:::{note}
本文作者: 庄凯烨

Email: <sparkhhhhhhhhhh@outlook.com>
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# 设计

```mermaid
    graph TD
    subgraph 用户层 / 系统调用
        A[sys_mount] --> B[produce_fs!]
    end

    subgraph 文件系统注册与创建
        B --> C{查找 FSMAKER}
        C -- 找到匹配 --> D[FileSystemMaker::builder && FileSystemMaker::maker]
        D --> G[FileSystem 实例]
        G --> H[挂载成功]
        C -- 未找到 --> I[错误: EINVAL]
    end

    subgraph 文件系统实现者
        J[RamFS / 其他文件系统] --> K[实现 MountableFileSystem trait]
        K --> L[make_mount_data]
        K --> M[make_fs]
        L --> N[register_mountable_fs!宏]
        M --> N
    end

    N --> O[分布式切片 FSMAKER ]
    O --> C

    click J "#" "RamFS - 文件系统示例"
    click B "#" "produce_fs 函数"
    click O "#" "FSMAKER - 文件系统工厂数组"
```

## 流程说明:


- 具体的文件系统（例如`RamFS`）通过实现`MountableFileSystem trait`，并使用 `register_mountable_fs!` 宏，将自身的创建逻辑注册到 `FSMAKER` 中。
- 用户通过 `sys_mount` 系统调用请求挂载一个文件系统。
- `sys_mount` 调用 `produce_fs` 函数，传入文件系统类型、原始挂载数据和源路径。
- `produce_fs` 遍历全局的 `FSMAKER` 数组，查找与请求的文件系统类型名称匹配的 FileSystemMaker。
- 如果找到，首先调用 `maker.builder`（它内部会调用具体文件系统的 `make_mount_data` 方法）来处理原始数据，生成一个可选的 `mount_data` 对象。
- 接着，调用 `maker.build`（它内部会调用具体文件系统的 `make_fs` 方法），并传入上一步生成的 mount_data，从而创建出文件系统实例。
- 成功创建的文件系统实例（`Arc<dyn FileSystem>`）被返回并用于后续的挂载操作。
- 如果找不到对应的文件系统类型，则返回错误。

## 其他

目前 DragonOS 支持挂载的文件系统包括 `ramfs`、`ext4` 和 `vfat`。在 DragonOS 中挂载硬盘文件时，要注意：

- 由于系统暂时无法直接查看硬盘的文件系统类型，在挂载前需要提前明确目标分区所使用的文件系统类型。
- 挂载操作需要指定对应的硬盘设备名称（位于 /dev 下）。
- 这些硬盘设备文件来源于通过修改 `tools/run-qemu.sh` 启动脚本，将制作好的硬盘镜像文件传入系统。virtio 硬盘设备命名示例如 `vda1`、`vdb1`，硬盘在 DragonOS 内的设备名称是根据 `run-qemu.sh` 中镜像传入的顺序自动分配（a，b，c等等）的，其中的数字表示分区号。

所以目前需要挂载硬盘的话，可以更改`test-mount-ext4`执行程序，将指定的硬盘文件以对应的文件系统格式进行挂载，以下为挂载示例：


```Rust
use core::ffi::{c_char, c_void};
use libc::{mount, MS_BIND};
use std::fs;
use std::path::Path;

fn main() {
    let ext4_path = Path::new("mnt/ext4");
    let dir = fs::create_dir_all(ext4_path);
    if dir.is_err() {
        panic!("mkdir /mnt/ext4 fail.");
    }

    // 硬盘名称，由传入顺序决定
    let source = b"/dev/vdb1\0".as_ptr() as *const c_char;
    let target = b"/mnt/ext4\0".as_ptr() as *const c_char;
    // 文件系统类型
    let fstype = b"ext4\0".as_ptr() as *const c_char;
    let flags = MS_BIND;
    let data = std::ptr::null() as *const c_void;
    let _ = unsafe { mount(source, target, fstype, flags, data) };

    println!("Mount successfully!");
}
```

至于硬盘镜像的制作，可以通过运行`sudo bash tools/make_fs_image.sh`来同时制作`ext4`和`fat`的磁盘镜像，进入系统后就可以dev目录下多出两个磁盘文件(`vdb1`和`vdc1`)，然后就可以执行`test-mount-ext4`以及`test-mount-fat`测试程序来验证