# repo22 任务 2：全面代码审查与风格优化评估

日期：2026-08-10

性质：只读评估，不含源码修改、测试实现或 CI 变更

范围：原任务中的“2. 进行全面的 code review 和 style 优化”

## 1. 执行结论

本轮以第三方社区维护者视角，对 repo22 的 FreeBSD EROFS 实现进行了新的严格
静态审查。审查逐条回应原任务 2 的三个目标：

1. 判断实现是否合理复用 FreeBSD kernel 已有能力，是否存在不必要的重写，或
   反过来存在不应强行引用内核实现的场景。
2. 判断 BSD 与 Linux 的行为差异是否被正确识别，避免把 Linux 共同缺陷误记为
   BSD 移植差异，也避免为追求外观一致而破坏 FreeBSD VFS、GEOM 和 errno 契约。
3. 判断两个独立仓库在文件职责、函数和变量命名、定义顺序、磁盘 ABI、注释和
   style 上是否已经消除非必要差异。

结论是：repo22 的 FreeBSD API 集成和核心算法映射已有良好基础，但任务 2 尚不
能认定为全面完成。本轮确认：

| 等级 | 数量 | 结论 |
| --- | ---: | --- |
| P0 | 0 | 未发现当前静态证据可确认的立即阻断问题 |
| P1 | 2 | vnode 生命周期 UAF；未压缩 physical run/chunk 大读的巨型分配与 `uiomove()` 长度截断 |
| P2 | 4 | 目录排序、根类型、compact 加法回绕、explicit extent 首次全表扫描 |
| P3 | 6 | errno、时间、symlink、48-bit 边界、setattr、FRAGMENTS 注释/死分支 |

这些新 finding 均未在本轮动态复现，也未修复。本报告给出的测试均是后续建议，
不是已执行结果。CI 明确不在本轮范围。

任务 1 已完成的 feature 验证和手工测试记录不在本报告中重写。静态审查发现的
新风险也不应被误读为已推翻全部既有功能证据；它们需要后续按优先级复现、修复
并回归。

## 2. 审计方法与限制

### 2.1 方法

本轮采用以下互相独立的证据层：

- **源码静态比对**：逐文件映射 repo22 与 Linux 7.1.0-rc1 `fs/erofs`，比较磁盘
  ABI、核心算法、函数职责、函数顺序和命名。
- **FreeBSD 契约核对**：直接检查 FreeBSD 15.0-RELEASE-p9 中 vnode、VFS、GEOM、
  `uio`、pager、ACL、extattr、XZ、ZSTD 和参考文件系统实现。
- **历史检查**：确认 repo22 最终源码提交、Linux 参考导入提交、tree hash、历史
  测试入口和 UDF helper 的可追溯程度。
- **机械检查**：执行 FreeBSD `checkstyle9.pl`，检查文件树、共同编译单元顺序、
  死声明、硬编码旧目录和许可证标识。
- **独立复核**：对高风险 vnode 生命周期、目录排序、根类型、只读 `setattr`、
  许可证措辞、UDF 来源措辞、旧测试入口和 style 统计进行了二次静态复核。

### 2.2 限制

- 本轮没有启动新的 FreeBSD 动态测试批次。
- 新 finding 尚未通过 fault injection、损坏镜像、并发卸载或大 I/O 实测。
- 性能风险只根据分配和扫描路径分析，未给出吞吐、延迟或内存峰值数据。
- 许可证部分只陈述仓库可观察事实，不作法律结论。
- Linux 与 FreeBSD 是独立仓库；本报告只要求维护者可识别的相似性，不要求共享
  Git 历史、构建系统或平台抽象。
- `checkstyle9.pl` 自身标记部分规则为 experimental，因此输出是审查输入，不能
  自动等同为每一项都必须修改。

## 3. 可复现基线

### 3.1 BSD 目标

- repo22 HEAD：`76cfb553e0951b428f9d426933a10d1fe18d2a0e`
- 最终源码变更提交：`67d3c057fbcad5adc765ab9927da511e3221ac8f`
- 当前 `src/` tree：`a605af0f01f83d67c199005e775e1a47a1610036`
- 从 `67d3c057f` 到本报告基线 HEAD，`src/` tree 未再变化。

### 3.2 Linux 独立参考

- 精简参考：`/work/dev-src-linux/fs/erofs`
- 版本：Linux 7.1.0-rc1
- 本地导入提交：`8be2be573d2b191c83d760b65c554f78eb95893c`
- EROFS tree：`b79b9a8b62f633e887a8b99075ff9412fabd7f83`
- `/work/linux-src/fs/erofs` 与精简参考内容及 tree hash 相同。

该 Linux 树只作为独立源码参考，不要求与 repo22 共仓。当前 `/work` 开发环境内
可以用提交和 tree hash 验证其身份；只获得独立 repo22 的社区维护者，则无法从
现有 repo22 文档唯一重建该基线，详见第 10 节。

### 3.3 FreeBSD API 参考

- 路径：`/work/dev-freebsd-releng`
- 版本：FreeBSD 15.0-RELEASE-p9
- 重点契约：`insmntque()`、`uiomove()`、`vfs_read_dirent()`、GEOM VFS、vnode pager、
  POSIX.1e ACL、extattr、XZ Embedded、ZSTDIO 和参考文件系统。

### 3.4 提交卫生

创建 report-4 前，repo22 scoped tracked、staged、untracked 状态均为 0，且
`HEAD == xdm/main`。本次提交范围限定为 `current/report-4/`，不会修改既有源码、
测试、文档、issues、report-1 至 report-3 或 `current/README.md`。

## 4. 文件职责映射

### 4.1 共同或语义对应文件

| repo22 | Linux `fs/erofs` | 维护者视角结论 |
| --- | --- | --- |
| `src/erofs_fs.h` | `erofs_fs.h` | 磁盘 ABI 应最严格对齐；字段布局正确性优先于平台风格 |
| `src/internal.h` | `internal.h`, `compress.h` | 内存结构和接口语义对应，FreeBSD 类型必然不同 |
| `src/super.c` | `super.c` | superblock、设备表、mount、statfs、生命周期 |
| `src/inode.c` | `inode.c` | inode 解码；Linux inode ops 由 BSD vnops 分担 |
| `src/data.c` | `data.c` | block/chunk mapping 对应；folio/iomap 改为 buffer/GEOM/uio |
| `src/dir.c` | `dir.c` | 目录结构解析对应；cookie 和 dirent 输出是 BSD 适配 |
| `src/namei.c` | `namei.c` | 两级二分搜索语义高度对应；namecache/锁为 BSD 适配 |
| `src/xattr.c` | `xattr.c` | 磁盘 xattr 解析对应；namespace、ACL、extattr API 不同 |
| `src/xattr.h` | `xattr.h` | 只应保留 FreeBSD 实际接口，当前仍有 Linux 残片 |
| `src/decompressor.c` | `decompressor.c` | dispatcher 对应；配置职责仍有非必要差异 |
| `src/decompressor_lzma.c` | `decompressor_lzma.c` | 算法对应；FreeBSD 侧私有嵌入 XZ Embedded |
| `src/decompressor_deflate.c` | `decompressor_deflate.c` | 直接调用 FreeBSD zlib，方向正确 |
| `src/decompressor_zstd.c` | `decompressor_zstd.c` | 使用内核 ZSTDIO，方向正确 |
| `src/zmap.c` | `zmap.c` | 压缩映射核心最接近 Linux，函数顺序对齐质量高 |
| `src/zdata.c` | `zdata.c` | 职责对应；同步读取与 Linux folio/pcluster pipeline 必然不同 |
| `src/Makefile` | `Makefile`, `Kconfig` | 只比较编译单元职责和顺序，不比较构建语法 |

### 4.2 Linux-only 文件，不应为了外观模拟

| Linux-only 文件 | 不在 repo22 创建空文件的理由 |
| --- | --- |
| `sysfs.c` | FreeBSD 无 Linux sysfs 模型，mount/sysctl 语义需独立设计 |
| `fileio.c` | Linux file-backed I/O 路径与当前 GEOM provider 模型不同 |
| `fscache.c` | Linux fscache/netfs 子系统在 FreeBSD 无直接对应 |
| `ishare.c` | Linux inode/xattr sharing 生命周期依赖其 VFS 内部模型 |
| `zutil.c` | Linux folio、bio、pcluster 工具层不适用于同步 BSD 读取路径 |
| `decompressor_crypto.c` | Linux Crypto API 后端在当前 FreeBSD 目标中无对应承诺 |
| `compress.h` | Linux 压缩调度、folio 和 stream 数据结构不能机械复制 |

缺少这些文件是必要平台差异，不是结构欠缺。为了目录看起来相同而新增空壳，会
制造虚假维护入口。

### 4.3 BSD-only 文件

| BSD-only 文件 | 必要性结论 |
| --- | --- |
| `src/erofs_vnops.c` | 必要。集中实现 VOP、pager、ACL、NFS file handle 和只读语义 |
| `src/lz4.c` | 必要。FreeBSD/OpenZFS LZ4 接口不匹配 EROFS raw block 和 partial 输出 |
| `src/erofs_defs.h` | 文件本身可存在，但当前含部分仅定义未使用的宏，必要性需缩减 |

## 5. Findings First

以下只列入已经过独立静态复核、或任务指定为已复核的结论。每项明确其类别，
避免把 Linux 共同问题写成 BSD 行为差异。

### 5.1 P0

无。

### 5.2 P1-1：`insmntque()` 失败后继续访问已回收 vnode

- **位置**：`src/inode.c:452` 调用 `insmntque()`；失败分支在
  `src/inode.c:453-457` 释放 `en` 后又于 `src/inode.c:455` 写
  `vp->v_data = NULL`。
- **FreeBSD 对照**：`sys/kern/vfs_subr.c:2303-2315` 在插入失败时清空
  `v_data`、切换 dead ops、执行 `vgone()` 和 `vput()`；
  `sys/kern/vfs_subr.c:2328-2341` 明确说明 `insmntque()` 会在失败时回收 vnode，
  只有 `insmntque1()` 把清理留给调用者。
- **参考实现**：`sys/fs/cd9660/cd9660_vfsops.c:717-721` 失败后只释放私有
  inode，不再解引用 vnode。
- **Linux 对照**：Linux `fs/erofs/inode.c` 使用 `iget5_locked()` /
  `iget_failed()` 管理不同的 inode 生命周期，不能机械复制，但同样要求失败路径
  不访问已交还对象。
- **触发与影响**：vnode 构造与强制或并发卸载竞争，进入
  `MNTK_UNMOUNT`/`MNTK_UNMOUNTF` 失败路径。后续写可能成为释放后访问，并可能
  清空已经复用 vnode 的 `v_data`，属于内核内存安全风险。
- **类别**：BSD 独有缺陷，源于 FreeBSD vnode 所有权契约。
- **修复方向**：采用 cd9660 所示所有权模式，失败后释放私有 `en`、清空输出并
  返回，不再访问 `vp`。是否改用 `insmntque1()` 必须有明确的完整清理理由。
- **建议 Markdown 手工测试**：新增并发冷 lookup/getfh 与 `umount -f` 测试，
  配合 vnode 分配压力；在 INVARIANTS/WITNESS 内核下记录 panic、WITNESS、引用
  计数和清理状态。建议增加仅测试用故障注入以确定性触发插入失败。
- **状态**：已静态复核；未动态复现；未修复。

### 5.3 P1-2：一般未压缩 physical run/chunk 大读可触发巨型 `M_WAITOK` 分配和 `uiomove()` 长度截断

- **位置**：`src/data.c:493-500` 直接从 `uio_resid` 和映射 run 计算 `want`；
  `src/data.c:514-518` 把该 `size_t` 长度传入读取路径；
  `src/data.c:208-245` 的 `erofs_bread_device()` 使用
  `malloc(len, M_EROFS, M_WAITOK)` 分配连续缓冲；`src/data.c:521` 再把 `size_t want`
  传给 `uiomove()`。
- **FreeBSD 对照**：`sys/sys/uio.h:95` 声明
  `int uiomove(void *cp, int n, struct uio *uio)`。因此大于等于 2 GiB 的 `size_t`
  长度在传参时不能被该接口正确表达，可能截断为负值或零值并造成错误或无进展。
- **Linux 对照**：Linux `fs/erofs/data.c` 使用 folio/iomap 分页路径，不建立与
  整个用户请求同尺寸的连续内核缓冲。该差异来自 I/O 模型，但当前无界分配不是
  FreeBSD 所要求的必要差异。
- **触发与影响**：恶意或异常大 chunk/run，配合大 `VOP_READ`/`uio_resid`。影响
  包括用户可控的巨型 `M_WAITOK` 连续内核分配、系统内存压力、长时间阻塞，以及
  大于等于 2 GiB 时 `uiomove()` 截断或循环无进展。
- **类别**：BSD 独有缺陷，属于 I/O 分块和内核 API 宽度处理问题。
- **修复方向**：把读取固定分块到同时满足 buffer cache、`INT_MAX` 和合理内存
  上限的尺寸；每轮验证 `uio_resid` 或 offset 必须前进；避免按整个 run 分配。
- **建议 Markdown 手工测试**：构造超大 chunk/run 的稀疏镜像，分别测试
  `INT_MAX-1`、`INT_MAX`、`INT_MAX+1` 和大于 2 GiB 请求；记录 wired memory、
  malloc failure、进度、信号中断、errno 和 mount/KLD 清理。测试必须设置资源
  上限，避免把宿主机作为压力目标。
- **状态**：已静态复核；未动态复现；未修复。

### 5.4 P2-1：目录名称排序不变量未验证

- **位置**：`src/dir.c:72-109` 校验 dirent 数量、`nameoff` 单调、名称长度和非法
  `/`，但不比较相邻名称；`src/namei.c:55-100` 执行块内二分，
  `src/namei.c:103-125` 开始跨块二分选择。
- **Linux 对照**：Linux `fs/erofs/erofs_fs.h:280` 记录目录项按字典序排列；
  Linux `fs/erofs/namei.c:45` 起的查找同样依赖该不变量，也未做全局排序验证。
- **触发与影响**：结构合法但名称降序、重复或跨块逆序的损坏镜像。实际存在的
  名称可被静默返回为 `ENOENT`，随后建立负 namecache，使错误持续存在。
- **类别**：Linux 共同依赖的格式不变量；在 repo22“损坏结构返回
  `EINTEGRITY`、不得静默 miss”的更严格政策下，是 BSD 当前一致性缺口，不应
  描述成 BSD/Linux 行为差异。
- **修复方向**：对不可变目录执行一次全局严格递增验证，覆盖块内、跨块和重复
  名称，并缓存结果；损坏统一返回 `EINTEGRITY`，不得写入负缓存。
- **建议 Markdown 手工测试**：构造块内降序、块内重复、跨块逆序、跨块重复四类
  镜像；冷 lookup、重复 lookup、readdir 和 NFS lookup 均应返回
  `EINTEGRITY`，并验证 namecache 无错误负项。
- **状态**：已静态复核；未动态复现；未修复。

### 5.5 P2-2：根 vnode 未验证为目录

- **位置**：`src/super.c:759-768` 的 `erofs_root()` 只调用 `erofs_vget()`；
  `src/inode.c:471-475` 按 inode mode 设置 vnode 类型，并仅按 NID 设置 `VV_ROOT`。
- **Linux 对照**：Linux `fs/erofs/super.c:765-774` 加载 root inode 后明确执行
  `S_ISDIR()`，非目录则释放并返回 `-EINVAL`。
- **FreeBSD 对照**：VFS mount 后续不会替 EROFS 强制验证其 `VFS_ROOT()` 返回
  `VDIR`，文件系统必须自行维持该不变量。
- **触发与影响**：checksum-valid、但 root inode mode 被改为普通文件、symlink
  或 FIFO 的镜像可能完成挂载；挂载点后续出现 `ENOTDIR` 或异常 vnode 语义。
- **类别**：BSD 独有缺口；Linux 已显式处理。
- **修复方向**：`erofs_vget()` 成功后验证 `(*vpp)->v_type == VDIR`，失败时正确
  `vput()`。errno 可对齐 Linux 使用 `EINVAL`，或按 repo22 损坏政策使用
  `EINTEGRITY`，但需统一文档。
- **建议 Markdown 手工测试**：分别生成 root inode 为 VREG、VLNK、VFIFO 的
  checksum-valid 镜像，验证挂载失败、errno 稳定、无 mount/md/KLD 残留。
- **状态**：已静态复核；未动态复现；未修复。

### 5.6 P2-3：compact index 物理块号加法先发生 32-bit 回绕

- **位置**：`src/zmap.c:267`：
  `m->pblk = le32dec(...) + nblk;`。`le32dec()` 和 `nblk` 均为 32-bit 范围，表达式
  在赋给 64-bit `m->pblk` 前可能已经回绕。
- **Linux 对照**：Linux `fs/erofs/zmap.c:230-232` 使用同样的
  `le32_to_cpu(...) + nblk` 结构，因此 Linux 参考也存在相同风险。
- **触发与影响**：基准物理块接近 `UINT32_MAX` 且 compact 索引累计 `nblk` 非零，
  映射到错误的低地址，可能读到错误数据或触发后续一致性错误。
- **类别**：Linux 共同缺陷，绝不能为了源码相似而保留，也不能记成 BSD 差异。
- **修复方向**：在加法前显式提升到 64-bit，并使用 checked addition；随后按设备
  块范围验证。
- **建议 Markdown 手工测试**：构造 base pblk 接近 `UINT32_MAX`、累计跨越边界的
  compact 索引，验证映射不会回绕；同时测试恰好不溢出的边界和真实设备范围错误。
- **状态**：已静态复核；未动态复现；未修复。

### 5.7 P2-4：explicit extent 首次初始化执行有界 O(N) 全表扫描

- **位置**：`src/zmap.c:581-619` 的 `z_erofs_validate_extent_table()` 在首次初始化
  时从 `index=0` 到 `en->z_extents-1` 逐项读取并验证严格递增；调用后才进入
  二分映射路径。
- **Linux 对照**：Linux `fs/erofs/zmap.c:501-588` 映射 explicit extent 时按需
  二分读取，没有 repo22 这一首次完整预扫描。
- **触发与影响**：超大 extent 表在首次访问时产生 O(N) 元数据 I/O 和延迟，攻击
  者可用格式边界内的大计数制造明显可用性压力。
- **边界说明**：循环由 `en->z_extents` 严格限制，记录位置使用 checked arithmetic，
  并验证 `lstart` 严格递增。当前证据不支持“无限循环”或“无边界访问”的说法。
- **类别**：BSD 独有的性能/可用性权衡，源于更严格的全表不变量验证，不是立即
  correctness 失败。
- **修复方向**：先量化真实最坏情况。可评估分段验证、验证结果缓存、mount-time
  预算或按二分访问范围逐步验证；任何优化都不能重新引入静默错误映射。
- **建议 Markdown 手工测试**：生成多档 extent count 的合法/末尾损坏表，测量
  首次与重复 lookup/read 延迟、I/O 次数和内存；验证预算超限时 errno 和清理。
- **状态**：已静态复核；未做性能原型；未修复。

### 5.8 P3-1：DEFLATE 分配失败被统一映射为 `EIO`

- **位置**：`src/decompressor.c:246-257` 将所有后端非零返回统一转换为 `EIO`；
  `src/decompressor_deflate.c` 的分配失败因而不能保留 `ENOMEM`。
- **Linux/FreeBSD 对照**：平台均区分资源耗尽和输入/设备错误；调用 FreeBSD
  zlib 是正确的，但 wrapper 的返回契约过窄。
- **影响**：内存压力下诊断和上层重试策略失真。
- **类别**：BSD 独有 errno 映射问题。
- **修复方向**：后端返回正 errno，dispatcher 只做必要规范化。
- **建议测试**：故障注入 DEFLATE workspace/output 分配失败，要求 `ENOMEM`；损坏
  流仍应为 `EIO` 或项目约定的完整性错误。
- **状态**：已静态复核；未动态复现；未修复。

### 5.9 P3-2：负 Unix 时间被拒绝，和 Linux 语义不一致

- **位置**：`src/inode.c:60-68` 以 `uint64_t seconds` 接收时间，并拒绝大于
  `INT64_MAX` 的值。
- **Linux 对照**：Linux `fs/erofs/inode.c:108-109` 将磁盘 extended inode 的
  64-bit 时间传给 inode time；Linux 时间模型允许 1970 年前的负时间语义。
- **影响**：使用补码表达负秒值的镜像在 BSD 被视为损坏，形成跨平台兼容差异。
- **类别**：BSD/Linux 行为差异，格式签名语义需先与上游规范确认。
- **修复方向**：确认磁盘字段的正式有符号语义，再采用显式 signed 解码和 FreeBSD
  `timespec` 范围检查。
- **建议测试**：覆盖 `-1`、`INT64_MIN` 邻近值、epoch 和正最大值，在 Linux/BSD
  上比较 stat 结果与 errno。
- **状态**：静态候选已复核；格式语义仍需上游确认；未修复。

### 5.10 P3-3：inline symlink 未拒绝声明长度内嵌 NUL

- **位置**：`src/data.c:529-533` 的 readlink 直接复用普通读取路径；
  `src/data.c:493-525` 按 inode 声明长度移动字节，没有对 symlink payload 做 NUL
  一致性检查。
- **Linux 对照**：Linux 同样主要依赖 inode size 和 VFS symlink 语义；本项不是
  用于制造表面差异，而是要求 BSD 明确损坏镜像政策。
- **影响**：声明长度内部出现 NUL 时，不同调用者可能观察截断或不一致目标。
- **类别**：损坏输入处理缺口，是否需要拒绝应与 EROFS 格式语义统一。
- **修复方向**：确认格式是否禁止嵌入 NUL；若禁止，在 inode/readlink 验证中返回
  `EINTEGRITY`，且不得影响合法非 NUL 目标。
- **建议测试**：inline 和非 inline symlink 分别构造中间 NUL、末尾 NUL、无 NUL
  目标，比较 `readlink(2)`、namei 跟随和 NFS 行为。
- **状态**：静态候选已复核；格式语义待确认；未修复。

### 5.11 P3-4：48-bit end-exclusive 检查拒绝最后一个合法完整块

- **位置**：`src/zmap.c:895-898` 计算 `pend = m_pa + m_plen`，随后以
  `(pend >> block_bits) >= (1ULL << 48)` 拒绝映射。
- **Linux 对照**：Linux 参考中的相关 48-bit 映射边界也存在同类 end-exclusive
  处理风险。
- **触发与影响**：映射恰好结束在 48-bit 地址空间上界时，`pend` 是合法的
  end-exclusive 值，但当前检查把最后一个完整合法块拒绝为 `EINTEGRITY`。
- **类别**：Linux 共同边界缺陷，不是 BSD 差异。
- **修复方向**：校验最后一个实际字节/块，或使用 `pend > limit` 的 byte limit
  比较，并单独处理零长度。
- **建议测试**：覆盖最后合法块、越界一字节、越界一块和零长度映射。
- **状态**：已静态复核；未动态复现；未修复。

### 5.12 P3-5：birthtime-only `VOP_SETATTR()` 可假成功

- **位置**：`src/erofs_vnops.c:252-281` 检查 mode、uid、gid、atime、mtime、flags
  和 size，但不检查 `va_birthtime`，最终可能返回 0。
- **FreeBSD 对照**：`VATTR_NULL()` 会把 birthtime 设为 `VNOVAL`，内核调用者可以
  构造仅 birthtime 有效的请求。
- **触发与影响**：直接内核 VOP 调用可收到成功但属性未改变，违反只读 VOP 语义。
- **路径限定**：独立复核未确认普通用户态或 NFSv4 可绕过只读 mount 检查到达该
  单属性路径，因此不能声称已有用户/NFS 可利用的假成功链。
- **类别**：BSD 独有 VOP 契约和未来维护问题，严重度降为 P3。
- **修复方向**：birthtime 变更返回 `EROFS`；对 type、nlink、fsid、fileid、
  blocksize、rdev、bytes、generation 等结构字段明确返回 `EINVAL`。
- **建议测试**：扩展内核 probe，直接提交 birthtime-only 和各结构字段请求；本地
  syscall 与 NFS 测试用于确认它们仍被只读层拒绝。
- **状态**：已静态复核；无已证实用户/NFS 路径；未修复。

### 5.13 P3-6：FRAGMENTS 特例分支不可达，注释与支持边界失配

- **位置**：`src/erofs_fs.h:56-64` 已把 `EROFS_FEATURE_INCOMPAT_FRAGMENTS` 放入
  `EROFS_ALL_SUPPORTED_INCOMPAT`；`src/super.c:532` 因而从 `unsupported` 中清除该
  bit，但 `src/super.c:533-549` 又试图在 `unsupported != 0` 时特例允许仅
  FRAGMENTS 的组合。
- **Linux 对照**：Linux 通过实际 fragment/packed inode 路径表达支持，不需要
  这种与 supported mask 自相矛盾的特例。
- **影响**：当前分支不可达，注释声称“窄允许”但真实代码已经把 FRAGMENTS 当作
  一般 supported incompat bit，误导维护者判断支持边界。
- **类别**：BSD 独有死分支和文档一致性问题。
- **修复方向**：依据真实 feature 支持政策二选一：从 supported mask 移除后保留
  严格特例，或删除死分支并准确文档化支持范围。
- **建议测试**：组合测试 FRAGMENTS、XATTR_PREFIXES、PLAIN_XATTR_PFX 和
  `packed_nid`，记录 mount errno 和实际 fragment inode 访问结果。
- **状态**：已静态复核；未动态复现；未修复。

### 5.14 不列为 correctness finding：fragment `pstart_hi`

曾有候选认为 fragment extent 构造会丢失 `pstart_hi`。当前静态证据不足以确认该
字段在 fragment 记录格式中具有同样的高位语义，也不足以证明当前路径实际丢失
可用地址。因此本报告不把它列为 correctness finding，只保留为“与上游格式语义
确认”的待办。后续必须先取得格式规范或上游实现证据，再决定是否测试或修改。

## 6. FreeBSD 最佳实践与原生能力复用

| 领域 | 当前做法 | 评估与决策 |
| --- | --- | --- |
| DEFLATE | `src/decompressor_deflate.c:28` 起调用 FreeBSD zlib | 正确复用；应保留，修正 errno 契约即可 |
| ZSTD | `src/decompressor_zstd.c` 使用 ZSTDIO API | 正确复用；FreeBSD 无通用独立 zstd KLD，不应伪造依赖 |
| MicroLZMA | `src/decompressor_lzma.c:14-38` 私有重命名并编译 XZ Embedded | 应保留本地实现；stock `xz.ko` 未定义 `XZ_DEC_MICROLZMA`，不能强行链接 |
| LZ4 | `src/lz4.c:21` 起实现 raw/partial decoder | 应保留；FreeBSD/OpenZFS 接口含不同 framing，且不满足 EROFS partial 语义 |
| 目录输出 | `src/dir.c:160-178` 自有 cookie helper | 不能机械替换；它额外验证 cookie 严格递增和容量短读 |
| `vfs_read_dirent()` | FreeBSD `sys/kern/vfs_subr.c:6814-6830` | 可原型化为输出层 helper，但必须保留 EROFS cookie 约束并回归 NFS |
| GEOM/VFS I/O | `src/super.c:226` 建 consumer，`src/data.c:250` 用 `bread()` | 符合 FreeBSD 文件系统惯用路径，不应改为 GEOM class 私有读接口 |
| vnode cache | `src/inode.c:435-460` 用 `vfs_hash_get/insert` | 总体正确；仅 `insmntque()` 失败所有权需修复 |
| pager | `src/erofs_vnops.c:434` 复用 local pager | 正确，避免重写 VM pager |
| ACL/extattr | `src/erofs_vnops.c:68` 等调用 POSIX.1e ACL/extattr API | 正确保留 BSD namespace 和权限差异 |
| CRC32C | `src/super.c:307` 使用 `calculate_crc32c()` | 正确复用 FreeBSD kernel helper |
| endian | 磁盘字段使用 `leXXtoh`，非对齐流使用 `leXXdec` | 正确；不应直接复制 Linux unaligned 宏 |
| checked arithmetic | 多处使用 compiler overflow builtin | 合理；FreeBSD 15 无更优的通用非 LinuxKPI 替代 |

### 6.1 为什么不能强行依赖 `xz.ko`

FreeBSD `sys/modules/xz/Makefile:5-20` 会编译 `xz_dec_lzma2.c` 并导出符号，但没有
定义 `XZ_DEC_MICROLZMA`。MicroLZMA 入口受该宏控制，因此 stock `xz.ko` 不提供
repo22 所需的 `xz_dec_microlzma_*` ABI。简单添加 `MODULE_DEPEND(erofs, xz, ...)`
不能解决符号缺失。

只有在 FreeBSD 正式启用并导出 MicroLZMA KPI，同时更新模块 ABI/version 后，
repo22 才应重新评估直接依赖。当前强行引用反而违反“优先复用，但不强制引用一切”
的原任务要求。

### 6.2 LZMA per-call allocation 是性能原型事项

`src/decompressor_lzma.c:55-66` 每次解压分配并释放 decoder state。Linux 使用可
复用 stream pool。当前没有证据证明它造成 correctness 错误，但并发压缩读取会
产生约 30 KiB state 的反复 malloc/free 和锁竞争。

后续应单独做 per-CPU、mount-local 或受限 pool 原型，测量并发吞吐、内存峰值、
卸载清理和字典变化。没有数据前，不应把缓存重构混入 correctness 批次。

## 7. BSD/Linux 行为差异分类

### 7.1 必要的 BSD 差异

- 正 errno，而不是 Linux 内核负 errno。
- VOP/VFS operation table、vnode lock、namecache、`vn_vget_ino()` 和
  `vfs_hash_*` 生命周期。
- GEOM consumer、设备 vnode 和 buffer cache I/O，而不是 folio/iomap/bio。
- FreeBSD extattr user/system namespace、`extattr_check_cred()` 和 POSIX.1e ACL。
- readdir 的 `a_cookies`/`a_ncookies` ABI、synthetic dot cookie 和 NFS 恢复语义。
- `fifo_specops`、FreeBSD FID 布局、generation 与 `ESTALE` 校验。
- pager 使用 `vnode_pager_local_getpages*`。

这些差异应保留，不应为了外观接近 Linux 而移除。

### 7.2 Linux 共同缺陷

- compact index 32-bit 加法回绕，见 `src/zmap.c:267` 与 Linux
  `fs/erofs/zmap.c:231`。
- 48-bit end-exclusive 最后合法块边界。
- 目录二分依赖排序；Linux 也未全局验证。repo22 可选择更严格验证，但不能把
  上游共同不变量说成 BSD 偏差。

源码相似不是保留共同缺陷的理由。修复时应尽量沿用上游命名和 checked arithmetic
结构，并把可上游化的发现单独记录。

### 7.3 BSD 独有缺陷

- `insmntque()` 失败后的 vnode 释放后访问。
- chunk 大读的整段 `M_WAITOK` 分配和 `size_t` 到 `int` 的 `uiomove()` 传参。
- root vnode 未检查 `VDIR`。
- DEFLATE errno 归一化过度。
- birthtime-only `VOP_SETATTR()` 假成功。
- FRAGMENTS supported mask 与特例注释矛盾。

### 7.4 非必要维护差异

- `erofs_fs.h` 定义顺序、常量命名和字段注释没有尽量保持 Linux 顺序。
- 压缩配置 loader 集中于 `decompressor.c`，而 Linux 分布在各 backend。
- backend 函数名使用 `lzma_decompress`、`deflate_decompress`、
  `zstd_decompress`，没有采用 Linux `z_erofs_*` 体系。
- `xattr.h`、`internal.h`、`erofs_defs.h` 中仍有失效 Linux 声明或未使用抽象。
- xattr prefix helper 命名、部分函数定义位置和空包装与 Linux 无必要不同。

### 7.5 需要原型或格式确认后再判断

- fragment extent 的 `pstart_hi` 语义。
- LZMA decoder state 缓存。
- 保留 cookie 验证的 `vfs_read_dirent()` 输出适配器。
- explicit extent 全表验证的分段/缓存策略。
- negative timestamp 与 inline symlink NUL 的正式格式语义。

## 8. 结构、命名和 style 对齐

### 8.1 正向对齐结果

- repo22 与 Linux 有 15 个共同 C/H 文件名。
- `src/namei.c` 的核心名称查找函数名称和顺序高度对应 Linux。
- `src/zmap.c` 的 13 个共享核心算法函数保持相同相对顺序，是当前对齐质量最高的
  文件之一。
- `src/Makefile` 中 12 个共同编译单元保持与 Linux Makefile 相同的相对顺序。
- `erofs_vnops.c` 集中 BSD VOP glue，避免把 FreeBSD 代码散入所有 Linux 对应
  算法文件，这一文件级差异是必要且有利于维护的。

### 8.2 `erofs_fs.h` 的非必要差异

BSD 与 Linux 都包含同一组核心磁盘结构，但 repo22 的结构顺序、常量命名和注释
存在明显漂移。例如 repo22 从 `src/erofs_fs.h:104` 定义 superblock，而 Linux
先定义 deviceslot；dirent、chunk index、map header 和 lcluster index 的位置也有
移动。机械审查对 19 个核心 struct/union 记录到 31/171 个顺序逆序对，顺序相似度
约 81.9%。

字段 packing、offset、endian 和 `_Static_assert` 是 correctness 约束，应保留 BSD
表达；结构定义顺序、字段语义注释和非平台相关名称则应尽量恢复 Linux，以降低
未来磁盘格式同步成本。`EROFS_ALL_SUPPORTED_INCOMPAT` 与 Linux 名称不同，也应
先判断是否存在真实语义差异，再决定是否保留。

### 8.3 压缩职责和命名

repo22 把 LZMA、DEFLATE、ZSTD 配置解析集中在 `src/decompressor.c`，Linux 则分别
放在对应 backend。调用 ABI 必须因 FreeBSD 内核 API 而不同，但配置 loader 的
文件职责和 `z_erofs_*` 命名并无平台限制。

建议在 correctness 修复完成后，单独评估把配置解析移回各 backend，并统一内部
命名。该重排必须保持双配置构建和全部压缩 Markdown 测试，不应与 P1/P2 修复混在
同一提交。

### 8.4 死代码和残留抽象

- `src/xattr.h:11-42` 保留注释掉的 Linux `CONFIG_*` 分支、未实现的
  `erofs_xattr_handlers`、`struct inode` 和 `struct posix_acl` 声明。
- `src/internal.h:50-71` 保留未使用的同步解压/cache 枚举和 `erofs_buf`；
  `src/internal.h:243-247` 的 `erofs_is_fileio_mode()` 固定返回 false。
- `src/erofs_defs.h:5-19` 的 CRC polynomial、inode slot bits 和 range-coder 常量
  多项仅定义未使用；`src/inode.c:137-139` 仍直接使用字面量 5。
- `src/super.c` 的部分空包装和函数顺序可进一步与 Linux/FreeBSD 惯例收敛，但应
  放在纯维护提交中。

### 8.5 失效测试入口和 harness

- `test_all_decompress.sh:2-7` 仍标记 repo19；其 `SRCDIR` 当前未实际使用，但测试
  内容不验证 repo22 KLD。
- `test_chunk_based.sh:2-17` 实际进入 repo17，后续会 clean、写镜像、卸载模块、
  配置 md 和 mount，具有真实误操作其他目录和全局系统状态的风险。
- `tests/test_decompress.c` 与 `tests/test_decompress_standalone.c` 已无法通过当前语法
  检查，并仍按旧参数数量调用后端接口；当前接口见 `src/internal.h:314-322`。

`docs/architecture.md:242-245` 已声明这两个根脚本不能作为验收入口，但只写文档
不足以消除可执行误入口。后续应删除、移入明确的 historical 目录，或改为立即失败
并指向 `tests/TC*.md`。

### 8.6 文档陈旧

- `docs/architecture.md:79` 的 `erofs_mount` 示例与当前
  `src/internal.h` 结构不一致，字段如 `z_algorithmformat`、`fragmentoff` 已陈旧。
- `docs/architecture.md:273` 声称“零拷贝”，但 `src/data.c:244-261` 明确执行
  `malloc` 和 `memcpy`。
- Linux 基线只记录绝对工作区路径和版本，没有独立仓库可获取的上游 provenance。

### 8.7 style(9) 机械结果

使用 FreeBSD `tools/build/checkstyle9.pl` 0.31 对 `src/*.[ch]` 连续检查，结果稳定：

- 18 个文件；
- 48 warnings；
- 1 error；
- 44 个超过 80 列；
- 4 个块注释格式告警；
- 唯一 error：`src/erofs_fs.h:265` 的 `return 0` 缺 FreeBSD 风格括号。

其他可见项包括 `src/internal.h:11-12` 的 `sys/param.h // MUST FIRST` 实际位于
`sys/types.h` 后，SPDX 注释形式混用，以及部分 Makefile 空白不统一。

这些结果不能机械全改。磁盘 ABI 宏、静态断言和与 Linux 保持一致的行，可能有
理由超过 80 列。建议先制定“FreeBSD style(9) 优先、磁盘 ABI/上游同步可例外”的
仓库规则，再逐批清理。

## 9. 正向成果与保留项

本轮不能只列问题。以下成果符合原任务 2 的目标，应在后续优化中保留：

- 使用 `bsd.kmod.mk`，而不是维持 Linux Kbuild 兼容层。
- GEOM consumer、设备 vnode、`bread()` 和 buffer cache 的组合符合 FreeBSD 文件
  系统路径。
- `vfs_hash_*`、vnode pager、ACL、extattr、CRC32C、endian helper 和 checked
  arithmetic 的总体选型正确。
- DEFLATE 和 ZSTD 直接复用可用的 FreeBSD 内核实现。
- 不强行依赖缺少 MicroLZMA ABI 的 `xz.ko`，不强行套用不兼容的 OpenZFS LZ4。
- `namei.c` 和 `zmap.c` 核心函数顺序与 Linux 高度对应。
- Linux-only 文件没有以空壳方式复制到 BSD 仓库。
- FreeBSD-only VOP glue 集中在 `erofs_vnops.c`，平台边界清晰。
- 既有动态测试已覆盖多设备、压缩映射、xattr/ACL、NFS、48-bit 和边界行为；
  本报告不重写这些 task 1 证据。

## 10. 可追溯性与许可证边界

### 10.1 仓库许可证材料

repo22 的 18 个生产 `src/*.[ch]` 文件均带 SPDX 标识：13 个
`GPL-2.0-only`、4 个 `BSD-2-Clause`、1 个 `MIT`。`docs/erofs.5:1-23` 自身包含
完整的 BSD 两条款文本。

但 repo22 根目录没有集中式 `LICENSE`、`COPYING`、`NOTICE`、许可证构成表或来源
清单。SPDX 可以识别文件当前声明，不能单独让第三方重建整个 KLD 的来源、整体
分发边界和权利链。

建议后续增加集中式许可证和来源 manifest，明确 GPL 派生核心、MIT 磁盘 ABI、
BSD VOP wrapper、本地 LZ4 和嵌入 XZ 源的关系。本报告不作兼容性或法律结论。

### 10.2 UDF helper 来源

`src/dir.c:158-178` 明确写有“modelled after UDF”。历史版本的 `erofs_uiodir`
与 FreeBSD `sys/fs/udf/udf_vnops.c:614-639` 在结构、分支顺序和控制流上高度接近；
当前版本已增加严格 cookie 单调性、结果枚举、容量检查和不同错误传播。

现有 Git 历史不足以区分最初是直接复制、紧密改写还是参考实现，因此不得断言
侵权或具体来源类别。应由作者确认来源过程，并据此决定是否补充 FreeBSD UDF 的
版权归属或说明。

### 10.3 Linux 基线外部可复现性

在当前 `/work` 单仓环境内，Linux 参考可由导入提交
`8be2be573d2b191c83d760b65c554f78eb95893c` 和 tree
`b79b9a8b62f633e887a8b99075ff9412fabd7f83` 验证。

`docs/architecture.md:160-163` 目前只记录本地绝对路径和 Linux 7.1-rc1 字符串，
没有官方上游 URL、上游 Git commit/tag、获取命令和校验值。因此内部审查可复现，
独立社区仓库的外部复现材料仍不完整。

## 11. 第三方维护者相似度

以下评分来自文件树、共同符号顺序、磁盘 ABI 顺序、FreeBSD API、代码卫生和文档
可复现性的综合人工/机械评估。它不是客观度量，也不代表 feature 完整度：

| 维度 | 暂评分 | 说明 |
| --- | ---: | --- |
| 文件树与职责 | 8.0/10 | 共同文件清晰，Linux-only/BSD-only 边界总体合理 |
| 核心算法命名和顺序 | 8.5/10 | namei/zmap 较好，压缩后端仍有差异 |
| 磁盘 ABI 头文件可同步性 | 6.0/10 | 布局重视正确性，但顺序、命名、注释漂移明显 |
| FreeBSD API 与构建集成 | 9.0/10 | GEOM、VFS、pager、ACL、压缩库选型总体正确 |
| 代码卫生与 style(9) | 5.5/10 | 死声明、旧入口、48 warnings/1 error |
| 社区文档与基线可复现性 | 5.0/10 | 内部可验证，独立仓库 provenance 不完整 |
| **综合维护者相似度** | **7.2/10** | 带权主观评估，用于维护排序，不是兼容性结论 |

综合分采用带权主观评估：文件树与职责 15%，核心算法命名和顺序 20%，磁盘 ABI
头文件可同步性 20%，FreeBSD API 与构建集成 20%，代码卫生与 style(9) 15%，社区
文档与基线可复现性 10%。计算为
`8.0*0.15 + 8.5*0.20 + 6.0*0.20 + 9.0*0.20 + 5.5*0.15 + 5.0*0.10 = 7.225`，
按一位小数四舍五入为 `7.2/10`。权重反映本任务更重视算法、ABI 和平台集成，仍不
应视为客观兼容性指标。

从第三方维护者视角，当前更准确的描述是：核心算法和主要 FreeBSD 适配已对齐，
但仍存在明确的 correctness 风险、结构漂移、代码卫生和可追溯性工作。

## 12. 后续执行路线

本报告只给出路线，不执行任何修改。

### 第一批：先处理两个 P1

1. 修复 `insmntque()` 失败后的 vnode UAF。
2. 对 chunk/physical read 建立严格分块上限，修复 `uiomove(int)` 宽度问题。
3. 为两个问题分别新增 Markdown 手工测试和独立 FreeBSD 动态报告。

该批次必须最小化变更面，不能混入文件重排或 style 清理。

### 第二批：P2 correctness 与边界测试

1. 目录全局严格排序验证与 namecache 负项检查。
2. root vnode `VDIR` 验证。
3. compact pblk 64-bit checked addition。
4. 量化 explicit extent 首次 O(N) 扫描，并决定预算/缓存策略。

每项一份或一组明确 Markdown 测试，复用既有 fixture helper，但不实现 CI。

### 第三批：P3 correctness、compatibility 与 semantic/style

1. correctness/API 契约：保留原 P3 严重度，分别修正 DEFLATE 分配失败 errno、
   48-bit end-exclusive 最后合法完整块边界，以及 birthtime-only `VOP_SETATTR()`
   的只读语义。
2. compatibility/格式语义：确认并实现 Linux 负时间戳兼容语义；明确 inline symlink
   内嵌 NUL 的格式政策并补充拒绝或兼容测试。
3. semantic/style：删除或改写不可达的 FRAGMENTS 特例分支，使注释、supported mask
   和真实支持边界一致。

六项均需各自的 Markdown 手工测试或同类成组测试，不得因进入后续批次而改变本报告
中的 P3 严重度。

### 第四批：低风险卫生、文档和 provenance

1. 删除或隔离 repo17/repo19 历史脚本和失配 C harness。
2. 清理 `xattr.h`、`internal.h`、`erofs_defs.h` 的死声明和死宏。
3. 修正 architecture 文档、零拷贝表述和 Linux 基线复现信息。
4. 增加 LICENSE/COPYING、许可证构成和来源 manifest。
5. 确认 UDF helper 和本地实现的作者归属。
6. 在规则明确后处理 style(9) 的确定性问题。

### 第五批：结构重排和压缩职责对齐

1. 恢复 `erofs_fs.h` 非平台相关定义顺序、注释和名称。
2. 评估把压缩配置 loader 移回各 backend。
3. 统一内部 `z_erofs_*` 命名和函数定义顺序。
4. 删除无行为包装，调整非必要函数位置差异。

该批次风险高于普通 style，必须用双配置构建、模块加载和全部相关 Markdown 测试
证明无行为变化。

### 第六批：性能原型

1. LZMA decoder state pool/cache。
2. explicit extent 验证缓存或分段策略。
3. `vfs_read_dirent()` 输出适配器。

原型必须提供基线、压力方法、内存峰值、卸载清理和退化行为；没有数据不合并。

## 13. 原任务三个目标的覆盖矩阵

| 原任务目标 | 已确认正向证据 | 本轮发现 | 尚未验证/后续 |
| --- | --- | --- | --- |
| 1. 最佳实践与 BSD 原生能力复用 | GEOM/bread、vfs_hash、pager、ACL/extattr、CRC/endian、DEFLATE/ZSTD 复用正确；LZ4/MicroLZMA 本地实现有技术理由 | `insmntque()` 契约违反；chunk 大分配；dir helper 需保留但可原型化输出层；LZMA per-call allocation | 动态复现 P1；XZ KPI、dir adapter、LZMA pool 原型 |
| 2. 正确处理 BSD/Linux 行为差异 | 正 errno、VOP/VFS、GEOM、namecache、cookie、ACL namespace、FID/generation 等必要差异清晰 | root 类型、setattr、errno、负时间；compact/48-bit/排序属于 Linux 共同问题，未误记为 BSD 差异 | negative time、symlink NUL、fragment pstart_hi 格式语义确认 |
| 3. 第三方维护者相似性 | 15 个共同文件；namei/zmap 和 Makefile 顺序质量高；未伪造 Linux-only 空文件 | erofs_fs 顺序/注释、压缩职责/命名、死代码、旧脚本、陈旧文档、style、provenance、许可证清单 | 逐批结构重排、来源确认、外部可复现基线、回归验证 |

因此，三个目标都已有实质正向成果，但目标 3 明显未达到“没有任何非必要差异”
的完成标准；目标 1 和目标 2 也因两个 P1 和若干 P2/P3 finding 需要继续工作。

## 14. 与 report-3 的关系

`current/report-3` 是任务 1 收尾时的历史快照。它关于 161 项 feature 手工验证、
构建、清理和当时已知 issue 的证据继续有效，本报告不修改也不重写这些结论。

但 report-3 中“未发现仍需消除的非必要 Linux/FreeBSD 结构、命名或职责差异”是
一个超出当时证据范围的绝对表述。当时没有保存：

- 全部文件的函数、变量和定义顺序对照；
- FreeBSD 原生 API 复用清单；
- Linux-only/BSD-only 文件逐项必要性论证；
- 死代码、失效入口、style(9)、来源和许可证审计；
- 独立仓库可重建的 Linux 基线 provenance。

因此，对任务 2 应以本报告作更精确限定：

> repo22 的核心算法和主要 FreeBSD 适配已取得良好对齐，但尚不能认定全面完成
> code review 和 style 优化；仍存在两个 P1、四个 P2、六个 P3，以及明确的结构、
> 代码卫生、style 和可追溯性工作。

该限定不回写 report-3，以保持历史报告不可变和审计链清晰。

## 15. 最终状态

- 本轮只创建 `current/report-4/`。
- 未修改 `src/`、`tests/`、`docs/`、`issues/`、既有 report 或 CI。
- 未声称任何 finding 已修复。
- 未把静态候选误写成动态复现结果。
- 新问题进入后续计划前，应先创建对应 Markdown 手工测试规格，再由独立执行者在
  FreeBSD 15 环境中复现、修复和回归。
