跳到主要内容

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、目录和设备节点，适用于嵌入式系统中的文件访问与调试模拟。

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；
  • 支持设备节点，绑定 ReadPort / WritePort；
  • 文件系统支持递归查找文件、目录与设备；
  • 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。

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 / DEVICE）
  • 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(device)
  • 查找：FindFile(name)、FindDir(name)、FindDevice(name)，均支持 Rev 递归版

Device​

设备类支持绑定 ReadPort / WritePort，并通过 Read() / Write() 接口访问数据。

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);

// 创建目录和设备
auto dir = RamFS::CreateDir("mydir");
auto dev = RamFS::Device("mydev");

// 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(dev);

// 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);
}

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/dev)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
FindDevice(name)查找设备

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、目录或设备
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
FindDevice(name)查找设备
FindDeviceRev(name)递归查找设备

Device 接口​

方法功能
Read(op, data)读取数据
Write(op, data)写入数据

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；
  • 模拟设备的输入输出接口；

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、设备的添加与查找