====== std.fs.ext4 — ext2, ext3 und ext4 lesen ======

''import std.fs.ext4;''

Liest die ext-Familie: Superblock und Gruppendeskriptoren auswerten, Inodes lesen, Verzeichnisse durchlaufen, Dateien und symbolische Verweise lesen. **Nur lesend.**

Anders als FAT und exFAT hat diese Familie eine **Inode-Tabelle**: der Verzeichniseintrag trägt nur einen Namen und eine Nummer, alles Weitere — Größe, Rechte, Zeiten und der Weg zu den Blöcken — steht im Inode.

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===== 1. Konstanten =====

^ Konstante ^ Wert ^ Bedeutung ^
| ''EXT4_ERR'' | −1 | Lesefehler oder ungültige Struktur |
| ''EXT4_ROOT_INO'' | 2 | Inode-Nummer des Wurzelverzeichnisses |
| ''EXT4_S_IFMT'' | 0xF000 | Maske für die Art im ''mode''-Feld |
| ''EXT4_S_IFREG'' · ''EXT4_S_IFDIR'' · ''EXT4_S_IFLNK'' | 0x8000 · 0x4000 · 0xA000 | Datei, Verzeichnis, Verweis |
| ''EXT4_FL_EXTENTS'' | 0x80000 | Inode benutzt **Extent-Baum** statt Blockliste |
| ''EXT4_FL_INLINE_DATA'' | 0x10000000 | Daten stehen im Inode selbst |
| ''EXT4_FL_ENCRYPT'' | 0x800 | verschlüsselt |
| ''EXT4_FT_REG'' · ''EXT4_FT_DIR'' · ''EXT4_FT_LNK'' | 1 · 2 · 7 | Art im **Verzeichniseintrag** |

Die Art steht an **zwei** Stellen: im Verzeichniseintrag (''EXT4_FT_*'', schnell) und im Inode (''EXT4_S_IF*'', verbindlich). Bei alten Dateisystemen ohne das Merkmal ''filetype'' ist das Feld im Verzeichnis 0 — dann entscheidet der Inode.

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===== 2. Typen =====

<code lyx>
pub type Ext4Volume = struct {
  fd:             int64;
  partOffset:     int64;
  blockSize:      int64;
  inodeSize:      int64;
  descSize:       int64;   // 32 oder 64 (Eigenschaft 64bit)
  blocksPerGroup: int64;
  inodesPerGroup: int64;
  firstDataBlock: int64;
  inodeCount:     int64;
  blockCount:     int64;
  featIncompat:   int64;
  gdtBlock:       int64;   // erster Block der Gruppendeskriptoren
  gueltig:        bool;
}

pub type Ext4Inode = struct {
  ino:    int64;
  mode:   int64;
  size:   int64;
  flags:  int64;
  links:  int64;
  isDir:  bool;
  isFile: bool;
  isLink: bool;
  iblock: int64;   // Kopie der 60 Byte aus i_block — vom Aufrufer freizugeben
}
</code>

<box important>
**Reihenfolge beim Freigeben:** Ein ''Ext4Dir'' enthält den Inode als **Kopie** — sein ''iblock''-Zeiger aber nicht, den teilen beide. Wer den ursprünglichen Inode freigibt, während das Verzeichnis offen ist, zieht dem Durchlauf den Boden weg. Also immer erst ''Ext4DirClose'', dann ''Ext4InodeFree''.
</box>

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===== 3. Volume und Inodes =====

^ Signatur ^ Zweck ^
| ''Ext4Mount(fd: int64, byteOffset: int64): Ext4Volume'' | Superblock lesen, Volume aufbauen |
| ''Ext4Valid(vol: Ext4Volume): bool'' | Wurde ein gültiges ext-Dateisystem gefunden? |
| ''Ext4ReadInode(vol: Ext4Volume, nr: int64, ref out: Ext4Inode): int64'' | Inode ''nr'' lesen (Wurzel: ''EXT4_ROOT_INO'') |
| ''Ext4InodeFree(ino: Ext4Inode): void'' | Gibt die ''iblock''-Kopie frei |
| ''Ext4BlockOf(vol, ino: Ext4Inode, logisch: int64): int64'' | Logischen Block → physischen Block |
| ''Ext4VolumeLabel(vol, buf: int64, max: int64): int64'' | Datenträgerkennung |

''Ext4BlockOf'' geht beide Wege: **Extent-Baum** (ext4, Merkmal ''EXT4_FL_EXTENTS'') und die klassische **Blockliste** mit einfacher Indirektion (ext2/ext3).

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===== 4. Verzeichnisse =====

^ Signatur ^ Zweck ^
| ''Ext4DirOpen(vol: Ext4Volume, ino: Ext4Inode): Ext4Dir'' | Verzeichnis öffnen |
| ''Ext4DirNext(vol, ref d: Ext4Dir, ref e: Ext4Entry, nameBuf: int64, nameMax: int64): int64'' | Nächster Eintrag; Name nach ''nameBuf'' |
| ''Ext4DirClose(vol: Ext4Volume, ref d: Ext4Dir): void'' | Puffer freigeben |
| ''Ext4FindInDir(vol, dir: Ext4Inode, name: pchar): int64'' | Inode-Nummer eines Namens, oder ''EXT4_ERR'' |
| ''Ext4FindPath(vol: Ext4Volume, path: pchar): int64'' | Pfad ab der Wurzel auflösen → Inode-Nummer |

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===== 5. Dateien =====

^ Signatur ^ Zweck ^
| ''Ext4ReadFile(vol, ino: Ext4Inode, buf: int64, max: int64): int64'' | Datei in den Puffer lesen |
| ''Ext4ReadLink(vol, ino: Ext4Inode, buf: int64, max: int64): int64'' | Ziel eines symbolischen Verweises |

Kurze Verweisziele stehen **im Inode selbst** (in den 60 Byte von ''i_block''), längere in einem Datenblock — ''Ext4ReadLink'' behandelt beide Fälle.

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===== 6. Beispiel =====

<code lyx>
unit main;
import std.fs.ext4;
import std.alloc;
import std.io;
import std.string;

fn main(): int64 {
    var fd: int64 := open("/tmp/ext4.img"c, 0, 0);
    if (fd < 0) { return 1; }

    var vol: Ext4Volume := Ext4Mount(fd, 0);
    if (!Ext4Valid(vol)) { PrintLn("kein ext-Dateisystem"); close(fd); return 1; }

    var wurzel: Ext4Inode;
    Ext4ReadInode(vol, EXT4_ROOT_INO, wurzel);

    var name: int64 := alloc(300);
    var d: Ext4Dir := Ext4DirOpen(vol, wurzel);
    var e: Ext4Entry;

    while (Ext4DirNext(vol, d, e, name, 300) > 0) {
        PrintLn(StrConcat(name as pchar, StrConcat("  Inode ", IntToStr(e.ino))));
    }

    Ext4DirClose(vol, d);       // erst das Verzeichnis …
    Ext4InodeFree(wurzel);      // … dann der Inode
    free(name, 300);
    close(fd);
    return 0;
}
</code>

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===== 7. Grenzen =====

  * **Die doppelt indirekte Blockzuordnung ist nicht umgesetzt** und wird **gemeldet**. Sie beginnt bei (12 + n + n²) Blöcken, was bei 4-KiB-Blöcken erst jenseits von 4 GiB eintritt — still das Falsche zu liefern wäre schlimmer als die Meldung.
  * **Nur lesen.** Schreiben verlangt hier zusätzlich Journalpflege: ext3 und ext4 sind Journaling-Dateisysteme, und ein Schreiber, der das Journal nicht führt, macht aus einem Absturz einen Datenverlust.
  * Verschlüsselte Inodes (''EXT4_FL_ENCRYPT'') werden erkannt, aber nicht entschlüsselt.

Prüfstand: ''tests/ext4_test.sh'' — **53 Prüfungen** gegen ein erzeugtes Abbild.

Letzte Aktualisierung: 2026-09-05 — Seite neu angelegt; erhoben aus ''std/fs/ext4.lyx'' ([[https://github.com/SEOLizer/LyX-Compiler/issues/1924|#1924]]).

Prüflauf 2026-09-05 mit ''doku-pruefer.py'' (Repo-Compiler **lyxc 1.2.2A**): 7 Vollprogramme der Sammlung, 7 übersetzen, 0 echte Fehler; 53 Aufrufe gegen die ''pub fn''-Signaturen gehalten, 0 Abweichungen.