Problemas e Decisões na Implementação

Um dos maiores problemas no processo de implementação foi a decisão de qual entidade do VFS seria um objeto, e qual apenas seria uma estrutura. Mesmo implementado em C, o sistema de arquivos virtuais do Linux tenta aplicar conceitos de orientação a objetos a suas estruturas. Para tanto, quase todas as estruturas internas (inode, superblock, dentry, etc.) recebem ponteiros de funções, para se comportarem de maneira flexível (e para terem corportamento). A princípio, pensamos em criar interface para Superblock e Inode, já que o Inode é um objeto básico e necessário na comunicação entre cliente e servidor. Dentry e File poderiam ficar apenas localmente, pois são abstrações para organização e acesso aos dados, respectivamente.

Entretando, após um desenvolvimento inicial, vimos que a vida dos Inodes no espaço de usuários era extremamente pequena. Criavamos objetos apenas para trocar algumas informações, depois teríamos que criá-los novamente para gravar uma página, e novamente para outra, e assim por diante. Decidimos então pela transformação do Inode em estrutura, contendo uma referência ao Superblock que representa o diretório em disco. Assim, na realização da operação writepage, por exemplo, após conseguir o Inode com o método readinode do Superblock representando o espaço de nome todo, basta invocar o método writepage no superbloco do Inode recebido. A maioria dos métodos funcionam dessa maneira.

As outras estruturas criadas são obviamente de fluxo de dados. Statfs, Dirent, e Page, apenas carregam informações importantes na comunicação.

Apesar de termos a disposição módulos para os sistemas de arquivos Coda e PVFS, decidimos começar um módulo do "zero", já que o objetivo do projeto era o aprendizado. Isso nos obrigou a aprender a criar módulos no Linux e o funcionamento do VFS. Esse aprendizado fez com que demorássemos mais do que imaginávemos, além disso, por ser nosso primeiro sistema de arquivos, imaginamos que o código está extramamente instável.

Um agravante, e que foi a maior dificuldade que tivemos ao implementar o módulo, é que o VFS tem como política fazer caching intensivo tanto dos meta-dados, como dos dados em si. Isso tipo de cache é muitas vezes indesejado em sistemas distribuídos devido à dificuldade em se manter uma coerência completa entre todos os participantes do sistema.

A solução adotada foi de sempre invalidar os dados e meta-dados dos arquivos após serem usados. Obviamente, essa política resultado num sistema extremamente ineficiente, mas foi a maneira mais simples para resolvermos a questão.

Um outro problema que tivemos foi a falta de documentação com relação à interface de alguns métodos do VFS. Um exemplo é com relação ao readdir que deve retornar entradas do diretório aberto. Não sabíamos como atualizar corretamente o conteúdo do filp->f_pos. E ao olhar em outros FSes do Linux parece que alguns atualizavam por número de entradas lidas, e outros por bytes. Tivemos que testar todas as possibilidades aparentemente possíveis até chegar numa versão que funcionasse.

Autores:

• Livio Baldini Soares
• Márcio Rodrigo de Freitas Carneiro
• Roberto Pires de Carvalho

Last modified: Thu Jun 6 00:31:45 EST 2002