操作实验八：文件系统( 二 ) _操作

③ VFS 如果得到了处理，那么VFS 会将这个 iNode 传递给，注意，此时， VFS 中的iNode 还是—个抽象的结构，在中会转化为—个具体的 iNode；
④ 通过该 iNode 经过 IO 接口对千磁盘进行读写。
而硬盘中的布局信息存在SFS中，如图所示：
在本实验中，第三个磁盘（即disk0 ，前两个磁盘分别是 ucore.img 和 swap.img）用于存放一个SFS文件系统（）。通常文件系统中，磁盘的使用是以扇区（）为单位的，但是为了实现简便， SFS 中以 block （4K ，与内存 page 大小相等）为基本单位。
2. 基于ucore代码具体分析
2.1. 磁盘文件布局
SFS文件系统定义在kern/fs/sfs/sfs.h：
SFS 的前 3 项对应的就是硬盘文件布局的全局信息，对它们进行分析：
数组中存放的是文件的名字， ino 是该文件的 inode 值。
至此硬盘文件布局已经清楚了， SFS的inode（存储在双向链表中）结点就是对于硬件的实际索引。
2.2. 虚拟文件系统VFS
文件系统抽象层是把不同文件统的对外共性接口提取出来，形成—个函数指针数组，这样，通用文件系统访问接口层只需访问文件系统抽象层，而不需关心具体文件系统的实现细节和接口。
SFS 是—个在硬盘之上的抽象，它还需要传递上—层过来的索引值INODE 。

文章插图
在 VFS 层中，我们需要对虚拟的 iNode ，和下—层的 SFS 的 iNode 进行对接。
file&dir接口层定义了进程在内核中直接访问的文件相关信息，这定义在file数据结构中，具体描述如下：
(1) 文件结构， kern/vfs/?le.c
在 ?le 基础之上还有—个管理所有 ?le 的数据结构 ?：
(2) VFS的inode结构
inode 数据结构是位于内存的索引节点，把不同文件系统的特定索引节点信息(甚至不能算是—个索引节点)统—封装起来，避免了进程直接访问具体文件系统。
我们看到在 VFS 层面的 iNode 值，包含了 SFS 和硬件设备的情况。
(3) inode的操作函数指针
仅截取前四个open、close、read、write；
是对常规文件、目录、设备文件所有操作的—个抽象函数表示。对某—具体的文件系统中的文件或目录，只需实现相关的函数，就可以被用户进程访问具体的文件了，且用户进程无需了解具体的实现细节。
3. 函数编码
接下来通过分析文件打开的步骤来分析我们需要编码的函数；
假定用户进程需要打开的文件已经存在在硬盘上。
以 user/sfs_?.c 为例，首先用户进程会调用在 main 函数中的如下语句：
int fd1 = safe_open("/test/testfile", O_RDWR | O_TRUNC);
(1) 通用文件访问接口层处理：
首先进入通用文件访问接口层的处理流程，即进—步调用如下用户态函数：open->-> ，从而引起系统调用进入到内核态。到了内核态后，通过中断处理例程，会调用到内核函数，并进—步调用 sys? 内核函数。到了这里，需要把位千用户空间的字符串”/test/test?le” 拷贝到内核空间中的字符串 path 中，并进入到文件系统抽象层的处理流程完成进—步的打开文件操作中。
（图片取自学堂在线ucore教学）