|
|
@ -0,0 +1,62 @@
|
|
|
|
|
|
|
|
# SimpleFileSystem Rust移植报告
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
王润基 2018.05.05
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
## 任务目标
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* 用Rust重新实现SFS模块,力求精简
|
|
|
|
|
|
|
|
* 以crate库的形式发布,不依赖OS,支持单元测试
|
|
|
|
|
|
|
|
* 导出兼容ucore的C接口,能链接到ucore lab8中替换原有实现
|
|
|
|
|
|
|
|
* 在RustOS中使用
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
## 结构设计
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
自底向上:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
#### 硬盘数据结构层
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
和SFS在硬盘上具体的存储结构相关。位于`structs.rs`。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
这部分定义了硬盘上的数据结构,完全照搬C中的定义,并实现了一些Rust辅助方法。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
#### SFS层
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
和SFS在内存中的对象相关。位于`sfs.rs`。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
这部分主要定义了两个对象:`SimpleFileSystem`和`INode`。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
它们依赖下层的具体结构,实现上层VFS的接口,完成具体的文件操作。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
由于利用了Rust的一些模块的特性,这两个结构体的定义和C中很不一样。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
#### VFS层
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
文件系统通用接口。位于`vfs.rs`。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
这部分主要定义了三个接口:`FileSystem`,`INode`,`Device`。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
其中前两个是需要具体文件系统实现的。Device是依赖项,提供读写方法。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
它们基本照搬C中的定义,但换成了Rust风格,更加本质。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
由于C在语言层面缺乏对接口的支持,ucore中是用struct和函数指针实现接口功能。但在Rust中就是简单的Trait。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
#### C兼容层
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
将Rust风格的VFS导出为ucore可用的C接口。位于`c_interface.rs`。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
这部分导入了ucore中`stat` `iobuf` `device`等结构,将他们实现Rust的Trait。同时将VFS层中的Trait转化成C函数接口。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
除此之外,还要导入ucore中的一些基础设施,例如`kmalloc` `kfree` `cprintf` `panic`
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
## Rust带来的好处
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* 利用RAII特性,使用一些小Wrapper结构,进行自动标记和断言,大大减轻开发者心智负担。例如:Mutex锁,RefCell访问检查,Dirty脏标记,Rc引用计数。
|
|
|
|
|
|
|
|
* 从始至终严格的访问控制,只要不滥用unsafe,可快速并行化,并保证安全。
|
|
|
|
|
|
|
|
* 语言描述能力强,代码量少。对比C的SFS模块1100+行,Rust只用了700+行(除去单元测试和C兼容层)。
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
## 接下来的目标
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* 接入ucore中能够跑起来
|
|
|
|
|
|
|
|
* 实现mksfs等周边工具
|
|
|
|
|
|
|
|
* 多线程支持及并行优化
|