mountable_fs.md 3.7 KB

:::{note} 本文作者: 庄凯烨

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设计

    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 ramfsext4vfat。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 vda1vdb1,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:

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ext4fat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(vdb1vdc1),然后就可以执行test-mount-ext4以及test-mount-fat测试程序来验证