fs（ext4）: support ext4 extra isize xattr migration · Pull Request !624 · openKylin（孵化期）/x-kernel

## 概述

为 KExt4 实现 Linux ext4 兼容的 external xattr entry/block hash 编码，并支持在 regular-file metadata 写脏时扩展 `i_extra_isize`、在 inode body 与 external block 之间迁移 xattr 的完整布局规划能力。

## 主要变更

### 1. Linux 兼容的外部 xattr hash 编码（`xattr.rs`）
- 新增 `xattr_entry_hash()`：按 Linux ext4 算法计算每项 `e_hash`——name 逐字节 `rotate_left(5) ^ byte`，value 每 4 字节小端字 `rotate_left(16) ^ word`。
- `encode_xattr_entries()` 增加 `hash_entries` 开关：external block 写入每项 `e_hash`，并在 block header `0x0c` 处按 entry 顺序聚合 `h_hash`（`rotate_left(16) ^ e_hash`）；inline entry 的 `e_hash` 按 ext4 格式保持为零。
- 新增测试 `external_xattr_hashes_match_linux_ext4_algorithm` 验证固定 hash 向量（如 `0x0030_6161`）与 Linux 一致，`inline_xattr_entries_keep_zero_hashes` 验证 inline 保持零 hash。

### 2. 混合 inline/external 存储布局规划（`xattr.rs`）
- 新增 `XattrStoragePlan`，把 inode body 与 single external block 视为两个**同时可用**的容量区间。
- `plan_xattr_storage()` 通过有界 subset-sum（`select_xattr_subset()`，含 predecessor 回溯）选择放入 inode body 的属性子集，消除"整组放 inode 或整组放 block"造成的假 `ENOSPC`。
- 抽取 `sort_xattrs()` 与 `xattr_encoded_entry_len()` 公共辅助函数。

### 3. `i_extra_isize` 扩展与 xattr 迁移（`xattr.rs`、`inode.rs`）
- `Ext4InodeMetadata` 新增 `extra_isize` 字段，并暴露 `Ext4Inode::extra_isize()`。
- 新增 `try_expand_inode_extra_isize()`，由 `update_regular_inode_write_metadata()` 在 regular-file metadata 写脏时调用；依次尝试 `want_extra_isize` → `min_extra_isize` → 当前大小，全部失败则保留现状并继续普通 metadata 更新。
- `plan_inode_xattr_expansion()` 在扩展时优先保留既有 external 属性，仅在必要时迁移 inline 属性到 external block。
- `prepare_xattr_inode_update()` 重写 inline 区域、更新 `i_extra_isize` 磁盘字节，`i_file_acl`、`i_blocks` 与 inode checksum 更新与迁移同属一个 journal transaction；扩展路径不更新 ctime（timestamp 改为可选参数）。

### 4. Journal credit 上限保护（`jbd2/transaction.rs`、`journal.rs`）
- `reserve_more()` 改为 `pub(crate)`，新增 `max_reserved_credits` 参数：扩展后的保留总量不得超过当前 transaction 的 journal-space 上限，否则返回 `InsufficientJournalCredits`。
- `running_transaction_credit_limit()` 提升为 `pub(crate)` 供扩展路径查询；`InsufficientJournalCredits`/`JournalBusy` 时静默放弃扩展，不阻断普通 metadata 写脏。

### 5. 设计文档更新（`docs/design.md`、`docs/security.md`）
- 补充外部 xattr hash、混合布局规划、extra-isize 迁移的语义约束与 FMEA 条目 T-15，并扩展验证问题清单。

## Diagram Walkthrough

以下流程图展示了 regular-file 写脏时 `i_extra_isize` 扩展与 xattr 迁移的核心决策流程：

```mermaid
flowchart TD
 A["regular-file metadata 写脏 update_regular_inode_write_metadata"] --> B{"当前 extra_isize >= want_extra_isize?"}
 B -->|"是，无需扩展"| F["仅更新普通 metadata update_regular_inode_size_metadata"]
 B -->|"否"| C["读取 inline 与 external xattr try_expand_inode_extra_isize"]
 C --> D["plan_inode_xattr_expansion 依次尝试 want → min → current subset-sum 规划 inline/external 分区"]
 D -->|"布局全部失败"| F
 D -->|"找到可行布局"| E["reserve_more 扩展 journal credits 不得超过 transaction 上限"]
 E -->|"credit 不足或 JournalBusy"| F
 E -->|"credit 充足"| G["apply_xattr_storage_plan 同一 transaction 内： 重写 external block（含 e_hash / h_hash / checksum） 重写 inline 区域，更新 i_extra_isize / i_file_acl / i_blocks / inode checksum"]
```

## 新增功能

- Linux-compatible external xattr entry/block hash（`e_hash`/`h_hash`），保证外部 xattr block 可被 e2fsck/Linux 正常识别。
- `i_extra_isize` 最佳努力扩展与 xattr 混合存储迁移，提升 `want_extra_isize` 声明字段的利用率。

## Bug 修复

- 修复 xattr 只按 inode body 或 external block 二选一存储导致的假 `ENOSPC`：现在两区可同时使用，由有界 subset-sum 保证不丢失属性。
- 修复 journal handle 扩展 credit 时可能越过当前 transaction journal 空间上限的问题。

## 破坏性变更

- `JournalHandle::reserve_more()` 签名变更：新增必填 `max_reserved_credits: u32` 参数；`Ext4Filesystem::update_regular_inode_write_metadata()` 由 `&self` 改为 `&mut self`。

类型	指派人员	状态
审查	Debin 郭伟康王1宁于博	进行中 (0/1人)
测试	王1宁 x-cibot	进行中 (0/1人)

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