第七章. 文件系统 (lab5).

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1 第七章. 文件系统 (lab5)

2 提纲 背景知识 文件系统的实现 客户进程访问文件系统 Spawn函数

3 背景知识 基于磁盘的文件系统结构主要构成部分 扇区（Sector）和块（Block） 超级块（Super block）
块位图（Block bitmap） 文件元数据（file meta-data）

4 背景知识（续） 组成文件系统的基础部分在磁盘上的布局

5 文件系统的实现 “File”数据结构

6 文件系统的实现（续） 其他重要数据结构 超级块（struct Super） 设备（struct Dev） 文件句柄（struct Fd）

7 文件系统的实现（续） 磁盘的访问 块缓存 块位图 文件操作

8 文件系统的实现（续） 客户端打开文件的操作

9 客户进程访问文件系统 int fd_alloc(struct Fd **fd_store)
在进程的文件描述符表中，从0到MAXFD-1（MAXFD为32，即一个进程可以打开的最大文件个数）寻找一个可用的文件描述符。 int fd_lookup(int fdnum, struct Fd **fd_store) 查找文件描述符索引节点是否已经有相关页映射。 int open(const char *path, int mode) 首先用fd_alloc()找到一个未用的文件描述符，然后向服务器发送一个IPC请求打开文件，并将文件系统中文件页表映射到客户端的地址空间中。 static int file_close(struct Fd *fd) 将文件服务器中的文件描述符清空，取消文件中映射的数据，然后关闭文件。

10 Spawn函数 int spawn(const char *prog, const char **argv)
Spawn函数与Unix的exec功能类似，从磁盘文件系统装入并运行一个可执行文件，其中prog为文件系统中可执行文件的路径，argv为可执行文件的参数。 该函数首先打开文件并读取ELF文件头到内存，创建一个新的进程并使用函数init_stack在地址USTACKTOP - PGSIZE为其分配一个堆栈，将读取的ELF文件中程序的代码段、数据段和bss段加载到进程的地址空间，初始化子进程的寄存器状态，然后由系统进行调度。

11 Spawn函数（续） 父进程内存格式

12 本章结束