RamFS 内存文件系统

RamFS 是 LibXR 提供的轻量级内存文件系统模块，支持统一管理文件、目录和自定义节点，适用于嵌入式系统中的文件访问与调试模拟。

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主要功能

• 基于红黑树结构组织文件与目录；
• 支持只读 / 读写 / 可执行文件类型；
• 支持自定义节点（Custom），可由上层自行扩展节点语义；
• 文件系统支持递归查找文件、目录与自定义节点；
• 文件数据访问具备类型安全校验；
• 所有数据完全驻留内存，适合运行时构建与模拟。

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核心结构

FsNode

所有节点的基类，具有统一接口字段：

• name：节点名
• type：节点类型（FILE / DIR / CUSTOM）
• parent：所属目录

File

通过 CreateFile() 创建，支持以下三类：

• 只读（READ_ONLY）
• 读写（READ_WRITE）
• 可执行文件（EXEC）：具备 Run(argc, argv) 方法

Dir

目录类支持添加 / 查找：

• 添加：Add(file)、Add(dir)、Add(custom)
• 查找：FindFile(name)、FindDir(name)、FindCustom(name)，均支持 Rev 递归版

Custom

Custom 节点用于挂接用户自定义元数据或扩展语义。当前 RamFS 只负责命名、挂接和查找，不替自定义节点定义额外 I/O 约束。

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使用示例

RamFS fs;

int counter = 0;

// 创建可执行文件（每次调用将计数器 +1）
auto exec_file = RamFS::CreateFile<int*>(
  "runme",
  [](int* arg, int argc, char** argv) {
    UNUSED(argc);
    UNUSED(argv);
    (*arg)++;
    return 0;
  },
  &counter
);

// 创建读写文件
auto data_file = RamFS::CreateFile("value", counter);

// 创建目录和自定义节点
auto dir = RamFS::CreateDir("mydir");
auto custom = RamFS::Custom("mycustom");

// 构建文件系统结构
fs.Add(data_file);  // 添加到根目录
fs.Add(dir);
dir.Add(exec_file);
dir.Add(custom);

// 多次运行 exec 文件，修改计数值
for (int i = 1; i <= 5; ++i) {
  exec_file->Run(0, nullptr);
  ASSERT(data_file->GetData<int>() == i);
}

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接口一览

RamFS 文件系统接口

方法	功能
CreateFile(name, data)	创建只读或读写文件
CreateFile(name, exec, arg)	创建可执行文件
CreateDir(name)	创建目录
Add(file/dir/custom)	添加节点到根目录
FindFile(name)	在整个文件系统中查找文件（递归）
FindDir(name)	查找目录
FindCustom(name)	查找自定义节点

File 接口

方法	功能
Run(argc, argv)	运行可执行文件（仅 EXEC 类型）
GetData<T>()	获取类型安全数据引用

Dir 接口

方法	功能
Add(node)	添加文件、目录或自定义节点
FindFile(name)	查找文件（当前目录）
FindFileRev(name)	递归查找文件
FindDir(name)	查找子目录
FindDirRev(name)	递归查找目录
FindCustom(name)	查找自定义节点
FindCustomRev(name)	递归查找自定义节点

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应用场景

• 嵌入式平台中模拟文件系统；
• 调试模式下的虚拟文件访问；
• 使用内存构建临时配置、日志、参数节点；
• 挂接用户自定义节点与调试元数据；

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单元测试参考

详见 [test_ramfs.cpp]，覆盖：

• 可执行文件运行
• 类型安全数据访问
• 文件、目录、自定义节点的添加与查找