实验5 添加一个文件系统

1、实验5追加文件系统实验的目的由于文件系统是操作系统的最直观的部分，用户可以通过文件直接与操作系统交互，所以操作系统必须为用户提供数据计算和数据存储的功能。 本实验通过追加文件系统，进一步理解Linux中文件系统的原理及其实现。详细了解lOS文件系统的原理学习理解Linux的VFS文件系统管理技术学习理解Linux的ext2文件系统实现技术l自定义文件系统的设计与实现实验内容添加自定义文件系统myext2，例如ext2。 实验的主要内容：添加与ext2完全相同的文件系统myext2更改myext2的幻灯片编号更改l文件系统操作l添加文件系统创建工具实验指导1 .问题的说明本实验的内容是追加ext

2、2这样的定制文件系统myext2。 myext2文件系统的说明如下1、myext2文件系统的物理格式定义与ext2大致一致，myext2的magic number为0x6666，ext2的magic number为0xEF53。2、myext2是ext2的自定义版本，仅支持原始ext2文件系统的部分操作，并修改了某些操作。2 .实验顺序提示：以下步骤以3.6.6版本的内核为例，2.6.15版本的内核请参见教材。 其他版本的内核可能不一样。添加与2.1ext2完全相同的文件系统myext2要添加与ext2完全相同的文件系统myext2，请首先确定实现ext2文件系统的内核源代码由哪个文件组成。

3、Linux的源代码结构清楚地示出了fs/ext2目录中的所有文件都属于ext2文件系统。 通过检查这些文件中包含的头文件，可以首先对属于Linux源代码的ext2文件系统的文件进行归纳fs/ext2/acl.cfs/ext2/acl.hfs/ext2/balloc.cfs/ext2/位图. cfs/ext2/dir.cfs/ext2/ext2.hfs/ext2/文件. c包含/Linux/ext2_ fs.h包含/Linux/ext2_ fs _ sb.h然后，将myext2文件系统的源代码添加到Linux源代码中。 将ext2部分的源代码克隆到myext2，即，将以上列出的ext2源代码文件

4、复制到myext2。 根据Linux源代码的组织结构，将myext2文件系统的源代码存储在fs/myext2下，将报头文件存储在include/linux下。 在Linux shell上，执行以下操作#cd /linux-3.6.6 /*假设内核源代码目录和内核源代码已扩展到主目录的Linux-3.6.6目录中*/#cd fs#cp-rext2myext2#cd ./include/linux#cp ext2_fs.h myext2_fs.h# CP ext2_ fs _ sb.myext2_ fs _ sb.h/3.6. 6此文件不存在#cd /linux-3.6.6/fs/myext2#m

5、v ext2.h myext2.h#cd /linux-3.6.6# CD包含/ASM -通用/位# CP ext2- atomic.h myext2- atomic.h# CP ext2- atomic-set bit.myext2- atomic-set bit.h/3.6. 6修改此文件现在，复制文件系统的第一个步骤中的源代码就完成了。 对克隆文件系统来说，这是不够的。 无法编译文件中的数据结构名称、函数名称、相关宏等内容，因为myext2没有更改。然后，开始克隆文件系统的步骤2。 更改先前添加的文件的内容。 为了简单起见，进行了最简单的置换。 将原来的“EXT2”替换为“MYEXT2”

6、将原来的“EXT2”替换为“MYEXT2”。在fs/myext2以下的文件中替换字符串时，也可以使用以下脚本#！ /bin/bashSCRIPT=substitute.shfor f in *PSif $f=$SCRIPT then系列echo skip $f continue联邦调查局echo-n substitute ext2to myext2in $ f . cat $ f|seds/ext2/myext2/g $ f _ tmpmv $f_tmp $fecho done echo-n substitute ext2to myext2in $ f.cat $ f|seds/ext2/my

7、ext2/g $ f _ tmpmv $f_tmp $fecho done done将该脚本命名为substitute.sh，放置在fs/myext2下，加上可执行的权限，执行后将当前目录中的所有文件中的“ext2”和“ext2”作为对应的“myext2”和“myext2”。编辑器替换功能包括include/linux/myext2_fs.h、include/linux/myext2_fs_sb.h (此文件不在3.6.6中)和include/ASM-generic/bitops /。 将myext2-atomic-setbit.h (该文件位于3.6.6中)文件的“ext2”、“ext2”分

8、别替换为“myext2”、“myext2”添加到include/ASM -通用/bitops.h文件中：kernel 3.6.6:在其他内核版本中，您可能需要：在arch/x86/include/asm/bitops.h文件中添加以下内容kernel 3.6.6:在其他内核版本中，您可能需要：添加到包含/Linux/magic.h文件中 # define myext2_ super _ magic0x ef 53 源代码的更改到此结束。 然后，在步骤3的作业中编译源代码。 首先，将myext2添加到编译选项中，以便在创建make menuconfig时可以添加此选项。 执行这项工作需要修改以下

9、三个文件PS/PS Kfs/化妆文件fs/Kconfig复制EXT2文件宏的定义和帮助信息，以便在创建make menuconfig时显示此选项的帮助内容。 fs/makefile的修改是内核编译系统，如果选择了与myext2相对应的宏，请到fs/myext2目录编译myext2文件系统。在kernel 3.6.6中，将sourcefs/myext2/kconfifig”添加到fs/Kconfig文件中，并将“myext2”项目添加到“ext2”相关项目的位置。在fs/makefile中添加“obj-$ (config _ myext2_ fs )=myext2/”为了使make mencuc

10、onfig更清楚，请将fs/MYExt2/Kconfig文件中的ext2更改为“MYExt2”和“Second”前加“my”。一切就绪，请使用make menuconfig选择myext2。 按如下方式进行# cd /linux-3.6.6# make menuconfig选择与ext2和myext2文件系统相对应的选项。 也就是说，在空白的情况下，从空格键中选择*号保存更改并退出。 我在做重建make等内核的工作。第一部分完成了克隆ext2文件系统。新编译的内核将重新启动系统。然后，测试添加的myext2文件系统#pwd/root# ddif=/dev/zero of=myf SBS=1mc

11、ount=1#/sbin/mkfs.ext2 myfs# cat/proc /文件系统ext2ext3myext2ext4# sudo mount-t myext2- OOP./myfs/mnt#mount/dev/loop0 on /mnt type myext2 (rw )#sudo umount /mnt#sudomount-text2-oop./myfs/mnt#mount/dev/loop0 on /mnt type ext2 (rw )#sudo umount /mnt更改2.2毫秒2的幻灯片编号根据以上做的事情。 找到myext2的幻灯片编号，并更改为0x66662.6.20或更

12、高版本的内核，该值位于include/linux/magic.h文件中。 2.6.15内核参考教材。- # define myext2_ super _ magic0x ef 53# define myext2_ super _ magic0x 6666更改完成后，使用make重新编译内核。 重新启动新内核，准备下一次测试。在测试本节之前，必须创建一个applet change Mn.c，用于修改您创建的myfs文件系统的magic number。 因为myfs文件系统必须与内核中记录的myext2文件系统的magic number匹配，才能正确装载。可以从课程网站上下载changeMN.c程

13、序。 编译这个程序生成的可执行程序名称是changeMN。接下来，开始测试# ddif=/dev/zero of=myf SBS=1mcount=1#/sbin/mkfs.ext2 myfs#./changeMN myfs# sudo mountt myext2- OOP./fs.new/mnt#mount/home/user/fs.new on/mnttypemyext2(rw )#sudo umount /mnt# sudo mount-text2- OOP./fs.new/mntmount : wrong fs类型，bad选项，bad superblock on /dev/loop0，#

14、2.3变更文件系统的操作myext2是一个实验性的文件系统，希望能支持简单的文件操作。 因此，在完成myext2的总体框架后，修改了myext2支持的一些操作，以加深对操作系统的文件系统操作的理解。 此处，以削减myext2的mknod操作为例，理解该过程的实现流程。Linux将块设备、字符设备和命名管道的所有操作视为文件的操作。 mknod操作用于生成与块设备、字符设备和命名管道对应的节点文件。 在ext2文件系统中，实现函数如下fs/ext2/namei.c，线144144静态索引2 _ mknod (结构索引* dir，结构目录* dentry，内部模式，dev_t rdev )1451

15、46结构节点*i节点147英特尔；148149 if (！ new_valid_dev(rdev ) )150返回电压；151152i节点=ext2_new_i节点(dir，mode )153err=ptr_err(i节点)154 if (！ 输入is_err(i节点) ) 1。 2155 init_special_inode(inode，inode-i_mode，rdev )156 #ifdef CONFIG_EXT2_FS_XATTR157i节点-i_op=ext2_special_i节点_操作；158 #endif159标记_ inode _ dirty (inode )160 err=

16、ext2_add_nondir(dentry，I节点)161 )162返回错误；163 )这是在ext2_dir_inode_operations结构中定义的fs/ext2/namei.c，线路400392structi节点_操作ext2_ dir _ I节点_操作= I 比较393 .create=ext2_create394 .lookup=ext2_lookup395 .链接=ext2_ link396 .unlink=ext2_unlink397 .symlink=ext2_symlink398 .mkdir=ext2_mkdir399 .rmdir=ext2_rmdir400 .mknod=ext2_mknod401 .rename=ext2_rename40