, `unlinkat标准接口 <https://linux.die.net/man/2/unlinkat>`_ 。
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* Ｃ接口： ``int unlinkat(int dirfd, char* path, unsigned int flags)``
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* Rust 接口： ``fn unlinkat(dirfd: i32, path: *const u8, flags: u32) -> i32``
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* 参数：
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* dirfd: 仅为了兼容性考虑，本次实验中始终为 AT_FDCWD (-100)，可以忽略。
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* flags: 仅为了兼容性考虑，本次实验中始终为 0，可以忽略。
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* path：文件路径。
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* 说明：
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* 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。
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* 返回值：如果出现了错误则返回 -1，否则返回 0。
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* 可能的错误
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* 文件不存在。
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**fstat**:
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* syscall ID: 80
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* 功能：获取文件状态。
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* Ｃ接口： ``int fstat(int fd, struct Stat* st)``
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* Rust 接口： ``fn fstat(fd: i32, st: *mut Stat) -> i32``
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* 参数：
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* fd: 文件描述符
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* st: 文件状态结构体
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.. code-block:: rust
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#[repr(C)]
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#[derive(Debug)]
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pub struct Stat {
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/// 文件所在磁盘驱动器号，该实验中写死为 0 即可
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pub dev: u64,
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/// inode 文件所在 inode 编号
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pub ino: u64,
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/// 文件类型
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pub mode: StatMode,
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/// 硬链接数量，初始为1
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pub nlink: u32,
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/// 无需考虑，为了兼容性设计
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pad: [u64; 7],
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}
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/// StatMode 定义：
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bitflags! {
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pub struct StatMode: u32 {
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const NULL = 0;
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/// directory
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const DIR = 0o040000;
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/// ordinary regular file
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const FILE = 0o100000;
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}
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}
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实验要求
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- `lab4(os6)参考框架: <https://github.com/LearningOS/rust-based-os-comp2022/tree/main/os6-ref>`_
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- 实验目录要求不变。
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- 通过所有测例。
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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。
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你的内核必须前向兼容，能通过前一章的所有测例。
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.. note::
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**如何调试 easy-fs**
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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`` 。
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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。
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- 开发并通过所有测例
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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。
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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。
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.. note::
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**测试方式**
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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
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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：
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.. code-block:: console
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$ cd YOUR_LAB4_REPO_DIR
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$ make test6
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......
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[rustsbi] RustSBI version 0.2.2, adapting to RISC-V SBI v1.0.0
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.______ __ __ _______.___________. _______..______ __
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| _ \ | | | | / | | / || _ \ | |
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| |_) | | | | | | (----`---| |----`| (----`| |_) || |
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| / | | | | \ \ | | \ \ | _ < | |
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| |\ \----.| `--' |.----) | | | .----) | | |_) || |
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| _| `._____| \______/ |_______/ |__| |_______/ |______/ |__|
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[rustsbi] Implementation : RustSBI-QEMU Version 0.1.1
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[rustsbi] Platform Name : riscv-virtio,qemu
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[rustsbi] Platform SMP : 1
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[rustsbi] Platform Memory : 0x80000000..0x88000000
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[rustsbi] Boot HART : 0
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[rustsbi] Device Tree Region : 0x87000000..0x87000ef2
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[rustsbi] Firmware Address : 0x80000000
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[rustsbi] Supervisor Address : 0x80200000
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[rustsbi] pmp01: 0x00000000..0x80000000 (-wr)
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[rustsbi] pmp02: 0x80000000..0x80200000 (---)
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[rustsbi] pmp03: 0x80200000..0x88000000 (xwr)
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......
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[PASS] found <Test 04_5 ummap OK53852!>
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[PASS] found <Test 04_1 OK53852!>
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.....
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[PASS] found <Test write C OK53852!>
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[PASS] found <get_time OK53852! (\d+)>
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[PASS] not found <FAIL: T.T>
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[PASS] not found <Should cause error, Test 04_2 fail!>
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[PASS] not found <Should cause error, Test 04_3 fail!>
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Test passed53852: 27/27
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Report for lab1 found.
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Report for lab2 found.
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Report for lab3 found.
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Report for lab4 found.
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- 提交你的修改
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- 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。
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问答作业
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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？
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报告要求
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- 简单总结你实现的功能（200字以内，不要贴代码）。
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- 完成问答题。
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- (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。
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