山东大学操作系统实验十实验报告
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软件学院实验报告：10
实验题目：具有二级索引的文件系统姓名：陶旭涛
日期：2013-12-1 学号：201100300038
Email：1595242630@
实验目的：
Nachos的文件系统中保存文件内容所在扇区索引的“文件头“目前只占用一个扇区，
为了可以使Nachos文件系统创建较大的文件，将”文件头”扩大到两个扇区，也就是实现二级索引。
硬件环境：
软件环境：
Linux操作系统，Nachos操作系统
实验步骤：
1，通过实验5的扩展文件大小的实验，了解了nachos 系统的对文件系统的管理。本次实验的目的主要是扩大Nachos系统可以创建的文件的大小，使用两个扇区来保存文件头的信息。
为了达到这个目的，首先了解nachos 自带的文件系统的文件头的结构：
保存在一个扇区中，第一个int保存了文件的字节数（numBytes），第二个int保存了使用的扇区数（numSectors），第三个数据结构是文件所在的各个扇区号（dataSectors[NumDiresct]）。
也就是说，Nachos系统采用的是索引式的文件管理方式。
因而，要实现nachos文件系统的二级索引，可以使第一个索引节点（也就是原有的文件头那个扇区）的dataSectors数组的最后一个元素保留第二个索引节点（也就是第二个扇区）的引用（也就是扇区号）。
如果文件大小不超过一个索引节点可以保留的内容，则这个最后一个元素的值为-1。
2，通过分析可知，需要修改中的内容。
代码如下：
bool
FileHeader::Allocate(BitMap *freeMap, int fileSize)
{
numBytes = fileSize;
numSectors = divRoundUp(fileSize, SectorSize);
if (freeMap->NumClear() < numSectors)
return FALSE; // not enough space
/*如果文件大小超过索引节点中保存扇区号的数目，则返回false*/
else if(NumDirect + NumDirect2 <= numSectors)
return FALSE;//the filesys cannot support such big file
/*toNextNode 是保留第二个索引节点的扇区号*/
int toNextNode=NumDirect-1; //toNextNode is the Sector number of the second node of the filehd
//if the second node is not needed, then dataSector[toNextNode]=-1
if(numSectors < toNextNode)
{
for (int i = 0; i < numSectors; i++)
dataSectors[i] = freeMap->Find();//为文件分配扇区
dataSectors[toNextNode] = -1;
}
//If the numSectors excends the rage of dataSectors,
else{
for (int i = 0; i < toNextNode; i++)
dataSectors[i] = freeMap->Find();
dataSectors[toNextNode] = freeMap->Find();//找一个空闲的扇区，作为第二个扇区，索引节点
//this is the content,i.e.filehdr of the allocated sectors, of the second node
int dataSectors2[NumDirect2];
for (int i = 0; i < numSectors - NumDirect; i++)
dataSectors2[i] = freeMap->Find();//为文件分配扇区
//the fefault synchDisk->WriteSector do not include the second node
//so write back the new build node
synchDisk->WriteSector(dataSectors[toNextNode], (char *)dataSectors2); }
return TRUE;
/*revised*/
}
void
FileHeader::Deallocate(BitMap *freeMap)
{
/*toNextNode 是保留第二个索引节点的扇区号*/
int toNextNode= NumDirect - 1;
// test if has the second node
if(dataSectors[toNextNode]==-1)
{
for (int i = 0; i < numSectors; i++)
{
ASSERT(freeMap->Test((int) dataSectors[i])); // ought to be marked!
freeMap->Clear((int) dataSectors[i]);
}
}
//has a second node, then find it, then clean the bitmap, then
else
{
//clear the first n-1 bit,remain the toNextNode
int i=0;
for ( ; i < toNextNode; i++)
{
ASSERT(freeMap->Test((int) dataSectors[i])); // ought to be marked!
freeMap->Clear((int) dataSectors[i]);
}
int dataSectors2[NumDirect2];
synchDisk->ReadSector(dataSectors[toNextNode], (char *)dataSectors2);
freeMap->Clear((int) dataSectors[toNextNode]);//clear the toNextNode
for( ; i < numSectors; i++)
freeMap->Clear((int) dataSectors2[i-toNextNode]);//toNextNode==the number of filehdr item }
}
int
FileHeader::ByteToSector(int offset)
{
ASSERT(offset<=numBytes);
/*toNextNode 是保留第二个索引节点的扇区号*/
int toNextNode = NumDirect - 1; //test if offset excedes the first node
if(offset / SectorSize < toNextNode)
return(dataSectors[offset / SectorSize]);
else
{
int dataSectors2[NumDirect2];