[pintOS] 4주차 File Systems: 진행 과정 기록

CHECK POINT 1

• 상태

  • 기존에 통과하던 테스트 케이스 모두 실패
  • 테스트를 돌리기 위해 Make.vars에서 VM 관련 line을 uncomment해주어야 함

• 개선 요구 사항: Indexed and Extensible Files

  • fat 구현하기

• 진행 과정

  • ((OSTEP page 522)) 개념 파악

    • Thus, when mounting a file system, the operating system will read the superblock first, to initialize various parameters, and then attach the volume to the file-system tree. When files within the volumn are accessed, the system will thus know exactly where to look for the needed on-dist structures.
    • superblock
      • (교재 vsfs에서는 맨 앞 block)
      • contains information about this particular filesystem, including, for example, how many inodes and data blocks are in the file system, where the inode table begins, and so forth.
      • also include a magic number of some kind to identify the file system type.

  • ((fat.c)) fat_init() 확인

    • struct fat_boot {
          unsigned int magic;
          unsigned int sectors_per_cluster; /* Fixed to 1 */
          unsigned int total_sectors;
          unsigned int fat_start;
          unsigned int fat_sectors; /* Size of FAT in sectors. */
          unsigned int root_dir_cluster;
      };
      
        /* FAT FS */
        struct fat_fs {
            struct fat_boot bs;
            unsigned int *fat;
            unsigned int fat_length;
            disk_sector_t data_start;
            cluster_t last_clst;
            struct lock write_lock;
        };
        
        #define FAT_BOOT_SECTOR 0     /* FAT boot sector. */
        
        void fat_init (void) {
        fat_fs = calloc (1, sizeof (struct fat_fs));
        if (fat_fs == NULL)
        	PANIC ("FAT init failed");
      
      		// Read boot sector from the disk
        unsigned int *bounce = malloc (DISK_SECTOR_SIZE);
        if (bounce == NULL)
        	PANIC ("FAT init failed");
        disk_read (filesys_disk, FAT_BOOT_SECTOR, bounce);
        memcpy (&fat_fs->bs, bounce, sizeof (fat_fs->bs));
        free (bounce);
      
      		// Extract FAT info
        if (fat_fs->bs.magic != FAT_MAGIC)
        	fat_boot_create ();
        fat_fs_init ();
        }```

    • 여기서 fat_fs->bs에 들어가는 정보(struct fat_boot)가 superblock에 담긴 정보

      • filesys_disk에서 FAT_BOOT_SECTOR에 해당하는 섹터에서 읽어온 내용을 다시 fat_fs->bs에 넣어주고 있음
      • fat_fs->bs.magic이 없는 경우는 처음 부팅한 상황, 있는 경우는 재부팅한 상황으로 예상됨

  • ((fat.c)) fat_fs_init() 구현

    • fat_length: stores how many clusters in the filesystem.
      • fat에 담을 수 있는 cluster의 개수
      • 현재 cluster는 하나의 disk sector로 구성되기 때문에, 결국 몇 개의 sector가 들어가느냐의 문제
    • data_start: stores in which sector we can start to store files.
      • fat_start + fat_secters 만큼 지나서 시작

  • ((fat.c)) fat_create() 확인

    • fat_fs->fat = calloc (fat_fs->fat_length, sizeof (cluster_t));
      • fat의 한 entry에는 cluster가 하나씩 들어감
      • 즉, 현재 클러스터의 다음 클러스터값이 들어감
      • 그러므로 한 entry의 크기는 size of (cluster_t)
    • fat_put (ROOT_DIR_CLUSTER, EOChain);
      • ROOT_DIR_CLUSTER 는 1
      • 루트 디렉토리는 클러스터 1개만 차지할테니 fat의 1번째 인덱스에는 End-Of-Chain
    • disk_write (filesys_disk, cluster_to_sector (ROOT_DIR_CLUSTER), buf);
      • 1번째 클러스터 위치에 buf(모두 0으로 된 DISK_SECTOR_SIZE의 메모리 영역)를 복사
      • fat의 0번째가 루트 디렉토리가 되게 하려면 1을 빼주어야겠지?
        • ROOT_DIR_CLUSTER가 0이 아닌 1인 이유가 있을까?
          • If clst is equal to zero, then create a new chain.
          • cluster 0을 새로운 chain이라는 의미로 정했기 때문
        • ROOT_DIR_CLUSTER가 user data region에서 맨 처음이 맞나?

  • ((fat.c)) fat_get, fat_put, cluster_to_sector 구현

    • fat의 엔트리는 (현재 cluster 번호, 다음 cluster 번호)일 것
    • fat을 배열로 보면, fat의 '현재 clut 번호' 인덱스에는 '다음 clst 번호'가 값으로 들어가게 됨

  • ((fat.c)) fat_create_chain() 구현

    • fat에서 비어 있는 위치를 찾아 입력된 clst를 인덱스로 했을 때의 값을 next clst로 만듦
    • 이 때 fat의 next_clst를 인덱스로 했을 때의 값은 EOChain이 되어야 함

  • ((fat.c)) fat_remove_chain() 구현

    • clst에서부터 이어지는 clst들을 모두 비움
    • pclst의 값을 EOChain으로 설정
      • 이 때, pclst가 0인 경우, chain이 모두 사라진 것이므로 처리해줄 필요 없음

CHECK POINT 2

• 상태
  • priority 관련 testcase 통과
  • userprog 관련 testcase 실패
• 개선 요구 사항
  • fat.c에서 정의된 함수들을 filesys와 inode에서 활용하기
• 진행 과정
  • ((fat.c)) fat_allocate() 구현
    • free_map_allocate() 대신 fat_allocate()
      • filesys_create()에서 free_map_allocate()에서 터짐
      • free_map 대신 fat를 사용하므로, free_map_allocate()에 대응하는 fat의 함수 생성
      • free_map_allocate()의 역할은, Allocates CNT consecutive sectors from the free map and stores the first into *SECTORP.
    • fat_allocate()에서는 연속될 필요 없이 chaining 방식으로 연결된 sector 들일 것
      • 필요한 sector의 개수(cnt)와 시작 sector의 위치를 저장할 포인터를 입력값으로 받음
      • fat에서 요구된 만큼 sector(cluster)들을 할당한 뒤
      • 시작 cluster를 파라미터로 들어온 포인터에 저장
  • ((filesys.c)) 바이바이..