Trait Inode 

pub trait Inode:
    Send
    + Sync
    + Any {
    // Required methods
    fn metadata(&self) -> Result<InodeMetadata, FsError>;
    fn read_at(&self, offset: usize, buf: &mut [u8]) -> Result<usize, FsError>;
    fn write_at(&self, offset: usize, buf: &[u8]) -> Result<usize, FsError>;
    fn lookup(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn Inode>, FsError>;
    fn create(
        &self,
        name: &str,
        mode: FileMode,
    ) -> Result<Arc<dyn Inode>, FsError>;
    fn mkdir(
        &self,
        name: &str,
        mode: FileMode,
    ) -> Result<Arc<dyn Inode>, FsError>;
    fn symlink(
        &self,
        name: &str,
        target: &str,
    ) -> Result<Arc<dyn Inode>, FsError>;
    fn link(&self, name: &str, target: &Arc<dyn Inode>) -> Result<(), FsError>;
    fn unlink(&self, name: &str) -> Result<(), FsError>;
    fn rmdir(&self, name: &str) -> Result<(), FsError>;
    fn rename(
        &self,
        old_name: &str,
        new_parent: Arc<dyn Inode>,
        new_name: &str,
    ) -> Result<(), FsError>;
    fn readdir(&self) -> Result<Vec<DirEntry>, FsError>;
    fn truncate(&self, size: usize) -> Result<(), FsError>;
    fn sync(&self) -> Result<(), FsError>;
    fn as_any(&self) -> &dyn Any;
    fn set_times(
        &self,
        atime: Option<TimeSpec>,
        mtime: Option<TimeSpec>,
    ) -> Result<(), FsError>;
    fn readlink(&self) -> Result<String, FsError>;
    fn mknod(
        &self,
        name: &str,
        mode: FileMode,
        dev: u64,
    ) -> Result<Arc<dyn Inode>, FsError>;
    fn chown(&self, _uid: u32, _gid: u32) -> Result<(), FsError>;
    fn chmod(&self, _mode: FileMode) -> Result<(), FsError>;

    // Provided methods
    fn set_dentry(&self, _dentry: Weak<Dentry>) { ... }
    fn get_dentry(&self) -> Option<Arc<Dentry>> { ... }
}

文件系统底层存储接口

Inode 代表文件系统中的一个文件或目录，提供无状态的随机访问。

设计要点

• 所有读写方法必须携带 offset 参数（体现随机访问能力）
• 不维护会话状态（offset 由上层 File 维护）
• 支持目录操作（lookup、create、mkdir、unlink）

Required Methods

fn metadata(&self) -> Result<InodeMetadata, FsError>

获取文件元数据

fn read_at(&self, offset: usize, buf: &mut [u8]) -> Result<usize, FsError>

从指定偏移量读取数据

多次调用相同参数应返回相同结果（无副作用）。

fn write_at(&self, offset: usize, buf: &[u8]) -> Result<usize, FsError>

向指定偏移量写入数据

fn lookup(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn Inode>, FsError>

在目录中查找子项

返回子项的 Inode。仅对目录有效。

fn create(&self, name: &str, mode: FileMode) -> Result<Arc<dyn Inode>, FsError>

在目录中创建文件

fn mkdir(&self, name: &str, mode: FileMode) -> Result<Arc<dyn Inode>, FsError>

在目录中创建子目录

fn symlink(&self, name: &str, target: &str) -> Result<Arc<dyn Inode>, FsError>

创建符号链接

fn link(&self, name: &str, target: &Arc<dyn Inode>) -> Result<(), FsError>

创建硬链接

fn unlink(&self, name: &str) -> Result<(), FsError>

删除普通文件/链接

fn rmdir(&self, name: &str) -> Result<(), FsError>

删除目录

fn rename( &self, old_name: &str, new_parent: Arc<dyn Inode>, new_name: &str, ) -> Result<(), FsError>

重命名/移动 (原子操作)

fn readdir(&self) -> Result<Vec<DirEntry>, FsError>

列出目录内容

fn truncate(&self, size: usize) -> Result<(), FsError>

截断文件到指定大小

fn sync(&self) -> Result<(), FsError>

同步文件数据到存储设备

fn as_any(&self) -> &dyn Any

向下转型为 &dyn Any，用于支持 downcast

fn set_times( &self, atime: Option<TimeSpec>, mtime: Option<TimeSpec>, ) -> Result<(), FsError>

设置文件时间戳

fn readlink(&self) -> Result<String, FsError>

读取符号链接的目标路径

fn mknod( &self, name: &str, mode: FileMode, dev: u64, ) -> Result<Arc<dyn Inode>, FsError>

创建设备文件节点

fn chown(&self, _uid: u32, _gid: u32) -> Result<(), FsError>

修改文件所有者和组

参数

• uid - 新的用户 ID（u32::MAX 表示不改变）
• gid - 新的组 ID（u32::MAX 表示不改变）

返回值

• Ok(()) - 成功
• Err(FsError) - 失败

在单 root 用户系统中的行为

此方法会更新 inode 的 uid/gid 字段，但不进行权限检查。 所有调用都会成功（除非文件系统错误）。

fn chmod(&self, _mode: FileMode) -> Result<(), FsError>

修改文件权限模式

参数

• mode - 新的权限模式（只修改权限位，不修改文件类型位）

返回值

• Ok(()) - 成功
• Err(FsError) - 失败

在单 root 用户系统中的行为

此方法会更新 inode 的 mode 字段，但不进行权限检查。 所有调用都会成功（除非文件系统错误）。

Provided Methods

fn set_dentry(&self, _dentry: Weak<Dentry>)

设置 Dentry（可选方法）

fn get_dentry(&self) -> Option<Arc<Dentry>>

获取 Dentry（可选方法）

Implementations

impl dyn Inode

为 Arc<dyn Inode> 提供向下转型辅助方法

pub fn downcast_arc<T: Inode>(self: Arc<Self>) -> Result<Arc<T>, Arc<Self>>

尝试向下转型为具体的 Inode 类型

pub fn downcast_ref<T: Inode>(&self) -> Option<&T>

尝试获取具体类型的引用

Implementors

impl Inode for Ext4Inode

impl Inode for ProcInode

impl Inode for SimpleFsInode

impl Inode for SysfsInode

impl Inode for TmpfsInode