XV6

该工具是运行于 Linux 环境中的，为 xv6 系统生成磁盘文件系统的影像。其输入是可运行于 xv6 的多个应用程序。实现代码在 mkfs.c，其中 mkfs.c#L20 给出了 xv6 磁盘文件系统的布局。

xv6 有两个磁盘，分别是 xv6.img，和 fs.img，其中 fs.img 用于文件系统，而 xv6.img 用于装载引导程序和系统内核。

xv6.img 布局如下：

boot block	kernel
第 0 块	从 1 开始

在 Makefile 中，fs.img 的生成如下：

fs.img: mkfs README.md $(UPROGS)
  ./mkfs fs.img README.md $(UPROGS)

也就是说，文件系统是由 mkfs 程序生成的，包括布局、数据载入。文件系统的布局如下：

名字	引导块	超级块	日志区	索引节点区	位图区	数据区
大小	1	1	nlog	ninodeblocks	nbitmap	FSSIZE-nmeta

引导块占用第 0 号物理块，不属于文件系统管辖，如果系统中有多个文件系统，只有根文件系统才有引导程序放在引导块中，其余文件系统都不使用引导块。

超级块占用第 1 号物理块，是文件系统的控制块。超级块包括：文件系统的大小、空闲块数目、空闲块索引表、空闲 i 节点数目、空闲 i 节点索引表、封锁标记等。超级块是系统为文件分配存储空间、回收存储空间的依据。

在 xv6 中，引导块没有作用。

1. 添加交换区

为了给之后的交换功能做准备，我们对 fs.img 的生成进行相应的改造，在数据区后面添加一个交换区。交换区是独立于文件系统之外的一个区域。

首先我们要对 fs.img 进行相应的扩张，fs.img 默认大小为 512000，也就是 1000 个 512 字节大小的盘块。我们扩展 fs.img 为 1024000 字节，后面的 512000 作为交换区。

1. 在 param.h 的最后添加一行

   #define SFSIZE 1000   // size of swap file in blocks
   

2. 在 mkfs.c#L110 的循环中，i 的终止条件改为 i < FSSIZE + SFSIZE。

3. 将 Makefile#L185 的 fs.img 的生成添加一行

   fs.img: mkfs README.md $(UPROGS)
     ./mkfs fs.img README.md $(UPROGS)
     dd if=README.md of=fs.img seek=1000 conv=notrunc
   

4. 在 ide.c#L78 中盘块号的范围改为

   if(b->blockno >= FSSIZE + SFSIZE)
   

此时，交换区的添加算是完成了。

2. 读写交换区

1. xv6 已经提供了读超级块的函数，我们将其改造为读交换区的系统调用，就可以完成交换区的读取。
2. xv6 已经提供了对盘块清零的函数，我们将其改造为写交换区的系统调用，就可以完成交换区的写入。注意，交换区的使用只涉及缓存层，所以我们不用 log_write() 而直接使用 bwrite()。

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