Module dentry 

目录项（Dentry）与全局缓存

该模块实现了 VFS 路径层的核心组件，提供目录树结构管理和路径到 Inode 的映射缓存。

组件

• Dentry - 目录项结构，表示路径中的一个节点
• DentryCache - 全局路径缓存，加速重复路径查找
• DENTRY_CACHE - 全局缓存单例

核心概念

Dentry 的作用

Dentry (Directory Entry) 是文件系统目录树中的一个节点，它：

• 缓存文件名到 Inode 的映射
• 维护父子关系，构成目录树
• 标记挂载点信息

与 Inode 的关系

• Dentry: 路径层组件，可能有多个 Dentry 指向同一个 Inode (硬链接)
• Inode: 存储层组件，代表实际的文件或目录

/home/user/file.txt ──┐
                      ├──> Dentry ──> Inode (文件数据)
/tmp/link_to_file  ───┘

引用计数设计

Dentry 使用 Arc 和 Weak 管理生命周期，避免循环引用：

• parent: Weak<Dentry> - 弱引用父节点，避免循环
• children: Arc<Dentry> - 强引用子节点
• 全局缓存: Weak<Dentry> - 不延长生命周期

Arc<Dentry("/")>
  └─> Arc<Dentry("/etc")> { parent: Weak<Dentry("/">") }
        └─> Arc<Dentry("/etc/passwd")> { parent: Weak<Dentry("/etc")> }

缓存机制

全局缓存 (DENTRY_CACHE)

维护路径字符串到 Dentry 的映射：

• 插入: 路径解析成功后自动插入
• 查找: O(log n) BTreeMap 查找
• 失效: Weak 引用自动失效，无需手动清理

树状缓存

Dentry 内部维护子项缓存，加速相对路径查找：

let parent = vfs_lookup("/etc")?;
// 快速查找，不需要再次访问 Inode
if let Some(child) = parent.lookup_child("passwd") {
    // 缓存命中
}

使用示例

创建 Dentry

use vfs::{Dentry, Inode};

let inode = create_inode()?;
let dentry = Dentry::new(String::from("file.txt"), inode);

管理父子关系

// 添加子项
parent.add_child(child_dentry.clone());

// 查找子项
if let Some(child) = parent.lookup_child("file.txt") {
    println!("找到: {}", child.name);
}

// 删除子项
parent.remove_child("file.txt");

使用全局缓存

use vfs::DENTRY_CACHE;

// 插入缓存
DENTRY_CACHE.insert(&dentry);

// 查找缓存
if let Some(cached) = DENTRY_CACHE.lookup("/etc/passwd") {
    // 缓存命中，避免重复路径解析
}

// 删除缓存
DENTRY_CACHE.remove("/etc/passwd");

Structs

DENTRY_CACHE

Dentry

目录项（Dentry）

DentryCache

全局 Dentry 缓存