该实验可以分为下面几个步骤：
XV6 的文件系统中对磁盘的划分类似 EXT2 底层划分，从底层到调用，XV6 的文件系统分 6 层实现。
| 层 | 抽象接口 |
|---|---|
| 5 | 路径名 |
| 4 | 目录 |
| 3 | 索引节点 |
| 2 | 日志层 |
| 1 | 缓存层 |
| 0 | 磁盘 |
本节主要利用文件系统知识给 XV6 添加一个原生磁盘并实现简单的读写。
首先我们查看 XV6 是如何添加磁盘的，先看看 xv6.img 的生成，打开 Makefile，相关语句如下：
xv6.img: bootblock kernel
dd if=/dev/zero of=xv6.img count=10000
dd if=bootblock of=xv6.img conv=notrunc
dd if=kernel of=xv6.img seek=1 conv=notrunc
可知 xv6.img 生成需要两个文件：bootblock 和 kernel。
第二行的 dd 指令中以 /dev/zero 为输入文件（input file），xv6.img 为输出文件（output file），拷贝 10000 块，一块默认为 512 字节，故生成的 xv6.img 总大小为 5120000 B，也就是 5000 KB。
第三行将 bootblock 的内容写入到 xv6.img 文件中。conv 是指定的参数转换文件（conversion），notrunc 表示不截短文件。
第四行将 kernel 文件复制到 xv6.img 中，seek 为偏移位，即从输出文件开头跳过 1 个块（512 字节）后再开始复制（第一个 512 字节给了 bootblock），同样是不截短文件的形式写入。
我们模仿 xv6.img 的生成，在 Makefile 中添加如下指令，手动生成一个 4096000 B 的空磁盘，每个盘块为 512 字节（8 个盘块等于 1 块物理页帧）。
rawdisk.img:
dd if=/dev/zero of=rawdisk.img bs=512 count=8000
dd if=README.md of=rawdisk.img conv=notrunc
如果这里没有加参数 notrunc，那么读入 README.md 后，rawdisk.img 的大小将变为 README.md 的大小。添加后，命令行下执行如下命令，即可得到新磁盘信息，大小为。
# make
# du -sh -b rawdisk.img
4096000 rawdisk.img
我们先看看 xv6.img 和 fs.img 这两个设备是如何挂载到操作系统上的，打开 Makefile，查找相关信息。可用看到 Makefile 的 QEMU 仿真命令选项 QEMUOPTS 将这两个文件挂载， 其中关于 fs.img 的命令如下
-drive file=fs.img,index=1,media=disk,format=raw
index 是设备号，media 是媒介类型，format 是格式。
QEMUOPTS 中有一个变量是 QEMUEXTRA，应该是用来扩展功能的，我们在 QEMUOPTS 的上面添加如下一行完成挂载。
QEMUEXTRA = -drive file=rawdisk.img,index=2,media=disk,format=raw
在 clean 命令下添加 rawdisk.img，可以使用 make clean 清理生成的 rawdisk.img 文件。
xv6 的 main 会调用 ideinit() 对磁盘进行初始化。只有最后一个 CPU 打开了磁盘设备中断 IRQ_IDE。
缓存块 buf 的信息在 buf.h，磁盘的读写都依赖于缓存块。
磁盘读写函数是 iderw()。
提供系统调用对 rawdisk 的读写，通过复用系统读超级块的代码，完成裸磁盘的读写。
首先我们得学习一下 XV6 读文件的过程，然后再来进行模仿和创新。其中关于文件的函数有：
open(name, perm); // 打开或创建文件
write(fd, buf, len); // 将 buf 中 len 个字节写入文件
close(fd) // 关闭文件符，相当于进程不使用该文件
read(fd, buf, len); // 将文件中的 len 字节读到 buf 中
unlink(name); // 若硬链接为 1，unlink 操作表示删除文件
fstat(fd, stat); // 将文件 fd 的状态信息读取到 stat 中
因此我们可用编写一个程序来读取 README.md 的数据以及文件信息，并显示出来。函数如下：
char buf[512] = "hello world!"; // 全局变量
void readme() {
int fd = open("README.md", O_RDONLY); // fd >= 0 表示创建成功
struct stat st;
fstat(fd, &st); // 读取文件信息
printf(1, "dev: %d\n", st.dev);
printf(1, "ino: %d\n", st.ino);
printf(1, "nlink: %d\n", st.nlink);
printf(1, "type: %d\n", st.type);
printf(1, "size: %d\n", st.size);
read(fd, buf, 512);
printf(1, "content is below:\n%s", buf);
close(fd);
}
编写应用程序检验读写结果，检查 rawdisk.img 内容是否符合所写结果。为了忽略同步等繁琐的问题，我们在内核区定义一个全局变量，在 main 函数初始化时将磁盘的数据读到全局变量中，之后就可以用系统调用将数据读取出来。首先用 more 命令查看 rawdisk.img 的数据如下：
# more rawdisk.img
read rawdisk succeed!