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CheckExt4Module

宿主侧 C++20 检查工具：核对内核 Ext4 模块的只读卷实现与 FileSystemOps 九槽表。编译后输出 Tools/Bin/CheckExt4Module。手工执行，不构成默认构建依赖。

make -C Tools/Test/CheckExt4Module
Tools/Bin/CheckExt4Module
Tools/Bin/CheckExt4Module --work /tmp/checkext4module --keep

检查对象与复用方式

工具按相对路径直接编译模块将要登记的那份源码，不做第二份参考实现：

源文件 作用
Packages/KernelModules/Ext4/Src/Ext4Volume.cpp 只读卷解析：superblock、块组描述符、inode、extent 树、线性目录项
Packages/KernelModules/Ext4/Src/Ext4Ops.cpp FileSystemOps 九槽表与模块内静态卷实例
Packages/KernelModules/Ext4/Src/Module.cpp 模块入口：上下文校验与向 Fs.Vfs 登记（本工具用替身回填区调用 _Module_Init）
Packages/KernelModules/Common/Libc.cpp 模块侧最小 C 运行库（符号 hidden），宿主侧同样编进来满足模块源码的引用

模块源码按目标侧同一条件编译（-ffreestanding）：Common/Libc.hpp 把最小运行库声明成 hidden，宿主模式下会与内建声明冲突（-Wattributes 是错误）。夹具用 mke2fs 生成 32 MiB、4096 字节块的真实 Ext4 卷，文件树按系统卷布局布置（/LikesProgram/System/LikesProgram.os、/LikesProgram/System/Modules/Module.osm、/big.bin、/empty.bin）；块设备按契约层 BlockDeviceOps 的形状用内存实现注入（逻辑块 512 可配 4096），挂载、查询与读取都经 FileSystemOps 表完成。

检查内容（26 项用例）

挂载与事实

  • Format 返回 ext4；Caps 只读、可列目录、不跟随符号链接、名字区分大小写
  • 未挂载时 Stat / Open / VolumeIdentity 返回 InvalidArgument
  • 挂载事实：卷内块大小 4096、块数 8192、inode 数非零、根路径解析到 inode 2
  • 卷标识：16 字节原字节，与 mkfs -U 指定的一致；空输出缓冲拒绝
  • 拒绝读写挂载（NotSupported）；拒绝空设备表、非 2 的幂逻辑块、缺读原语的设备表
  • 卸载后读取拒绝，重挂后事实与读取恢复；4096 字节逻辑块的介质上同样可挂载读取

读取路径

  • 多级目录事实、32 KiB 内核镜像、12345 字节奇数长度文件、空文件、4 MiB 大文件跨 extent 抽样
  • 文件尾与参数边界：尾部按实际长度回报、越过文件尾读到 0、空缓冲与零长度拒绝
  • 路径错误映射：不存在 NotFound、中间项不是目录 NotDirectory、非绝对路径 / . / .. / 尾斜杠 InvalidArgument
  • 读取面错误：对目录读取 IsDirectory、对文件列目录 NotDirectory、对象标识 0 或越界 Corrupt
  • 目录遍历：目录项集合、类型与长度、游标推进；名字缓冲不足 NameTooLong 且游标不推进，换大缓冲可继续

特性拒绝与失败透传

  • 坏 superblock 魔数 Corrupt；未知 INCOMPAT 位、缺 FILETYPE 前提位、RO_COMPAT BIGALLOC、未干净卸载的卷、64 位卷高位块数非零都 NotSupported
  • 挂载期与读取期的读盘失败透传 Io

模块 Init 登记路径

  • 用替身 Fs.Vfs 回填区调用 _Module_Init：登记使用模块的 FileSystemOps 表与静态卷实例、登记标识来自返回值；空上下文 / 上下文过短 / ModuleId 不符被拒；导入未回填返回 kState；_Module_Abort 是空操作

未由本工具覆盖：真实介质上的挂载与读文件（T5.8 的 QEMU 端到端）、Vfs 侧的挂载点与句柄语义（CheckVfs）、Baleen 侧只读实现（CheckExt4）、容器打包与装载（PackModule --verify、CheckContainer、CheckLoader）。

选项

选项 说明
--work <目录> 工作目录（夹具与临时文件），默认建在系统临时目录下
--keep 无论成败都保留工作目录
-h, --help 显示用法

环境变量 MKFS 指定卷生成工具（默认 mke2fs）；缺工具返回 2。

退出码：0 全部通过、1 有用例失败、2 参数错误或基础设施缺失。