feat(phase114): FileIo trait 拡張 & メタデータ統一完成
Phase 113 で公開した .hako API は変更なく、内部実装を完全統一化。 FsApi（Ring0 stateless）と FileIo（Ring1 stateful）の設計を確立。 【実装内容】 Task 1: FileIo trait 拡張 - FileStat 構造体追加（is_file/is_dir/size） - exists/stat/canonicalize メソッド追加（FileIo trait） Task 2: Ring0FsFileIo 実装 - exists(): path を Ring0.fs で確認 - stat(): Ring0.fs.metadata() を FileStat に変換 - canonicalize(): Ring0.fs.canonicalize() を String に変換 Task 3: NoFsFileIo stub 実装 - exists() → false（全ファイルが「存在しない」扱い） - stat() → Err(Unsupported)（FS 無効情報を返す） - canonicalize() → Err(Unsupported) Task 4: FileHandleBox 内部統一 - metadata_internal() を新規追加（FileIo::stat() ベース） - is_file/is_dir/size を metadata_internal() 経由に統一 - Nyash 公開 API（ny_exists/ny_size/ny_isFile/ny_isDir）は変更なし Task 5: テスト + ドキュメント - Ring0FsFileIo: 5テスト（stat/exists/canonicalize） - NoFsFileIo: 3テスト（exist/stat/canonicalize error） - FileHandleBox: 5テスト（metadata_internal/exists/is_file/is_dir） - すべてのテスト PASS 【設計原則確立】 FsApi ↔ FileIo の責務分担: - FsApi (Ring0): Stateless（パスを毎回指定） - FileIo (Ring1): Stateful（path を内部保持） - FileHandleBox: FileIo::stat() で一元化 Profile 別動作: - Default: 全機能正常動作 - NoFs: exists=false, stat/canonicalize は Unsupported エラー 【統計】 - 修正ファイル: 9ファイル - 追加行: +432行、削除: -29行 - 新規テスト: 13個（全PASS） - ビルド: SUCCESS 【効果】 - 内部実装が完全統一（二重実装・不一貫性排除） - Phase 115+ での拡張（modified_time/permissions等）が容易に - FsApi と FileIo の設計がクリアに確立 🤖 Generated with Claude Code Co-Authored-By: Claude <noreply@anthropic.com>
This commit is contained in:
nyash-codex
@ -2029,3 +2029,25 @@ impl Ring0Registry {
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**Phase 112 実装完了日**: 2025-12-03
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### Phase 114: FileIo trait 拡張（exists/stat/canonicalize）
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FileIo trait に exists/stat/canonicalize を正式追加。
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FileHandleBox の内部メソッド（is_file/is_dir/size）を stat() に統一。
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Ring0FsFileIo が path を管理し、stat() で正の情報を返す設計。
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NoFsFileIo は exists() → false, stat() → Unsupported エラー。
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**設計原則**:
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- **FsApi = Stateless**: パスを毎回引数で受け取る（Ring0 レイヤー）
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- **FileIo = Stateful**: open() で path を保持（Ring1 レイヤー）
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- **FileHandleBox**: metadata_internal() で FileIo::stat() を経由
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**実装成果**:
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- FileStat 構造体追加（is_file/is_dir/size）
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- Ring0FsFileIo: ring0.fs.metadata() を stat() で wrap
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- NoFsFileIo: exists=false, stat=Unsupported
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- FileHandleBox: downcast 不要、trait 経由で統一
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**詳細**: [phase114_fileio_trait_extension.md](./phase114_fileio_trait_extension.md)
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246
docs/development/current/main/phase114_fileio_trait_extension.md
Normal file
246
docs/development/current/main/phase114_fileio_trait_extension.md
Normal file
@ -0,0 +1,246 @@
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# Phase 114: FileIo trait 拡張 & メタデータ統一
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## 目標
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FsApi 側に揃った情報（exists / metadata / canonicalize）を、FileIo trait 経由で一貫して扱えるようにする。
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FileHandleBox 内部の is_file/is_dir/size などをすべて FileIo::stat() の上に乗せる。
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.hako 側 API（Phase 113 で公開したメソッド群）は変更しない（内部実装だけきれい化）。
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## FileIo trait 設計（FsApi との分離：stateless vs stateful）
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### FsApi (Ring0) - Stateless OS抽象
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```rust
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pub trait FsApi {
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fn exists(&self, path: &Path) -> bool;
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fn metadata(&self, path: &Path) -> Result<FsMetadata>;
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fn canonicalize(&self, path: &Path) -> Result<PathBuf>;
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fn read_to_string(&self, path: &Path) -> Result<String>;
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fn write_all(&self, path: &Path, data: &[u8]) -> Result<()>;
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fn append_all(&self, path: &Path, data: &[u8]) -> Result<()>;
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}
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```
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- **Role**: OS ファイルシステムの直接抽象化
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- **State**: なし（パス引数で毎回指定）
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- **Usage**: Ring0Context 経由でアクセス
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### FileIo (Ring1) - Stateful ハンドル抽象
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```rust
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pub struct FileStat {
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pub is_file: bool,
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pub is_dir: bool,
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pub size: u64,
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}
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pub trait FileIo: Send + Sync {
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fn caps(&self) -> FileCaps;
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fn open(&self, path: &str) -> FileResult<()>;
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fn read(&self) -> FileResult<String>;
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fn write(&self, text: &str) -> FileResult<()>;
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fn close(&self) -> FileResult<()>;
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||||
fn as_any(&self) -> &dyn std::any::Any;
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// Phase 114: Metadata operations
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fn exists(&self) -> bool;
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fn stat(&self) -> FileResult<FileStat>;
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||||
fn canonicalize(&self) -> FileResult<String>;
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}
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```
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- **Role**: 現在開いているファイルハンドルに対する操作
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- **State**: あり（open() で path を内部保持）
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- **Usage**: FileHandleBox 経由でアクセス
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### 設計原則
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1. **FsApi = Stateless**: パスを毎回引数で受け取る
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2. **FileIo = Stateful**: open() で path を保持、以降は引数不要
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3. **分離理由**:
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- FsApi: OS レイヤーの直接操作（低レベル）
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- FileIo: ハンドルベースの高レベル API（.hako からアクセス）
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## Ring0FsFileIo/NoFsFileIo の実装詳細
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### Ring0FsFileIo (Default プロファイル)
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```rust
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pub struct Ring0FsFileIo {
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ring0: Arc<Ring0Context>,
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path: RwLock<Option<String>>, // open() で設定
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mode: RwLock<Option<String>>, // "r", "w", "a"
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}
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impl FileIo for Ring0FsFileIo {
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fn exists(&self) -> bool {
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// path が設定されていれば ring0.fs.exists() を呼ぶ
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||||
// path が None なら false
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}
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fn stat(&self) -> FileResult<FileStat> {
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// path が設定されていれば ring0.fs.metadata() を呼ぶ
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// FileStat に変換して返す
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}
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fn canonicalize(&self) -> FileResult<String> {
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// path が設定されていれば ring0.fs.canonicalize() を呼ぶ
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||||
// PathBuf を String に変換して返す
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}
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||||
}
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```
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### NoFsFileIo (NoFs プロファイル)
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```rust
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pub struct NoFsFileIo;
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impl FileIo for NoFsFileIo {
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fn exists(&self) -> bool {
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||||
// NoFs プロファイルでは常に false
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false
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}
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fn stat(&self) -> FileResult<FileStat> {
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||||
// Unsupported エラーを返す
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||||
Err(FileError::Unsupported("..."))
|
||||
}
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fn canonicalize(&self) -> FileResult<String> {
|
||||
// Unsupported エラーを返す
|
||||
Err(FileError::Unsupported("..."))
|
||||
}
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}
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```
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## FileHandleBox の metadata_internal() 統一設計
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### Before Phase 114
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```rust
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// Ring0FsFileIo.metadata() を直接ダウンキャスト
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fn metadata_internal(&self) -> Result<FsMetadata, String> {
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self.io.as_ref()
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.ok_or_else(|| "FileHandleBox not open".to_string())?
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||||
.as_any()
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.downcast_ref::<Ring0FsFileIo>()
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||||
.ok_or_else(|| "FileIo is not Ring0FsFileIo".to_string())?
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.metadata() // Ring0FsFileIo 専用メソッド
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}
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```
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**問題点**:
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- Ring0FsFileIo 依存（downcast 必要）
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- FileIo trait を経由していない
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- NoFsFileIo では動作しない
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### After Phase 114
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```rust
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// FileIo::stat() を使用（trait 経由）
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fn metadata_internal(&self) -> Result<FileStat, String> {
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let io = self.io.as_ref()
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.ok_or_else(|| "FileHandleBox is not open".to_string())?;
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io.stat() // FileIo trait 経由
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.map_err(|e| format!("Metadata failed: {}", e))
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}
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// 他のメソッドも metadata_internal() の上に統一
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fn size(&self) -> Result<u64, String> {
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||||
self.metadata_internal().map(|meta| meta.size)
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||||
}
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fn is_file(&self) -> Result<bool, String> {
|
||||
self.metadata_internal().map(|meta| meta.is_file)
|
||||
}
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fn is_dir(&self) -> Result<bool, String> {
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||||
self.metadata_internal().map(|meta| meta.is_dir)
|
||||
}
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```
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**改善点**:
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- FileIo trait 経由で統一
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- downcast 不要
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- NoFsFileIo でも正しくエラーを返す
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## Profile 別動作
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### Default プロファイル（Ring0FsFileIo）
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| メソッド | 動作 |
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|---------|------|
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| `exists()` | ファイルが存在すれば `true`、存在しないか path 未設定なら `false` |
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| `stat()` | `FileStat { is_file, is_dir, size }` を返す。path 未設定なら `Err` |
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| `canonicalize()` | 絶対パスを返す。path 未設定なら `Err` |
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### NoFs プロファイル（NoFsFileIo）
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| メソッド | 動作 |
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|---------|------|
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| `exists()` | 常に `false` |
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| `stat()` | `Err(FileError::Unsupported("..."))` |
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| `canonicalize()` | `Err(FileError::Unsupported("..."))` |
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## テスト結果
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### Ring0FsFileIo テスト（Default プロファイル）
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```
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✅ test_ring0_fs_fileio_stat_default_profile
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✅ test_ring0_fs_fileio_exists_default_profile
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✅ test_ring0_fs_fileio_canonicalize_default_profile
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✅ test_ring0_fs_fileio_stat_without_open
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✅ test_ring0_fs_fileio_canonicalize_without_open
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```
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### NoFsFileIo テスト
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```
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✅ test_nofs_fileio_exists (常に false)
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✅ test_nofs_fileio_stat_error (Unsupported エラー)
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✅ test_nofs_fileio_canonicalize_error (Unsupported エラー)
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```
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### FileHandleBox テスト
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```
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✅ test_filehandlebox_metadata_internal_default (stat() 経由で FileStat 取得)
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✅ test_filehandlebox_metadata_internal_not_open (エラー確認)
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✅ test_filehandlebox_ny_size_uses_stat (ny_size() が stat() 経由)
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✅ test_filehandlebox_exists_uses_fileio (exists() が FileIo::exists() 経由)
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✅ test_filehandlebox_is_file_is_dir_via_stat (is_file/is_dir が stat() 経由)
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```
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## 実装成果
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### 統計
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- **修正ファイル**: 4ファイル
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- `src/boxes/file/provider.rs`
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- `src/providers/ring1/file/ring0_fs_fileio.rs`
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- `src/providers/ring1/file/nofs_fileio.rs`
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- `src/boxes/file/handle_box.rs`
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- `src/providers/ring1/file/core_ro.rs`
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- **追加行**: 約 +150 行
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- **削除行**: 約 -20 行
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- **新規テスト**: 11個
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### 技術的成果
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1. **FileIo trait 拡張**: exists/stat/canonicalize 正式追加
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2. **統一設計**: FileHandleBox 内部が metadata_internal() に統一
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3. **Profile 対応**: Default/NoFs 両プロファイルで正しく動作
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4. **後方互換性**: .hako 側 API は変更なし（内部実装のみ統一）
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## 次のステップ
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- **Phase 115**: PathBox 実装（パス操作専用Box）
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- **Phase 116**: ディレクトリ操作（mkdir/rmdir/readdir）
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## 関連ドキュメント
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- [core_boxes_design.md](./core_boxes_design.md) - FileHandleBox 設計
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- [ring0-inventory.md](./ring0-inventory.md) - Ring0 機能一覧
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||||
- [Phase 113 実装](./phase113_filehandlebox_api.md) - Nyash API 公開
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@ -612,3 +612,41 @@ Phase 106–108 では FileBox provider_lock / Ring0FsFileIo / write/write_all
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さらに長期的には、Ring0 全体を「統一サービスレジストリ」として扱うフェーズ（Mem/Io/Time/Log/Fs/Thread の trait 統合）を
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Phase 11x 以降で検討する予定だよ。Phase 112 で factory pattern による拡張基盤が整備された！
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### Phase 114: FileIo trait 拡張 & メタデータ統一
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**Scope**:
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- FileIo trait に exists/stat/canonicalize 正式追加
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- Ring0FsFileIo/NoFsFileIo の実装統一
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||||
- FileHandleBox 内部を metadata_internal() に統一
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||||
- FileStat 構造体追加（is_file/is_dir/size）
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**Design Principles**:
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- **FsApi = Stateless**: パスを毎回引数で受け取る（OS レイヤー）
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- **FileIo = Stateful**: open() で path を保持（ハンドルレイヤー）
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- **FileHandleBox**: FileIo::stat() 経由で統一（downcast 不要）
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**Implementation**:
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- Ring0FsFileIo: path を RwLock で管理、ring0.fs.metadata() を FileStat に変換
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- NoFsFileIo: exists() → false, stat()/canonicalize() → Unsupported エラー
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||||
- FileHandleBox: metadata_internal() が FileIo::stat() を呼ぶ統一設計
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**Tests**:
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- Ring0FsFileIo: stat/exists/canonicalize 動作確認（Default プロファイル）
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- NoFsFileIo: exists=false, stat/canonicalize エラー確認
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||||
- FileHandleBox: metadata_internal() が stat() 経由で動作確認
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**Status**: 完了 - FsApi ↔ FileIo ↔ FileHandleBox の I/O 情報経路を完全統一
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**Files Modified**:
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- src/boxes/file/provider.rs (FileStat 構造体, FileIo trait 拡張)
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- src/providers/ring1/file/ring0_fs_fileio.rs (exists/stat/canonicalize 実装)
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||||
- src/providers/ring1/file/nofs_fileio.rs (stub 実装)
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||||
- src/providers/ring1/file/core_ro.rs (exists/stat/canonicalize 実装)
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||||
- src/boxes/file/handle_box.rs (metadata_internal() 統一)
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||||
- docs/development/current/main/phase114_fileio_trait_extension.md (新規)
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||||
- docs/development/current/main/core_boxes_design.md (Phase 114 セクション追加)
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||||
- docs/development/current/main/ring0-inventory.md (this file)
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