HITsz-fuse-ext2-filesystem

The repository is mainly for course project, aiming at file system teaching process.

哈工大（深圳）2021 年秋季学期「操作系统」课程指导书

基于 FUSE 架构，实现具有超级块、数据位图、索引位图等主要结构的 EXT2 文件系统，并具备挂载、卸载、创建文件、创建目录、查看目录的功能。

核心代码在 fs/newfs 下，参考 fs/simplefs 实现。

实验原理

DDRIVER虚拟磁盘驱动

文件系统需要挂载到磁盘目录下，用以访问磁盘中的文件。本实验使用虚拟磁盘结构，来模拟挂载、卸载等操作。

DDRIVER 驱动模拟了一个容量为 4MiB 的磁盘，单次按块访问 IO 大小为 512B。本实验中磁盘块大小为 1024B，因此需要封装对磁盘的读写操作。

EXT2文件系统

EXT2 是 GNU/Linux 系统中标准的文件系统，其特点是存取文件的性能较好，对于中小型的文件更显示其优势。常用于磁盘设备的访问。

EXT2 的系统规范将磁盘盘块组织为超级块、（组描述符）、位图、索引结点、数据块。本实验需要构造一个在 4MiB 磁盘下的文件系统，包括结构布局在磁盘、内存中不同的架构，参考 总体设计。

FUSE框架

FUSE 架构将文件系统的实现由内核态搬到了用户态，因此可以在用户态实现我们的 EXT2 文件系统，从而可以和 Linux 本身的文件系统并存。

FUSE 架构可以截获对文件的访问请求（通过 VFS 到 FUSE 的内核模块），然后调用用户态注册的函数进行处理，最后将处理结果通过 VFS 返回给系统调用。

要接入 FUSE 框架，就需要通过一系列钩子函数（函数指针）来完成对应操作。

总体设计

实现功能

本系统实现的功能有：

• mount
• umount
• ls
• touch
• mkdir
• cd

---

mount: 挂载 newfs 文件系统

• 编译后以如下命令执行 nfs 文件： ./build/nfs --device={ddriverpath} -f -d -s {mntpath}
• 其中 {ddriverpath} 是 ddriver 驱动的路径，{mntpath} 是挂载点路径，默认为 ./tests/mnt。

在 vscode 中按下「F5」也可自动编译运行（调用 tasks.json 中的命令编译，调用 lauch.json 中的命令运行上述指令），运行后即可以实现挂载。

umount：卸载 newfs 文件系统

• 执行如下命令：fusermount -u {mntpath}

ls：列出目录下的所有目录项

• ls：列出当前目录下的所有目录项

• ls {path}：列出指定路径 {path} 下的所有目录项

mkdir：新建目录

• mkdir {dirpath}
• ``{dirpath}路径是一个目录，创建{dirpath}` 指向的目录，要求被创建目录之前的路径存在

cd：更改当前工作目录

• cd {dirpath}
• ``{dirpath}路径是一个目录，切换当前工作目录到{dirpath}` 所指向目录

touch：新建文件

• touch {filepath}
• ``{filepath}路径是一个文件，在{filepath}` 指向处创建一个新文件