Weller BacKup File System

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Autor: Anderson Coelho Weller

1. Sistema de arquivos com backup integrado (WBkFS)

   WBkFS: Sistema de arquivos de brinquedo, com controle de subdiretórios, que realiza backup dos arquivos gravados.

   Funcionalidade: Realização de backup dos arquivos, antes deles serem efetivamente alterados.

   Ao gravar algum arquivo, o "WBkFS" armazena o conteúdo original em um arquivo oculto de backup (iniciando com ponto [.] e com extensão .BKP). (Ex.: Grava em ".anderson.txt.BKP" o conteúdo que estava em "anderson.txt" antes deste ser alterado).

2. Origem do "WBkFS":

   • Surgiu a partir de alterações no "IsleneFS" em conjunto com o "LwnFS" e o GOGIsleneFS, como parte dos trabalhos realizados na matéria "MO806 - Tópicos em Sistemas Operacionais" do mestrado em computação da Unicamp, no 2º semestre de 2013.

3. Modificações nos diretórios/arquivos de fonte do kernel, para a inclusão do novo sistema de arquivos:

   • Mudando para o diretório inicial do código fonte do kernel, por exemplo: cd /home/anderson/linux-3.10.6/

   • Criação de diretório: mkdir -p ./fs/wbkfs

   • Criação do Makefile (nesse diretório) com o conteúdo (obj-y += wbkfs.o): echo "obj-y += wbkfs.o" > ./fs/wbkfs/Makefile

   • Alteração do Makefile do diretório ../fs, incluindo linha para o novo diretório (obj-y += wbkfs/): cp ./fs/Makefile ./fs/Makefile.old echo "obj-y += wbkfs/" >> ./fs/Makefile

4. Compilação do Kernel:

   • Continuando no diretório inicial do código fonte do kernel, por exemplo: cd /home/anderson/linux-3.10.6/

   • Compilar o kernel do linux (Calculando o tempo (time) e gerando arquivos ".deb" para instalação do kernel com o "dpkg -i ...") time fakeroot make-kpkg -j1 --initrd --revision=3.10.6 --append-to-version=wbkfs.01 kernel_image kernel_headers

5. Testar o funcionamento do novo FileSystem

   • Abrir o QEMU com o novo Kernel (Exemplo utilizando a imagem "../mo806.img") qemu-system-i386 -hda ../mo806.img -kernel arch/i386/boot/bzImage -append "ro root=/dev/hda"

   • Criar um novo disco virtual (para utilizar com o WBkFS) dd if=/dev/zero of=virtual.dsk bs=1k count=40

   • Montar o disco virtual mkdir mnt mount -t wbkfs -o loop virtual.dsk mnt/

   • Acessar o diretório montado cd mnt

   • Realizar os testes: cat > a.txt [... digitar texto ... Pressionar ENTER ...] [... Pressionar CTRL+D para encerrar o "cat" ...]

   • Verificar o resultado dos testes (digitar os comandos e verificar os resultados): ls -la cat a.txt cat a.txt.BKP

   • Desmontar a unidade de testes: cd .. umount mnt

   • Fechar o QEMU shutdown -h now

6. Detalhes da implementação:

   • inode->i_private - Armazena o conteúdo do arquivo.

   • inode->i_size - Armazena o número de bytes gravados no arquivo.

7. Principais Métodos:

   // Localizar o arquivo de backup (que deve estar no mesmo diretório do arquivo original). struct inode *wbkfs_find_bkp(struct file *file, const char *name)

   // Grava o conteúdo de "buf" no respectivo inode, e grava o conteúdo antigo no inode de backup. ssize_t wbkfs_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *pos)

   // Cria de um arquivo (Chamado pelo sistema) static int wbkfs_create (struct inode *dir, struct dentry * dentry, umode_t mode, bool excl)

   // Criação do arquivo de backup static struct inode *wbkfs_create_backup(struct super_block *sb, struct dentry *dir, const char *name)

   // Cria um novo inode. static struct inode *wbkfs_make_inode(struct super_block *sb, int mode)

8. Problemas conhecidos:

   • Por algum motivo o valor de "inode->i_size" aparece zerado no método Write. Por esse motivo, é utilizado o método "strlen" para encontrar esse valor.

   • Em alguns casos, aparecem lixo apos o conteúdo gravado no inode.