補(bǔ)一下之前的坑

// Disk layout:磁盤內(nèi)容分部

// [ boot block | super block | log | inode blocks |

// ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?free bit map | data blocks]

//

// mkfs computes the super block and builds an initial file system. The

// super block describes the disk layout:

// struct superblock {

// ? uint magic; ? ? ? ?// Must be FSMAGIC

// ? uint size; ? ? ? ? // Size of file system image (block number)

// ? uint nblocks; ? ? ?// Number of data blocks

// ? uint ninodes; ? ? ?// Number of inodes.

// ? uint nlog; ? ? ? ? // Number of log blocks

// ? uint logstart; ? ? // Block number of first log block

// ? uint inodestart; ? // Block number of first inode block

// ? uint bmapstart; ? ?// Block number of first free map block

// };

【superblock 存儲(chǔ)了磁盤的布局layout，一般在boot時(shí)，就把superblock裝入內(nèi)存】

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buffer層:

所有buffer node（循環(huán)鏈表）的信息被鏈表的spinlock保護(hù)；而每一個(gè)buffer的data被buffer自己的sleeplock保護(hù)。

bget spinlock.lock后順序查找一個(gè)符合要求的buf，改變buf的信息（如ref-count）鎖住其sleeplock，返回。

bread方法讀取磁盤特定的塊區(qū)：bget通過遍歷，獲取一個(gè)buffer，如果該block已經(jīng)在buffer則直接返回，否則找到一個(gè)空閑buf把磁盤數(shù)據(jù)裝入其中，再返回。返回的buf的sleeplock是鎖住的。

bwrite在buf的sleeplock鎖住的情況下把buf數(shù)據(jù)寫入磁盤

brelse 釋放資源改變信息，如ref-count--；解開buf的sleeplock

bpin增加buf的引用計(jì)數(shù)

punpin減少buf的引用計(jì)數(shù)

這兩個(gè)引用計(jì)數(shù)ref count的api用于buf所有權(quán)轉(zhuǎn)移（比如從函數(shù)的stack轉(zhuǎn)移到log緩存中）

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log層：

先提一下log_write；這個(gè)方法被較為底層的各種方法調(diào)用，用緩存buf的方式（引用計(jì)數(shù)、更改log頭）代替把buf直接寫到disk上。

之后begin_op write_log write_head commit end_op等方法沒什么可說的；就是把data全部寫入log區(qū)后才開始從log區(qū)向真正的datablock區(qū)轉(zhuǎn)移。

【值得注意的是】，log層并不與inode層分離，可以看作同一層；inode層的讀寫api嵌入了很多l(xiāng)og層api用以減少寫磁盤次數(shù)（log_write），因此很多操作為：begin_op(); iput(buf); end_op();

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balloc、bfree:根據(jù)bitmap分配、釋放一塊空閑的磁盤區(qū)域（引用計(jì)數(shù)）

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inode層

由于這是第一次提起inode，下面記錄一些關(guān)鍵信息。

The on-disk inode is defined by a struct dinode (kernel/fs.h:32). The type field distinguishes between files, directories, and special files (devices). A type of zero indicates that an ondisk inode is free. The nlink field counts the number of directory entries that refer to this inode, in order to recognize when the on-disk inode and its data blocks should be freed. The size field records the number of bytes of content in the file. The addrs array records the block numbers of the disk blocks holding the file’s content.

以上為dinode結(jié)構(gòu)體的概述。

n->ref為文件的引用計(jì)數(shù)（內(nèi)存）

n->type為文件類型：file、dir、dev、free等

n->nlink為本文件被其他文件引用的引用計(jì)數(shù)（磁盤）

n->size為文件大小

n->addr[]為文件分布的塊區(qū)地址，文件按addr[0]、addr[1]、...順序排列

inode in proc和dinode的關(guān)系有點(diǎn)類似buffer緩存層和disk磁盤的關(guān)系。

ialloc+iget取得inode，ilock上鎖并且從dinode加載inode，iupdate調(diào)用log_write把inode寫回磁盤，iput釋放inode（如果inode->nlink和inode->ref減為0，再調(diào)用itruncate徹底從磁盤釋放inode）

著重說一下itruncate中inode文件徹底釋放：釋放inode->addr[]數(shù)組中的每個(gè)塊區(qū)，即把對(duì)應(yīng)的bitmap標(biāo)記為0（即bfree，和balloc相反）【inode會(huì)釋放ref cnt不為0的buffer對(duì)應(yīng)的block嗎？】不會(huì)，bread獲取buffer只能通過balloc，釋放只能通過bfree。balloc和bfree一一對(duì)應(yīng)。

上面基本是inode的內(nèi)部接口，下面介紹inode的外部接口

readi根據(jù)偏移量計(jì)算出需要讀取的塊區(qū)，比如讀取文件的第n塊，那就是inode->addr[n]；然后判斷是把文件向虛擬地址拷貝還是實(shí)地址，虛擬地址需要手動(dòng)查頁表。

writei類似，除了用log_write緩存代替write_disk直寫外（因此需要調(diào)用begin_op和end_op來通知log模塊），不多贅述。