具体文件系统与根盘
根文件系统初始化把设备发现、卷解析、root policy、格式检测和 mount 发布分成五个阶段。格式实现只接收裁剪后的 BlockRegion；它不知道设备在 probe registry 中的顺序，也不解释 bootargs。
1. 根盘选择
根盘选择先把物理磁盘归一成 BlockVolume，再检测每个 region 的文件系统格式，最后由 RootSpec 或默认策略选择唯一候选。卷 parser 不读取 bootargs，root policy 也不重复解析 GPT/MBR。
1.1 卷发现
volume::scan_volumes(reader, DiskId) 按以下顺序识别磁盘：
- 读取 LBA0；
- 若存在 protective MBR，尝试 GPT；
- 否则解析 MBR primary entry 和 extended partition 的 EBR chain；
- 没有可用分区表时返回覆盖全盘的 raw volume。
扫描结果统一使用 BlockVolume 保存 region 和可选 partition metadata，使 root selector 不需要识别 GPT entry 或 MBR entry 的原始布局。
| 类型 | 保存的 metadata |
|---|---|
| GPT | partition index、LBA region、type/unique GUID、UTF-16 label |
| MBR | primary/logical partition index、type、bootable、由 disk signature 和 index 形成的 PARTUUID |
| Raw | 整个 reader 的 block region，无 partition id |
GPT header、entry size/count 和 entry-array 范围必须完全位于设备内；MBR/EBR 的逻辑分区必须同时位于磁盘和 extended container 内。无效表返回结构化 volume error，root 层记录诊断并跳过该 disk，不把损坏分区表误当 raw filesystem。
1.2 格式检测
collect_partitions() 对每个 BlockVolume 读取最小 magic：
| 格式 | 检测位置 | 条件 |
|---|---|---|
| ext4 | volume byte offset 1024 + 0x38 | little-endian 0xEF53 |
| FAT16 | first sector 54..59 | boot signature 55 aa 且 FAT16 |
| FAT32 | first sector 82..87 | boot signature 55 aa 且 FAT32 |
检测只决定尝试哪个 adapter，不代替完整 mount 校验。读取失败、region 太小、block size 不合法或 magic 不匹配均视为不支持，真正的 superblock、feature 和一致性检查由具体格式实现完成。
1.3 显式选择
RootSpec::parse_bootargs() 提取 root= 并支持：
PARTUUID=<uuid>；PARTLABEL=<label>；/dev/sdXN；/dev/nvmeCn1pN；/dev/mmcblkXpN；- 裸 disk path（不带 partition）。
设备 path 被解析成发现顺序中的 disk_index 和 zero-based partition_index。PARTUUID 比较不区分大小写，PARTLABEL 按原字符串精确匹配。已经成功解析的 selector 找不到候选时启动失败；无法识别的 root= 语法当前会得到空 RootSpec，随后进入默认选择策略。
1.4 默认策略
没有显式 root 时使用确定性且 fail-closed 的顺序：
- 恰好一个
PARTLABEL=rootfs； - 恰好一个带受支持文件系统的 bootable MBR partition；
- 恰好一个带受支持文件系统的 partition；
- 没有可用 partition 且恰好一个 raw disk；
- 否则无法判定并失败。
多个 rootfs label 会直接报错，多个同优先级候选不会按枚举先后猜测。raw disk 只有在没有 partition match 时才参与 fallback，避免把有分区表的整盘误挂成文件系统。
2. 挂载发布
init_root() 把选择完成的 device、region 和 format kind 交给文件系统 factory，再创建 root mount、发布 ROOT_FS_CONTEXT 并处理其他可识别分区。发布后的根上下文不会被第二次替换。
2.1 根挂载
根挂载序列从已启动的 BlockRuntime 接收 BlockDeviceHandle，经过卷扫描和格式 factory 得到 Filesystem，最后创建带 source 信息的根 Mountpoint。
ROOT_FS_CONTEXT 只初始化一次。文件系统实例同时登记到 MOUNTED_FILESYSTEMS，用于 shutdown 时逆序关闭。mount source 根据硬件 driver identity 生成 /dev/nvme0n1、/dev/sdX、/dev/mmcblkX 类名字，供 mountinfo 和诊断使用。
2.2 附加分区
其余同 disk 的可识别 partition 会自动挂载：label 含 boot 的目标为 /boot，其他 label 使用 /<label>，无 label 使用 /partition。目标不存在时尝试创建；只读 root 无法创建或原位置不是目录时，可建立 transient in-memory mount directory 覆盖该名字，使只读 root 仍能承载额外挂载而不修改 backing。
3. 磁盘格式
ext4 和 FAT adapter 都实现 FilesystemOps、file/dir node 与 region-bounded block I/O，但它们的 inode 身份、错误恢复和内部同步模型不同。这些差异保留在各自 adapter 中，不泄漏到 VFS。
3.1 Ext4 适配
fs/ax-fs-ng/src/fs/ext4/rsext4/ 把 rsext4 API 映射到 VFS：
| 对象 | 职责 |
|---|---|
Ext4Filesystem | sleepable Ext4State、根 entry、readonly 状态、flush |
Ext4State | Ext4FileSystem、JBD2 device、live inode ref 和 zero-link 集合 |
Inode | NodeOps + file/dir 操作、路径、延迟 inode 回收 |
Ext4Disk | FsBlockDevice 到 rsext4 block device contract |
文件系统状态使用 sleepable mutex，因为 ext4 operation 可能在持锁期间等待 channel-backed block completion。不能改成 IRQ-disabling spin lock。
unlink 把 on-disk link count 降为零后，如果仍有 live Inode Arc，inode number 进入 zero_link；最后一个 live reference Drop 时才释放 block/inode。这样已 unlink 但仍打开的文件继续可用。hard link 和重复 dentry 则通过 inode cache 共享 page state。
mount 时若 superblock 已标 error，或 journal replay 返回 EUCLEAN，adapter 尝试不重放 journal的只读 fallback并记录 warning。其他 mount 错误保持 typed failure；不能为了启动成功把所有 ext4 错误都降级为只读。
3.2 FAT 适配
FAT adapter 使用 starry-fatfs：
SeekableDisk把 byte seek/read/write 转换为 region-bounded block I/O；SeekableDiskFlusher在 filesystem flush 时持久化 pending block；FatFilesystemInner保存 fatfs 对象和运行期 inode-number slab；FatFileNode/FatDirNode实现 VFS trait；- DOS 时间与 Unix
Duration在util.rs转换并裁剪到 FAT 可表示范围。
共享 FAT 状态使用 SleepMutex，根 entry 仅用短暂 IrqMutex<Option<_>> 发布。FAT inode number 是本次 mount 的内存身份，不是稳定 on-disk inode；不能把它当跨重启标识。
4. 组合边界
Cargo feature 决定哪些磁盘格式和 VFS 运行时能力进入镜像，factory 则把检测结果路由到已编译 adapter。扩展新格式或 root selector 时必须保持卷事实、选择策略和格式语义三层独立。
4.1 功能组合
ax-fs-ng 的 feature 分别控制格式 adapter、VFS sleep 支持和 lockdep。下表说明它们改变的代码范围，而不是运行时自动检测能力。
| Feature | 效果 |
|---|---|
ext4 | 编译 rsext4 adapter、ext4 magic 和 inode cache |
fat | 编译 starry-fatfs adapter、FAT magic |
vfs | 启用 sleep support、mount namespace、全局页回收/sync |
lockdep | 将 VFS/文件系统锁纳入项目 lockdep 路径 |
未编译某格式时，factory 对该 kind 返回 Unsupported。有效系统配置必须至少启用一个 rootfs 格式；无格式版本中的 new_from_handle() panic 是构建配置不变量，不是运行时格式 fallback。
4.2 扩展边界
新的磁盘格式需要同时提供独立 adapter、VFS 对象、region-bounded block 接口、无歧义 magic、factory 路由和持久化验证。以下实现面共同构成一个完整格式能力，缺少其中任一项都会让 host 测试或系统挂载只覆盖部分语义。
- 独立格式实现或 adapter，不依赖 OS syscall；
FilesystemOps、file/dir node 和 typed error 转换；- region-bounded block adapter；
- 最小且无歧义的 detection；
- Cargo feature 与 factory routing；
- host deterministic image tests；
- root/附加 mount 集成验证；
- flush、shutdown、unlink-open、rename 和 error-state 行为。
新增 root selector 只修改 RootSpec/candidate policy，不能复制 GPT/MBR 解析。新增分区表只修改 volume/，不能把 root label 策略写进 scanner。