# OS实验课作业

**Repository Path**: dyldw/os-experiment-homework

## Basic Information

- **Project Name**: OS实验课作业
- **Description**: 这是一个基于libfuse的简单的文件系统，cpp。
- **Primary Language**: C++
- **License**: Not specified
- **Default Branch**: master
- **Homepage**: None
- **GVP Project**: No

## Statistics

- **Stars**: 1
- **Forks**: 0
- **Created**: 2021-10-08
- **Last Updated**: 2022-05-28

## Categories & Tags

**Categories**: Uncategorized

**Tags**: None

## README

# OS实验课作业

#### 介绍

10月23要交orz，写不完了qaq，呜呜呜呜呜。

还有深度学习作业，计算机图形作业orz，人没了。

这是一个简单的文件系统。

基于libfuse，目标是可以挂载本地或远程的文件系统，直接通过系统调用使用。

#### 进度
v1.0 一个可以用的简易的本地文件系统完成了 [2021-10-20 17:02]

#### 软件架构

莫得架构，写完了作业再说。

##### 设想中的架构
myFs文件系统程序在(ip,端口)监听连接。

myFs客户端是一个fuse接口（适配器？），通过连接(ip,端口)与myFs文件系统通信。连接后就可以通过系统调用操作myFs文件系统。

接着就用正常的系统调用写个实验要求适配器，通过共享内存与shell交互。共享内存上建立两个队列，一个多生产者单消费者队列，一个广播队列。shell和实验要求适配器通过这两个队列交互。

一条线：磁盘文件<->文件映射<->myFs文件系统<->网络适配器<->网络<->myFs客户端<->挂载<->系统调用

​				磁盘文件<->文件映射->myFs文件系统<->fuse适配器<->挂载<->系统调用

另一条线：系统调用->myShell服务端->共享内存上的两个队列->myShells（虽然没有任何用处的，但是因为课设要求所以不得不加上这条线）

##### 实际的架构
自底向上
1.	IO：文件映射内存。
2.	FScomponent: 就是基础组件啦
    1. Meta : 用来重建文件系统的元信息 
    2. Bitset：bitmap的基类，提供基础能力。Bitmap : 位图。InodeBitmap, BlockBitmap。
    3. Inode, Block, DirEntry
3.	FSbasic：把组件组一起啦
    1. 提供之后的会用到的基础能力（就是把FScomponent合在一起简单封装，然后写了几个后面能用到的接口）
4.	Buf类：将inode离散的block抽象成连续的内存空间，并再次基础上提供read,write接口。
5.	SimpleFSHelper：参数都是inode号。(就是利用FSbasic的接口实现文件系统的功能逻辑)。
6. SimpleFS：继承了接口FSinterface。参数都是路径字符串。利用helper层的接口实现自己的功能。
7.	fuseAdaptor：
需要用SimpleFS初始化。
    1. fuse接口与SimpleFS接口的适配，数据结构转换，C,C++互转。成员函数转普通的静态函数。
    2. 加锁，并发安全（qaq，我知道这里加锁很奇怪，但是课设时间紧，这样弄最简单了orz，不要吐槽）。
    3. 为什么这个是单例而文件系统不是单例呢？因为写文件系统的时候不是单例，后来写的多了就不想改了....所以文件系统不是单例orz。因为我太懒了，不想改了。
6.	Fuse_oper接口
```
    .getattr = FuseAdaptor::getattr,
    .mknod = FuseAdaptor::mknod,
    .mkdir = FuseAdaptor::mkdir,
    .rmdir = FuseAdaptor::rmdir,
    .rename = FuseAdaptor::rename,
    .read = FuseAdaptor::read,
    .write = FuseAdaptor::write,
    .statfs = FuseAdaptor::statfs,
    .readdir = FuseAdaptor::readdir,
    .open = FuseAdaptor::open,
    .unlink = FuseAdaptor::unlink
```
#### 构建过程
个人只在`wsl2 ubuntu18.04`和`wsl2 ubuntu20.04`编译测试过没有问题，其他平台不知道可不可以。

windows 一定不可以。

如果愿意做如下安装可以忽略3rdParty。以下是忽略3rdParty的安装方法

##### 安装cmake
```
sudo apt-get install cmake 
```
cmake版本 >= 3.10
版本不够可以从源码编译，[参考网站](https://cmake.org/download/)
##### 安装clang
```
sudo apt install clang
```
我在`clang version 6.00`和`clang version 10.0.0`下编译过，都OK

##### 安装doxygen
```
sudo apt install doxygen
sudo apt install graphviz graphviz-doc
```

##### 安装spdlog
sudo apt-get install libspdlog-dev
`bin`目录下是可执行程序，`build/doc/index.html`下是doxygen文档

##### 编译
在项目根目录下
```
$ ./autogen.sh
```

查看文档

```
cd ./build/docs/html 
python3 -m http.server 8080
```
如果在wsl下，使用
```
ifconfig
```
找到正确的ip地址

#### 使用说明

bin目录下就是可执行文件

##### 查看使用帮助

`./bin/myFsDemo -h` 

推荐
```
$ ./autogen.sh
$ dd if=/dev/zero of=./bin/dumpfile bs=100M count=1
$ cd bin
$ mkdir test
$ ./myFsDemo test/ -d #加 -d打印日志，不想看的话可以不加
```
##### 查看挂载

`df -ahT | grep testDir`或者`mount | grep testDir`

##### 取消挂载

`umount test` 

失败时使用这个`sudo umount -f test`