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解释一下lab6的代码原理
在lab6中主要是去实现文件的读写操作，其中最重要的就是文件描述符和缓冲区的使用。在这个实验中，如何快速的、标准的实现sys_read()等操作呢？
首先观察一下fs.rs中的sys_fstat文件会发现一些固定的操作
kernel/src/syscall/fs.rs
pub fn sys_fstat(fd: usize, st: *mut Stat) -> isize {debug!("kernel:pid[{}] sys_fstat(fd: {}, st: 0x{:x?})",current_task().unwrap().pid.0, fd, st);let task = current_task().unwrap();let inner = task.inner_exclusive_access();if fd >= inner.fd_table.len() {return -1;}if let Some(file) = &inner.fd_table[fd] {let file = file.clone();// release current task TCB manually to avoid multi-borrowdrop(inner);let stat = file.state().unwrap();copy_to_virt(&stat, st);return 0}-1
}
阅读文档也会提取出一些操作有
let task = current_task().unwrap();let inner = task.inner_exclusive_access();if fd >= inner.fd_table.len() {return -1;}if let Some(file) = &inner.fd_table[fd] {let file = file.clone();drop(inner);return 0}-1
那么接下来就可以快速的去写各种操作了
sys_write
阅读文档里面
对于 sys_write 和 sys_read，获取当前任务的 inner 之后，各自检查是否可写、可读. 然后将用户态缓冲区翻译成 UserBuffer 后调用文件的 write 和 read 方法.
首先判断一下文件是否可写
if !file.writable() {return -1 ;}
然后就是需要将用户态下的虚拟地址翻译成内核可写的地址。
//把用户传入的虚拟地址区间 [buf, buf + len) 翻译成内核可以访问的物理内存切片。
/* buffers = [第一个物理页里的一段,第二个物理页里的一段,第三个物理页里的一段,
] */
let buffers = translated_byte_buffer((current_user_token()), buf, len) ;// 把刚才的各段包装成一个UserBuffer
let userbuf = UserBuffer::new(buffers) ;
return file.write(userbuf) as isize ;
完整代码
let task = current_task().unwrap() ;
let inner = task.inner_exclusive_access() ;
if fd >= inner.fd_table.len() {return -1 ;}
if let Some(file) = &inner.fd_table[fd] {let file = file.clone() ; if !file.writable() {return -1 ;}drop(inner);let buffers = translated_byte_buffer((current_user_token()), buf, len) ;let userbuf = UserBuffer::new(buffers) ; return file.write(userbuf) as isize ;
}
-1
sys_read()
如果能自己理解同时加以Ai能理解了sys_write，仿照上面就能写出来sys_read()
pub fn sys_read(fd: usize, buf: *const u8, len: usize) -> isize {let task =current_task().unwrap() ; let inner = task.inner_exclusive_access() ;if fd >= inner.fd_table.len() {return -1 ; }if let Some(file) = &inner.fd_table[fd] {let file = file.clone() ; if !file.readable() {return -1 ;}drop(inner);let buffers = translated_byte_buffer(current_user_token(), buf, len); let userbuf = UserBuffer::new(buffers) ; return file.read(userbuf) as isize ; }-1
}
接下来就需要理解一下打开和删除文件的情况，打开和关闭文件实际上是对fd文件描述符指向对象(lab2介绍了是什么)的操作。
用户程序：int fd = open("a.txt", 0);
read(fd, buf, 100);内核中：当前进程
┌──────────────────────┐
│ fd_table │
│ 0 -> stdin │
│ 1 -> stdout │
│ 2 -> stderr │
│ 3 -> file object ─────┼─────┐
└──────────────────────┘ │↓┌──────────────┐│ file object ││ offset = 0 ││ readable = 1 ││ writable = 0 ││ inode ptr ───┼─────┐└──────────────┘ │↓┌────────────────┐│ inode 12 ││ type = file ││ size = 1024 ││ addrs=[100...] │└────────────────┘↓┌────────────────┐│ 磁盘数据块 ││ 文件真正内容 │└────────────────┘
sys_close
这个好写，先写这个 , 大部分都是板子，最后把文件描述对应的对象置空就行了
pub fn sys_close(fd: usize) -> isize {let task = current_task().unwrap(); let mut inner = task.inner_exclusive_access() ;if fd >= inner.fd_table.len() { return -1;} if inner.fd_table[fd].is_none() {return -1; }inner.fd_table[fd] = None ; 0
}
sys_open
文档说：
sys_open 把路径从用户态翻译成 &str后，打开文件. 如果返回 Some(inode)，再分配描述符并存入 fd_table，返回 fd；失败返回 -1.
- 根据描述把路径从用户态翻译成&str,有一个函数
let path = translated_str(current_user_token(), path) ;
其实就是实现了
用户虚拟地址 VA↓
根据当前进程页表翻译↓
物理地址 PA //对应页表↓
逐字节读取↓
组成 String // 对应什么from_raw_slice ? 好像是? 哥们我好像在前面实验见过你
那flags同理,这些函数确实很难找.
let flags = OpenFlags::from_bits(flags).unwrap() ;
然后根据其描述，open_file找到inode，分配一个文件描述符指向inode,之后返回fd
if let Some(inode) = open_file(&path, flags)
{let task = current_task().unwrap() ; let mut inner = task.inner_exclusive_access() ; // 分配一个fd let fd = inner.alloc_fd() ; inner.fd_table[fd] = Some(inode) ; fd as isize
}else {-1}
那么实验六的这些操作，就实现了补充。