Universidad de Costa Rica

Objetivos

• Cambiar las estructuras de directorios para lograr que el tamaño de los archivos de NachOS sea variable, punto 3

Requisitos

• Tener una instalación de NachOS, se puede emplear el primer proyecto, "userprog"

Procedimiento

1. Tamaño máximo de un archivo

• Configuración actual

• El tamaño máximo de un archivo en NachOS es 3840 bytes en 32 bits, o 1792 en 64 bits:
• El contenido de un "FileHeader" debe caber en un sector de 128 bytes, que son 32 enteros (32 bits), se requiere dos enteros para "numBytes" y "numSectors" lo que deja 30 enteros para contener los números de sector que corresponden a los datos de este archivo; 30 punteros x 128 bytes/sector = 3840 bytes
• El contenido de un "FileHeader" debe caber en un sector de 128 bytes, que son 16 enteros (64 bits), se requiere dos enteros para "numBytes" y "numSectors" lo que deja 14 enteros para contener los números de sector que corresponden a los datos de este archivo; 14 punteros x 128 bytes/sector = 1792 bytes
• El tamaño máximo de un disco de NachOS es 128K, lo que representa el tamaño máximo de un archivo que su implantación debe soportar
• Ya que no es posible agregar más espacio a un sector (definido en 128 bytes), como el que se utiliza para almacenar el "FileHeader", será necesario utilizar alguna de las siguientes tres estrategias

• Versión original

• FileHeader _______________ | NumBytes | |_______________| | NumSectors | |_______________| | Sector Addr 0 | |_______________| | Sector Addr 1 | |_______________| | Sector Addr 2 | |_______________| | Sector Addr 3 | |_______________| | . | \ . \ \ . \ |_______________| | Sector Addr 26| |_______________| | Sector Addr 27| |_______________| | Sector Addr 28| |_______________| | Sector Addr 29| |_______________| a) Original

• Esquemas sugeridos

• a) Lista enlazada de bloques

• Los primeros punteros de "FileHeader" apuntan a bloques de datos, pero el último apunta a un bloque que contiene punteros a bloques de datos, excepto en la última posición, que es un puntero a otro bloque que repite esta estructura, como se muestra en la siguiente figura
• Indirect Address Sector (Single Indirection) ________________ _______________ ___\ ________________ _______________ | Sector Addr 0 |____\ | Data Sector 0 | / /| Sector Addr 32 |____\ | Data Sector 31| |________________| / |_______________| / |________________| / |_______________| | Sector Addr 1 | / | Sector Addr 33 | |________________| / |________________| | Sector Addr 2 | | | Sector Addr 34 | |________________| | |________________| | Sector Addr 3 | | | Sector Addr 35 | |________________| | |________________| | . | | | Sector Addr 36 | \ . \ | \ . \ \ . \ | \ . \ |________________| | |________________| | Sector Addr 28 | | | Sector Addr 60 | |________________| | |________________| | Sector Addr 29 | | | Sector Addr 61 | |________________| | |________________| | Sector Addr 30 | Next Block with | | Sector Addr 62 | |________________| pointers to data__| |________________| | Sector Addr 31 |______________\_______| | Sector Addr 63 |___\ Next Block |________________| / |________________| / with pointers

• b) Bloques con punteros

• En este caso, los punteros no apuntan a bloques de datos, más bien cada puntero apunta a un bloque que contiene punteros a datos, tal y como lo hace el último del caso anterior

• c) Mezcla de punteros

• FileHeader FileHeader _______________ _______________________ | NumBytes | | NumBytes | |_______________| |_______________________| | NumSectors | | NumSectors | |_______________| |_______________________| _______________ | Sector Addr 0 | | Sector Addr 0 |____\ | Data Sector 0 | |_______________| |_______________________| / |_______________| | Sector Addr 1 | | Sector Addr 1 | |_______________| |_______________________| | Sector Addr 2 | | Sector Addr 2 | |_______________| |_______________________| | Sector Addr 3 | | Sector Addr 3 | |_______________| |_______________________| | . | | . | \ . \ \ . \ \ . \ \ . \ |_______________| |_______________________| | Sector Addr 26| | Sector Addr 26 | |_______________| |_______________________| _______________ | Sector Addr 27| | Single Indirection |____\ | Indir. Addr 1 | |_______________| |_______________________| / |_______________| | Sector Addr 28| | Double Indirection |_ _______________ |_______________| |_______________________| |__\ | Indir. Addr 2 | | Sector Addr 29| | Triple Indirection | / |_______________| |_______________| |_______________________|_ _______________ |__\ | Indir. Addr 3 | a) Original b) Modificada (Unix) / |_______________|
• Mapeo de los sectores de datos empleando indirección simple (single indirection), el puntero de "FileHeader" apunta a un bloque que contiene punteros a bloques de datos, como se muestra en la siguiente figura
• Indirect Address Sector (Single Indirection) _______________________ _______________ | Sector Addr 0 |____\ | Data Sector 0 | |_______________________| / |_______________| | Sector Addr 1 | |_______________________| | Sector Addr 2 | |_______________________| | Sector Addr 3 | |_______________________| | . | \ . \ \ . \ |_______________________| | Sector Addr 28 | |_______________________| | Sector Addr 29 | |_______________________| | Sector Addr 30 | |_______________________| _______________ | Sector Addr 31 |____\ | Data Sector 31| |_______________________| / |_______________|
• d) Mapeo de los sectores de datos empleando indirección doble (double indirection), el puntero de "FileHeader" apunta a un bloque que contiene punteros a bloques, estos bloques contiene punteros que apuntan a bloques de datos, como se muestra en la siguiente figura (con este segundo puntero es suficiente para lograr que los archivos de NachOS midan más de 128Kb, como se solicita en el proyecto)
• Indirect Address Sector (Double Indirection) _______________________ _______________________ _______________ | Sector Addr 0 |_____\ | Sector Addr 0 |____\ |Data Sector 0 | |_______________________| / |_______________________| / |_______________| | Sector Addr 1 | | Sector Addr 1 | |_______________________| |_______________________| | Sector Addr 2 | | Sector Addr 2 | |_______________________| |_______________________| | Sector Addr 3 | | Sector Addr 3 | |_______________________| |_______________________| | . | | . | \ . \ \ . \ \ . \ \ . \ |_______________________| |_______________________| | Sector Addr 28 | | Sector Addr 28 | |_______________________| |_______________________| | Sector Addr 29 | | Sector Addr 29 | |_______________________| |_______________________| | Sector Addr 30 | | Sector Addr 30 | |_______________________| |_______________________| _______________ | Sector Addr 31 | | Sector Addr 31 |____\ |Data Sector 31 | |_______________________| |_______________________| / |_______________|
• Mapeo de los sectores de datos empleando indirección triple (triple indirection)
• _______________________ _______________________ _______________________ _______________ | Sector Addr 0 |_____\ | Sector Addr 0 |____\ | Sector Addr 0 |____\ |Data Sector 0 | |_______________________| / |_______________________| / |_______________________| / |_______________| | Sector Addr 1 | | Sector Addr 1 | | Sector Addr 1 | |_______________________| |_______________________| |_______________________| | Sector Addr 2 | | Sector Addr 2 | | Sector Addr 2 | |_______________________| |_______________________| |_______________________| | Sector Addr 3 | | Sector Addr 3 | | Sector Addr 3 | |_______________________| |_______________________| |_______________________| | . | | . | | . | \ . \ \ . \ \ . \ \ . \ \ . \ \ . \ |_______________________| |_______________________| |_______________________| | Sector Addr 28 | | Sector Addr 28 | | Sector Addr 28 | |_______________________| |_______________________| |_______________________| | Sector Addr 29 | | Sector Addr 29 | | Sector Addr 29 | |_______________________| |_______________________| |_______________________| | Sector Addr 30 | | Sector Addr 30 | | Sector Addr 30 | |_______________________| |_______________________| |_______________________| _______________ | Sector Addr 31 | | Sector Addr 31 | | Sector Addr 31 |____\ |Data Sector 31 | |_______________________| |_______________________| |_______________________| / |_______________|

2. Cambios propuestos

• En el " FileHeader" se define el tamaño de los bloques de datos directos (#define NumDirect ((SectorSize - 2 * sizeof(int)) / sizeof(int))), con el fin de dejar espacio para los punteros que no son directos a datos, es necesario ajustar esta declaración, de acuerdo con el modelo que escojan, para dejar espacio a los punteros que cumplen otra funcionalidad
• Es necesario cambiar los métodos de la clase "FileHeader" para que tome en cuenta la nueva estructura que escogieron
3. Anote en su informe todos los cambios realizados, los archivos fuente involucrados y las pruebas realizadas
4. Fin