Module fs

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Module fs 

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§文件系统模块 (FS)

本模块提供了多种具体的文件系统实现，通过实现VFS的FileSystem和Inode trait与虚拟文件系统层集成。

§支持的文件系统

  • tmpfs: 临时文件系统(纯内存)

    • 高性能，所有数据存储在内存中
    • 支持配置最大容量限制
    • 适用于/tmp、缓存等临时存储

  • procfs: 进程信息伪文件系统

    • 动态生成进程和系统信息
    • 标准Linux /proc 接口
    • 只读，使用Generator模式

  • sysfs: 系统设备伪文件系统

    • 导出设备树和属性
    • 标准Linux /sys 接口
    • 使用Builder模式构建设备树

  • ext4: Linux Ext4文件系统

    • 持久化存储支持
    • 通过块设备访问
    • 支持完整的读写操作

  • simple_fs: 简单测试文件系统

    • 编译时嵌入镜像
    • 快速启动，用于测试
    • 只读，预加载用户程序

§文件系统初始化流程

// 1. 挂载根文件系统(Ext4或SimpleFS)
init_ext4_from_block_device()
    .or_else(|_| init_simple_fs())?;

// 2. 创建必要的目录
let root = vfs::get_root_dentry()?;
root.inode.mkdir("dev", FileMode::S_IFDIR | FileMode::S_IRWXU)?;
root.inode.mkdir("proc", FileMode::S_IFDIR | FileMode::S_IRWXU)?;
root.inode.mkdir("sys", FileMode::S_IFDIR | FileMode::S_IRWXU)?;
root.inode.mkdir("tmp", FileMode::S_IFDIR | FileMode::S_IRWXU)?;

// 3. 挂载伪文件系统
init_procfs()?;
init_sysfs()?;

// 4. 挂载tmpfs
mount_tmpfs("/tmp", 64)?;  // 64MB

// 5. 初始化设备文件
init_dev()?;

§文档参考

详细文档请参阅: document/fs/README.md

§架构说明

FS模块位于VFS层之下，作为VFS的具体实现：

系统调用层 (sys_open, sys_read, ...)
     ↓
VFS抽象层 (File, Inode, FileSystem traits)
     ↓
FS实现层 (TmpFs, ProcFS, Ext4, ...) ← 本模块
     ↓
设备层 (BlockDriver, CharDriver)

Modules§

ext4
Ext4 - Linux Ext4 文件系统支持
proc
ProcFS - 进程信息伪文件系统
simple_fs
SimpleFS - 简单测试文件系统
smfs
一个简单的内存文件系统（MemFS）实现。
sysfs
Sysfs 虚拟文件系统
tmpfs
Tmpfs - 内存临时文件系统

Statics§

SIMPLE_FS_IMAGE 🔒
嵌入的 simple_fs 镜像 由 build.rs 在编译时生成

Functions§

create_devices 🔒
init_dev
init_ext4_from_block_device
从真实的块设备初始化 Ext4 文件系统
init_procfs
初始化并挂载 procfs 到 /proc
init_simple_fs
挂载 simple_fs 作为根文件系统
init_sysfs
初始化并挂载 sysfs 到 /sys
mount_tmpfs
挂载 tmpfs 到指定路径