xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/devfs/mod.rs (revision 02343d0b5b47c07e7f4ec3818940795b1009fae1)
1004e86ffSlogin /// 导出devfs的模块
2004e86ffSlogin pub mod null_dev;
3004e86ffSlogin pub mod zero_dev;
406b09f34Skong 
5004e86ffSlogin use super::vfs::{
6004e86ffSlogin     core::{generate_inode_id, ROOT_INODE},
773c607aaSYJwu2023     file::FileMode,
86b4e7a29SLoGin     syscall::ModeType,
940609970SGnoCiYeH     FileSystem, FileType, FsInfo, IndexNode, Metadata,
10004e86ffSlogin };
11004e86ffSlogin use crate::{
12*02343d0bSLoGin     driver::base::device::device_number::DeviceNumber,
13b087521eSChiichen     kerror, kinfo,
14b087521eSChiichen     libs::{
15b087521eSChiichen         once::Once,
16b087521eSChiichen         spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
17b087521eSChiichen     },
1820e3152eSlogin     time::TimeSpec,
19004e86ffSlogin };
20004e86ffSlogin use alloc::{
21004e86ffSlogin     collections::BTreeMap,
22004e86ffSlogin     string::{String, ToString},
23004e86ffSlogin     sync::{Arc, Weak},
24004e86ffSlogin     vec::Vec,
25004e86ffSlogin };
2691e9d4abSLoGin use system_error::SystemError;
27004e86ffSlogin 
28004e86ffSlogin const DEVFS_MAX_NAMELEN: usize = 64;
29004e86ffSlogin 
30004e86ffSlogin /// @brief dev文件系统
31004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
32004e86ffSlogin pub struct DevFS {
33004e86ffSlogin     // 文件系统根节点
34004e86ffSlogin     root_inode: Arc<LockedDevFSInode>,
35004e86ffSlogin }
36004e86ffSlogin 
37004e86ffSlogin impl FileSystem for DevFS {
38004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
39004e86ffSlogin         self
40004e86ffSlogin     }
41004e86ffSlogin 
42004e86ffSlogin     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> {
43004e86ffSlogin         return self.root_inode.clone();
44004e86ffSlogin     }
45004e86ffSlogin 
46004e86ffSlogin     fn info(&self) -> super::vfs::FsInfo {
47004e86ffSlogin         return FsInfo {
48004e86ffSlogin             blk_dev_id: 0,
49004e86ffSlogin             max_name_len: DEVFS_MAX_NAMELEN,
50004e86ffSlogin         };
51004e86ffSlogin     }
52004e86ffSlogin }
53004e86ffSlogin 
54004e86ffSlogin impl DevFS {
55004e86ffSlogin     pub fn new() -> Arc<Self> {
56004e86ffSlogin         // 初始化root inode
57004e86ffSlogin         let root: Arc<LockedDevFSInode> = Arc::new(LockedDevFSInode(SpinLock::new(
58004e86ffSlogin             // /dev 的权限设置为 读+执行,root 可以读写
59004e86ffSlogin             // root 的 parent 是空指针
606b4e7a29SLoGin             DevFSInode::new(FileType::Dir, ModeType::from_bits_truncate(0o755), 0),
61004e86ffSlogin         )));
62004e86ffSlogin 
63004e86ffSlogin         let devfs: Arc<DevFS> = Arc::new(DevFS { root_inode: root });
64004e86ffSlogin 
65004e86ffSlogin         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
66004e86ffSlogin         let mut root_guard: SpinLockGuard<DevFSInode> = devfs.root_inode.0.lock();
67004e86ffSlogin         root_guard.parent = Arc::downgrade(&devfs.root_inode);
68004e86ffSlogin         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&devfs.root_inode);
69004e86ffSlogin         root_guard.fs = Arc::downgrade(&devfs);
70004e86ffSlogin         // 释放锁
71004e86ffSlogin         drop(root_guard);
72004e86ffSlogin 
73004e86ffSlogin         // 创建文件夹
74004e86ffSlogin         let root: &Arc<LockedDevFSInode> = &devfs.root_inode;
75004e86ffSlogin         root.add_dir("char")
76004e86ffSlogin             .expect("DevFS: Failed to create /dev/char");
77004e86ffSlogin 
78004e86ffSlogin         root.add_dir("block")
79004e86ffSlogin             .expect("DevFS: Failed to create /dev/block");
80004e86ffSlogin         devfs.register_bultinin_device();
81004e86ffSlogin 
8233270d00Slogin         // kdebug!("ls /dev: {:?}", root.list());
83004e86ffSlogin         return devfs;
84004e86ffSlogin     }
85004e86ffSlogin 
86004e86ffSlogin     /// @brief 注册系统内部自带的设备
87004e86ffSlogin     fn register_bultinin_device(&self) {
88004e86ffSlogin         use null_dev::LockedNullInode;
89004e86ffSlogin         use zero_dev::LockedZeroInode;
90004e86ffSlogin         let dev_root: Arc<LockedDevFSInode> = self.root_inode.clone();
91004e86ffSlogin         dev_root
92004e86ffSlogin             .add_dev("null", LockedNullInode::new())
93004e86ffSlogin             .expect("DevFS: Failed to register /dev/null");
94004e86ffSlogin         dev_root
95004e86ffSlogin             .add_dev("zero", LockedZeroInode::new())
96004e86ffSlogin             .expect("DevFS: Failed to register /dev/zero");
97004e86ffSlogin     }
98004e86ffSlogin 
99004e86ffSlogin     /// @brief 在devfs内注册设备
100004e86ffSlogin     ///
101004e86ffSlogin     /// @param name 设备名称
102004e86ffSlogin     /// @param device 设备节点的结构体
10320e3152eSlogin     pub fn register_device<T: DeviceINode>(
10420e3152eSlogin         &self,
10520e3152eSlogin         name: &str,
10620e3152eSlogin         device: Arc<T>,
10720e3152eSlogin     ) -> Result<(), SystemError> {
108004e86ffSlogin         let dev_root_inode: Arc<LockedDevFSInode> = self.root_inode.clone();
10920e3152eSlogin         let metadata = device.metadata()?;
11020e3152eSlogin         match metadata.file_type {
111004e86ffSlogin             // 字节设备挂载在 /dev/char
112004e86ffSlogin             FileType::CharDevice => {
113004e86ffSlogin                 if let Err(_) = dev_root_inode.find("char") {
1146b4e7a29SLoGin                     dev_root_inode.create(
1156b4e7a29SLoGin                         "char",
1166b4e7a29SLoGin                         FileType::Dir,
1176b4e7a29SLoGin                         ModeType::from_bits_truncate(0o755),
1186b4e7a29SLoGin                     )?;
119004e86ffSlogin                 }
120004e86ffSlogin 
121004e86ffSlogin                 let any_char_inode = dev_root_inode.find("char")?;
122004e86ffSlogin                 let dev_char_inode: &LockedDevFSInode = any_char_inode
123004e86ffSlogin                     .as_any_ref()
124004e86ffSlogin                     .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
125004e86ffSlogin                     .unwrap();
12620e3152eSlogin                 // 在 /dev/char 下创建设备节点
127004e86ffSlogin                 dev_char_inode.add_dev(name, device.clone())?;
12820e3152eSlogin 
12920e3152eSlogin                 // 特殊处理 tty 设备,挂载在 /dev 下
13020e3152eSlogin                 if name.starts_with("tty") && name.len() > 3 {
13120e3152eSlogin                     dev_root_inode.add_dev(name, device.clone())?;
13220e3152eSlogin                 }
133004e86ffSlogin                 device.set_fs(dev_char_inode.0.lock().fs.clone());
134004e86ffSlogin             }
135004e86ffSlogin             FileType::BlockDevice => {
136004e86ffSlogin                 if let Err(_) = dev_root_inode.find("block") {
1376b4e7a29SLoGin                     dev_root_inode.create(
1386b4e7a29SLoGin                         "block",
1396b4e7a29SLoGin                         FileType::Dir,
1406b4e7a29SLoGin                         ModeType::from_bits_truncate(0o755),
1416b4e7a29SLoGin                     )?;
142004e86ffSlogin                 }
143004e86ffSlogin 
144004e86ffSlogin                 let any_block_inode = dev_root_inode.find("block")?;
145004e86ffSlogin                 let dev_block_inode: &LockedDevFSInode = any_block_inode
146004e86ffSlogin                     .as_any_ref()
147004e86ffSlogin                     .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
148004e86ffSlogin                     .unwrap();
149004e86ffSlogin 
150004e86ffSlogin                 dev_block_inode.add_dev(name, device.clone())?;
151004e86ffSlogin                 device.set_fs(dev_block_inode.0.lock().fs.clone());
152004e86ffSlogin             }
15340314b30SXiaoye Zheng             FileType::KvmDevice => {
15440314b30SXiaoye Zheng                 dev_root_inode
15540314b30SXiaoye Zheng                     .add_dev(name, device.clone())
15640314b30SXiaoye Zheng                     .expect("DevFS: Failed to register /dev/kvm");
15740314b30SXiaoye Zheng             }
158*02343d0bSLoGin             FileType::FramebufferDevice => {
159*02343d0bSLoGin                 dev_root_inode
160*02343d0bSLoGin                     .add_dev(name, device.clone())
161*02343d0bSLoGin                     .expect("DevFS: Failed to register /dev/fb");
162*02343d0bSLoGin             }
163004e86ffSlogin             _ => {
16479a452ceShoumkh                 return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
165004e86ffSlogin             }
166004e86ffSlogin         }
167004e86ffSlogin 
168004e86ffSlogin         return Ok(());
169004e86ffSlogin     }
170004e86ffSlogin 
171004e86ffSlogin     /// @brief 卸载设备
17220e3152eSlogin     pub fn unregister_device<T: DeviceINode>(
17320e3152eSlogin         &self,
17420e3152eSlogin         name: &str,
17520e3152eSlogin         device: Arc<T>,
17620e3152eSlogin     ) -> Result<(), SystemError> {
177004e86ffSlogin         let dev_root_inode: Arc<LockedDevFSInode> = self.root_inode.clone();
178004e86ffSlogin         match device.metadata().unwrap().file_type {
179004e86ffSlogin             // 字节设备挂载在 /dev/char
180004e86ffSlogin             FileType::CharDevice => {
181004e86ffSlogin                 if let Err(_) = dev_root_inode.find("char") {
182676b8ef6SMork                     return Err(SystemError::ENOENT);
183004e86ffSlogin                 }
184004e86ffSlogin 
185004e86ffSlogin                 let any_char_inode = dev_root_inode.find("char")?;
186004e86ffSlogin                 let dev_char_inode = any_char_inode
187004e86ffSlogin                     .as_any_ref()
188004e86ffSlogin                     .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
189004e86ffSlogin                     .unwrap();
190004e86ffSlogin                 // TODO: 调用设备的卸载接口(当引入卸载接口之后)
191004e86ffSlogin                 dev_char_inode.remove(name)?;
192004e86ffSlogin             }
193004e86ffSlogin             FileType::BlockDevice => {
194004e86ffSlogin                 if let Err(_) = dev_root_inode.find("block") {
195676b8ef6SMork                     return Err(SystemError::ENOENT);
196004e86ffSlogin                 }
197004e86ffSlogin 
198004e86ffSlogin                 let any_block_inode = dev_root_inode.find("block")?;
199004e86ffSlogin                 let dev_block_inode = any_block_inode
200004e86ffSlogin                     .as_any_ref()
201004e86ffSlogin                     .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
202004e86ffSlogin                     .unwrap();
203004e86ffSlogin 
204004e86ffSlogin                 dev_block_inode.remove(name)?;
205004e86ffSlogin             }
206004e86ffSlogin             _ => {
20779a452ceShoumkh                 return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
208004e86ffSlogin             }
209004e86ffSlogin         }
210004e86ffSlogin 
211004e86ffSlogin         return Ok(());
212004e86ffSlogin     }
213004e86ffSlogin }
214004e86ffSlogin 
215004e86ffSlogin /// @brief dev文件i节点(锁)
216004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
217004e86ffSlogin pub struct LockedDevFSInode(SpinLock<DevFSInode>);
218004e86ffSlogin 
219004e86ffSlogin /// @brief dev文件i节点(无锁)
220004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
221004e86ffSlogin pub struct DevFSInode {
222004e86ffSlogin     /// 指向父Inode的弱引用
223004e86ffSlogin     parent: Weak<LockedDevFSInode>,
224004e86ffSlogin     /// 指向自身的弱引用
225004e86ffSlogin     self_ref: Weak<LockedDevFSInode>,
226004e86ffSlogin     /// 子Inode的B树
227004e86ffSlogin     children: BTreeMap<String, Arc<dyn IndexNode>>,
228004e86ffSlogin     /// 指向inode所在的文件系统对象的指针
229004e86ffSlogin     fs: Weak<DevFS>,
230004e86ffSlogin     /// INode 元数据
231004e86ffSlogin     metadata: Metadata,
232004e86ffSlogin }
233004e86ffSlogin 
234004e86ffSlogin impl DevFSInode {
2356b4e7a29SLoGin     pub fn new(dev_type_: FileType, mode: ModeType, data_: usize) -> Self {
2366b4e7a29SLoGin         return Self::new_with_parent(Weak::default(), dev_type_, mode, data_);
237004e86ffSlogin     }
238004e86ffSlogin 
239004e86ffSlogin     pub fn new_with_parent(
240004e86ffSlogin         parent: Weak<LockedDevFSInode>,
241004e86ffSlogin         dev_type_: FileType,
2426b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
243004e86ffSlogin         data_: usize,
244004e86ffSlogin     ) -> Self {
245004e86ffSlogin         return DevFSInode {
246004e86ffSlogin             parent: parent,
247004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
248004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
249004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
250004e86ffSlogin                 dev_id: 1,
251004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
252004e86ffSlogin                 size: 0,
253004e86ffSlogin                 blk_size: 0,
254004e86ffSlogin                 blocks: 0,
255004e86ffSlogin                 atime: TimeSpec::default(),
256004e86ffSlogin                 mtime: TimeSpec::default(),
257004e86ffSlogin                 ctime: TimeSpec::default(),
258004e86ffSlogin                 file_type: dev_type_, // 文件夹
2596b4e7a29SLoGin                 mode,
260004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
261004e86ffSlogin                 uid: 0,
262004e86ffSlogin                 gid: 0,
263*02343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::from(data_ as u32),
264004e86ffSlogin             },
265004e86ffSlogin             fs: Weak::default(),
266004e86ffSlogin         };
267004e86ffSlogin     }
268004e86ffSlogin }
269004e86ffSlogin 
270004e86ffSlogin impl LockedDevFSInode {
271676b8ef6SMork     pub fn add_dir(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
272004e86ffSlogin         let guard: SpinLockGuard<DevFSInode> = self.0.lock();
273004e86ffSlogin 
274004e86ffSlogin         if guard.children.contains_key(name) {
275676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
276004e86ffSlogin         }
277004e86ffSlogin 
2786b4e7a29SLoGin         match self.do_create_with_data(
2796b4e7a29SLoGin             guard,
2806b4e7a29SLoGin             name,
2816b4e7a29SLoGin             FileType::Dir,
2826b4e7a29SLoGin             ModeType::from_bits_truncate(0o755),
2836b4e7a29SLoGin             0,
2846b4e7a29SLoGin         ) {
285004e86ffSlogin             Ok(inode) => inode,
286004e86ffSlogin             Err(err) => {
287004e86ffSlogin                 return Err(err);
288004e86ffSlogin             }
289004e86ffSlogin         };
290004e86ffSlogin 
291004e86ffSlogin         return Ok(());
292004e86ffSlogin     }
293004e86ffSlogin 
294676b8ef6SMork     pub fn add_dev(&self, name: &str, dev: Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
295004e86ffSlogin         let mut this = self.0.lock();
296004e86ffSlogin 
297004e86ffSlogin         if this.children.contains_key(name) {
298676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
299004e86ffSlogin         }
300004e86ffSlogin 
301004e86ffSlogin         this.children.insert(name.to_string(), dev);
302004e86ffSlogin         return Ok(());
303004e86ffSlogin     }
304004e86ffSlogin 
305676b8ef6SMork     pub fn remove(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
306004e86ffSlogin         let x = self
307004e86ffSlogin             .0
308004e86ffSlogin             .lock()
309004e86ffSlogin             .children
310004e86ffSlogin             .remove(name)
311676b8ef6SMork             .ok_or(SystemError::ENOENT)?;
312004e86ffSlogin 
313004e86ffSlogin         drop(x);
314004e86ffSlogin         return Ok(());
315004e86ffSlogin     }
316004e86ffSlogin 
31773c607aaSYJwu2023     fn do_create_with_data(
31873c607aaSYJwu2023         &self,
31973c607aaSYJwu2023         mut guard: SpinLockGuard<DevFSInode>,
3206b4e7a29SLoGin         name: &str,
3216b4e7a29SLoGin         file_type: FileType,
3226b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
3236b4e7a29SLoGin         data: usize,
324676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
325004e86ffSlogin         if guard.metadata.file_type != FileType::Dir {
326676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
327004e86ffSlogin         }
328004e86ffSlogin 
329004e86ffSlogin         // 如果有重名的,则返回
3306b4e7a29SLoGin         if guard.children.contains_key(name) {
331676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
332004e86ffSlogin         }
333004e86ffSlogin 
334004e86ffSlogin         // 创建inode
335004e86ffSlogin         let result: Arc<LockedDevFSInode> = Arc::new(LockedDevFSInode(SpinLock::new(DevFSInode {
336004e86ffSlogin             parent: guard.self_ref.clone(),
337004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
338004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
339004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
340004e86ffSlogin                 dev_id: 0,
341004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
342004e86ffSlogin                 size: 0,
343004e86ffSlogin                 blk_size: 0,
344004e86ffSlogin                 blocks: 0,
345004e86ffSlogin                 atime: TimeSpec::default(),
346004e86ffSlogin                 mtime: TimeSpec::default(),
347004e86ffSlogin                 ctime: TimeSpec::default(),
3486b4e7a29SLoGin                 file_type,
3496b4e7a29SLoGin                 mode,
350004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
351004e86ffSlogin                 uid: 0,
352004e86ffSlogin                 gid: 0,
353*02343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::from(data as u32),
354004e86ffSlogin             },
355004e86ffSlogin             fs: guard.fs.clone(),
356004e86ffSlogin         })));
357004e86ffSlogin 
358004e86ffSlogin         // 初始化inode的自引用的weak指针
359004e86ffSlogin         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
360004e86ffSlogin 
361004e86ffSlogin         // 将子inode插入父inode的B树中
3626b4e7a29SLoGin         guard.children.insert(String::from(name), result.clone());
363004e86ffSlogin         return Ok(result);
364004e86ffSlogin     }
365004e86ffSlogin }
366004e86ffSlogin 
367004e86ffSlogin impl IndexNode for LockedDevFSInode {
368004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
369004e86ffSlogin         self
370004e86ffSlogin     }
371004e86ffSlogin 
37220e3152eSlogin     fn open(
37320e3152eSlogin         &self,
37420e3152eSlogin         _data: &mut super::vfs::FilePrivateData,
37520e3152eSlogin         _mode: &FileMode,
37620e3152eSlogin     ) -> Result<(), SystemError> {
377004e86ffSlogin         return Ok(());
378004e86ffSlogin     }
379004e86ffSlogin 
380676b8ef6SMork     fn close(&self, _data: &mut super::vfs::FilePrivateData) -> Result<(), SystemError> {
381004e86ffSlogin         return Ok(());
382004e86ffSlogin     }
383004e86ffSlogin 
384004e86ffSlogin     fn create_with_data(
385004e86ffSlogin         &self,
386004e86ffSlogin         name: &str,
387004e86ffSlogin         file_type: FileType,
3886b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
389004e86ffSlogin         data: usize,
390676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
391004e86ffSlogin         // 获取当前inode
392004e86ffSlogin         let guard: SpinLockGuard<DevFSInode> = self.0.lock();
393004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
394004e86ffSlogin         return self.do_create_with_data(guard, name, file_type, mode, data);
395004e86ffSlogin     }
396004e86ffSlogin 
397676b8ef6SMork     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
398004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
399004e86ffSlogin 
400004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
401676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
402004e86ffSlogin         }
403004e86ffSlogin 
404004e86ffSlogin         match name {
405004e86ffSlogin             "" | "." => {
406676b8ef6SMork                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
407004e86ffSlogin             }
408004e86ffSlogin             ".." => {
409676b8ef6SMork                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
410004e86ffSlogin             }
411004e86ffSlogin             name => {
412004e86ffSlogin                 // 在子目录项中查找
413676b8ef6SMork                 return Ok(inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?.clone());
414004e86ffSlogin             }
415004e86ffSlogin         }
416004e86ffSlogin     }
417004e86ffSlogin 
418004e86ffSlogin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
419004e86ffSlogin         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
420004e86ffSlogin     }
421004e86ffSlogin 
422676b8ef6SMork     fn get_entry_name(&self, ino: super::vfs::InodeId) -> Result<String, SystemError> {
423004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<DevFSInode> = self.0.lock();
424004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
425676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
426004e86ffSlogin         }
427004e86ffSlogin 
4286b4e7a29SLoGin         match ino.into() {
429004e86ffSlogin             0 => {
430004e86ffSlogin                 return Ok(String::from("."));
431004e86ffSlogin             }
432004e86ffSlogin             1 => {
433004e86ffSlogin                 return Ok(String::from(".."));
434004e86ffSlogin             }
435004e86ffSlogin             ino => {
436004e86ffSlogin                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
437004e86ffSlogin                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
438004e86ffSlogin                 let mut key: Vec<String> = inode
439004e86ffSlogin                     .children
440004e86ffSlogin                     .keys()
4416b4e7a29SLoGin                     .filter(|k| {
4426b4e7a29SLoGin                         inode
4436b4e7a29SLoGin                             .children
4446b4e7a29SLoGin                             .get(*k)
4456b4e7a29SLoGin                             .unwrap()
4466b4e7a29SLoGin                             .metadata()
4476b4e7a29SLoGin                             .unwrap()
4486b4e7a29SLoGin                             .inode_id
4496b4e7a29SLoGin                             .into()
4506b4e7a29SLoGin                             == ino
4516b4e7a29SLoGin                     })
452004e86ffSlogin                     .cloned()
453004e86ffSlogin                     .collect();
454004e86ffSlogin 
455004e86ffSlogin                 match key.len() {
456676b8ef6SMork                     0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
457004e86ffSlogin                     1=>{return Ok(key.remove(0));}
4586b4e7a29SLoGin                     _ => panic!("Devfs get_entry_name: key.len()={key_len}>1, current inode_id={inode_id:?}, to find={to_find:?}", key_len=key.len(), inode_id = inode.metadata.inode_id, to_find=ino)
459004e86ffSlogin                 }
460004e86ffSlogin             }
461004e86ffSlogin         }
462004e86ffSlogin     }
463004e86ffSlogin 
464676b8ef6SMork     fn ioctl(&self, _cmd: u32, _data: usize) -> Result<usize, SystemError> {
46579a452ceShoumkh         Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP)
466004e86ffSlogin     }
467004e86ffSlogin 
468676b8ef6SMork     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
469004e86ffSlogin         let info = self.metadata()?;
470004e86ffSlogin         if info.file_type != FileType::Dir {
471676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
472004e86ffSlogin         }
473004e86ffSlogin 
474004e86ffSlogin         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
475004e86ffSlogin         keys.push(String::from("."));
476004e86ffSlogin         keys.push(String::from(".."));
477004e86ffSlogin         keys.append(&mut self.0.lock().children.keys().cloned().collect());
478004e86ffSlogin 
479004e86ffSlogin         return Ok(keys);
480004e86ffSlogin     }
481004e86ffSlogin 
482676b8ef6SMork     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
483004e86ffSlogin         return Ok(self.0.lock().metadata.clone());
484004e86ffSlogin     }
485004e86ffSlogin 
486676b8ef6SMork     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
487004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
488004e86ffSlogin         inode.metadata.atime = metadata.atime;
489004e86ffSlogin         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
490004e86ffSlogin         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
491004e86ffSlogin         inode.metadata.mode = metadata.mode;
492004e86ffSlogin         inode.metadata.uid = metadata.uid;
493004e86ffSlogin         inode.metadata.gid = metadata.gid;
494004e86ffSlogin 
495004e86ffSlogin         return Ok(());
496004e86ffSlogin     }
497004e86ffSlogin 
498004e86ffSlogin     /// 读设备 - 应该调用设备的函数读写,而不是通过文件系统读写
499004e86ffSlogin     fn read_at(
500004e86ffSlogin         &self,
501004e86ffSlogin         _offset: usize,
502004e86ffSlogin         _len: usize,
503004e86ffSlogin         _buf: &mut [u8],
504004e86ffSlogin         _data: &mut super::vfs::file::FilePrivateData,
505676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
50620e3152eSlogin         kerror!("DevFS: read_at is not supported!");
50779a452ceShoumkh         Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP)
508004e86ffSlogin     }
509004e86ffSlogin 
510004e86ffSlogin     /// 写设备 - 应该调用设备的函数读写,而不是通过文件系统读写
511004e86ffSlogin     fn write_at(
512004e86ffSlogin         &self,
513004e86ffSlogin         _offset: usize,
514004e86ffSlogin         _len: usize,
515004e86ffSlogin         _buf: &[u8],
516004e86ffSlogin         _data: &mut super::vfs::file::FilePrivateData,
517676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
51879a452ceShoumkh         Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP)
519004e86ffSlogin     }
520004e86ffSlogin }
521004e86ffSlogin 
522004e86ffSlogin /// @brief 所有的设备INode都需要额外实现这个trait
523004e86ffSlogin pub trait DeviceINode: IndexNode {
524004e86ffSlogin     fn set_fs(&self, fs: Weak<DevFS>);
525004e86ffSlogin     // TODO: 增加 unregister 方法
526004e86ffSlogin }
527004e86ffSlogin 
528004e86ffSlogin /// @brief 获取devfs实例的强类型不可变引用
529004e86ffSlogin macro_rules! devfs_exact_ref {
530004e86ffSlogin     () => {{
531676b8ef6SMork         let devfs_inode: Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> = ROOT_INODE().find("dev");
532004e86ffSlogin         if let Err(e) = devfs_inode {
533676b8ef6SMork             kerror!("failed to get DevFS ref. errcode = {:?}", e);
534676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOENT);
535004e86ffSlogin         }
536004e86ffSlogin 
537004e86ffSlogin         let binding = devfs_inode.unwrap();
538004e86ffSlogin         let devfs_inode: &LockedDevFSInode = binding
539004e86ffSlogin             .as_any_ref()
540004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
541004e86ffSlogin             .unwrap();
542004e86ffSlogin         let binding = devfs_inode.fs();
543004e86ffSlogin         binding
544004e86ffSlogin     }
545004e86ffSlogin     .as_any_ref()
546004e86ffSlogin     .downcast_ref::<DevFS>()
547004e86ffSlogin     .unwrap()};
548004e86ffSlogin }
549004e86ffSlogin /// @brief devfs的设备注册函数
550676b8ef6SMork pub fn devfs_register<T: DeviceINode>(name: &str, device: Arc<T>) -> Result<(), SystemError> {
551004e86ffSlogin     return devfs_exact_ref!().register_device(name, device);
552004e86ffSlogin }
553004e86ffSlogin 
554004e86ffSlogin /// @brief devfs的设备卸载函数
555004e86ffSlogin #[allow(dead_code)]
556676b8ef6SMork pub fn devfs_unregister<T: DeviceINode>(name: &str, device: Arc<T>) -> Result<(), SystemError> {
557004e86ffSlogin     return devfs_exact_ref!().unregister_device(name, device);
558004e86ffSlogin }
559b087521eSChiichen 
560b087521eSChiichen pub fn devfs_init() -> Result<(), SystemError> {
561b087521eSChiichen     static INIT: Once = Once::new();
562b087521eSChiichen     let mut result = None;
563b087521eSChiichen     INIT.call_once(|| {
56434e6d6c8Syuyi2439         kinfo!("Initializing DevFS...");
565b087521eSChiichen         // 创建 devfs 实例
566b087521eSChiichen         let devfs: Arc<DevFS> = DevFS::new();
567b087521eSChiichen         // devfs 挂载
568b087521eSChiichen         let _t = ROOT_INODE()
569b087521eSChiichen             .find("dev")
570b087521eSChiichen             .expect("Cannot find /dev")
571b087521eSChiichen             .mount(devfs)
572b087521eSChiichen             .expect("Failed to mount devfs");
573b087521eSChiichen         kinfo!("DevFS mounted.");
574b087521eSChiichen         result = Some(Ok(()));
575b087521eSChiichen     });
576b087521eSChiichen 
577b087521eSChiichen     return result.unwrap();
578b087521eSChiichen }
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