基于Linux内核编程的实验报告(Linux内核分析实验报告)

基于Linux内核编程的实验报告（Linux内核分析实验

报告）

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Linux内核分析实验报告

实验题目：文件系统实验

实验目的：linux文件系统使用虚拟文件系统VFs作为内核文件子系统。可以安装多种

不同形式的文件系统在其中共存并协同工作。VFs对用户提供了统一的文件访问接口。本实验的要求是

（1）编写一个get_FAT_boot函数,通过系统调用或动态模块调用它可以提

取和显示出FAT文件系统盘的引导扇区信息。这些信息的格式定义在内核文件的fat_boot_sector结构体中。函数可通过系统调用或动态模块调用。

（2）编写一个get_FAT_dir函数,通过系统调用或动态模块调用它可以

返回FAT文件系统的当

前目录表,从中找出和统计空闲的目录项(文件名以0x00打头的为从未使用过目录项,以0xe5打头的为已删除的目录项),将这些空闲的目录项集中调整到目录表的前部。这些信息的格式定义在内核文件的msdos_dir_entry结构体中。

硬件环境：内存1g以上

软件环境：Linux（ubuntu）2-6实验步骤：

一：实验原理：

以实验4为蓝本，在优盘中编译并加载模块，启动测试程序，查

/proc/mydir/myfile的文件内容。从优盘得到fat文件系统的内容存在msdos_sb_info结构中，然后得到msdos_sb_info结构相应的属性值，得到实验一的数据。实验二中，得到fat文件系统第一个扇区的十六个文件信息。然后按照文件名头文字的比较方法，应用归并排序的方法，将头文件是0x00和0xe5的文件调到前面，其他的文件调到后面

二：主要数据结构说明：

（1）超级块对象：

数据结构说明：一个已经安装的文件系统的安装点由超级块对象代表。

structsuper_block{...

conststructsuper_operations*s_op;}

（2）索引i节点对象

数据结构说明：索引i节点对象包含了内核要操作的文件的全部控制信息,对应着打开文件的i节点表。structinode{

conststructinode_operations*i_op;...}

（3）目录项对象

数据结构说明：录项对象代表了文件路径名的各个部分,目录文件名和普

通文件名都属于目录项对象。structdentry{

1

...

structdentry_operations*d_op;...}

（4）文件对象

数据结构说明：文件对象表示已经打开的文件,它是直接连系用户

应用程序的内核对象。

structfile{

...

structfile_operations*f_op;...

}

三：函数说明：

系统函数：

container_of（）sb_bread（）自定义函数：

get_FAT_dir()函数：

首先输出16个文件的文件名，然后176—191行使用归并排序，设定

两个指针，一个从指向0位置，一个指向15位置。分别向后，向前查找出第一个文件头名不是0x00或者0xe5的文件和第一个文件头文字是二者的文件名，如果向后的指针一直位于向前的指针前面，

就进行二者的调换，在总的循环中，如果向后的指针超过了向前的指针，则停止循环。最后输出重新排序的文件名

2

五：结果检测：thefilesystemis：

pwDFilesystemTypeis:vfatpwD=512--

----------------FAT-info:引导扇区信息:每簇扇数=8簇位数=c

簇大小＝4096FAT位数=32FAT开始扇=414FAT长度=7985目录开始扇=16384目录入口＝0

数据开始扇＝16384最大簇号=1021954根开始扇=2fs信息扇=1 ----------------目录文件名:------beforechange

filenameis------KeJIAnv??? filenameis------??------------havesuchfilesfilenameis------------------havesuch filesfilenameis--------

3

filenameis------??^------------havesuchfilesfilenameis--------filenameis------? ?--filenameis------?L?--filenameis------??J??J??J??Jp?J--filenameis------??};

5

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structmy_proc_datamydata;structtask_struct*task;intcount;

staticstructproc_dir_entry*example_dir;staticstructproc_dir_entry*date _file;staticintparam;chartemp[15];

module_param(param,int,0644);//璇绘枃浠秏yfile鐨勮椹卞姩鍑芥暟

staticintproc_read(char*page,char**start,off_toff,intcount,int*eof,void* data){intlen=0;

structmy_proc_data*mydatap=(structmy_proc_data*)data;

len+=sprintf(page,\//灏嗗瓧绗︿覆鏍煎紡鍖?//鍙互鐩存帴浣跨敤鍐呮牳鍙橀噺returnlen;}

//鍐欐枃浠秏yfile鐨勫啓椹卞姩鍑芥暟,鎶妋ydata鐨勬暟鍊煎啓鍒版枃浠朵腑

staticintproc_write(structfile*file,constchar*buffer,unsignedlongcount,vo id*data){//file鐩存帴灏辨槸myfile?buffer鎸囧悜鐨勬槸鐢ㄦ埛绌洪棿鐨勪粈涔堟暟鎹紵intlen;

structmy_proc_data*mydatap=(structmy_proc_data*)data;if(count>mYD ATA_Len)len=mYDATA_Len;else

len=count;//闀垮害鏈