计算机科学与技术学院实验报告：10
实验题目：具有二级索引的文件系统 姓名：李威 日期：2013-12-1 学号：201100300259 Email：sduliwei@163.com 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filehdr.cc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];