xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/devfs/mod.rs (revision 1074eb34e784aa2adfc5b9e0d89fa4b7e6ea03ef)
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,
9*1074eb34SSamuel Dai     utils::DName,
10597ecc08STTaq     FilePrivateData, FileSystem, FileType, FsInfo, IndexNode, Magic, Metadata, SuperBlock,
11004e86ffSlogin };
12004e86ffSlogin use crate::{
1302343d0bSLoGin     driver::base::device::device_number::DeviceNumber,
14b087521eSChiichen     kerror, kinfo,
15b087521eSChiichen     libs::{
16b087521eSChiichen         once::Once,
17b087521eSChiichen         spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
18b087521eSChiichen     },
196fc066acSJomo     time::PosixTimeSpec,
20004e86ffSlogin };
21004e86ffSlogin use alloc::{
22004e86ffSlogin     collections::BTreeMap,
23004e86ffSlogin     string::{String, ToString},
24004e86ffSlogin     sync::{Arc, Weak},
25004e86ffSlogin     vec::Vec,
26004e86ffSlogin };
2791e9d4abSLoGin use system_error::SystemError;
28004e86ffSlogin 
29597ecc08STTaq const DEVFS_BLOCK_SIZE: u64 = 512;
30597ecc08STTaq const DEVFS_MAX_NAMELEN: usize = 255;
31004e86ffSlogin /// @brief dev文件系统
32004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
33004e86ffSlogin pub struct DevFS {
34004e86ffSlogin     // 文件系统根节点
35004e86ffSlogin     root_inode: Arc<LockedDevFSInode>,
36597ecc08STTaq     super_block: SuperBlock,
37004e86ffSlogin }
38004e86ffSlogin 
39004e86ffSlogin impl FileSystem for DevFS {
40004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
41004e86ffSlogin         self
42004e86ffSlogin     }
43004e86ffSlogin 
44004e86ffSlogin     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> {
45004e86ffSlogin         return self.root_inode.clone();
46004e86ffSlogin     }
47004e86ffSlogin 
48004e86ffSlogin     fn info(&self) -> super::vfs::FsInfo {
49004e86ffSlogin         return FsInfo {
50004e86ffSlogin             blk_dev_id: 0,
51004e86ffSlogin             max_name_len: DEVFS_MAX_NAMELEN,
52004e86ffSlogin         };
53004e86ffSlogin     }
541d37ca6dSDonkey Kane 
551d37ca6dSDonkey Kane     fn name(&self) -> &str {
561d37ca6dSDonkey Kane         "devfs"
571d37ca6dSDonkey Kane     }
58597ecc08STTaq 
59597ecc08STTaq     fn super_block(&self) -> SuperBlock {
60597ecc08STTaq         self.super_block.clone()
61597ecc08STTaq     }
62004e86ffSlogin }
63004e86ffSlogin 
64004e86ffSlogin impl DevFS {
65004e86ffSlogin     pub fn new() -> Arc<Self> {
66597ecc08STTaq         let super_block = SuperBlock::new(
67597ecc08STTaq             Magic::DEVFS_MAGIC,
68597ecc08STTaq             DEVFS_BLOCK_SIZE,
69597ecc08STTaq             DEVFS_MAX_NAMELEN as u64,
70597ecc08STTaq         );
71004e86ffSlogin         // 初始化root inode
72004e86ffSlogin         let root: Arc<LockedDevFSInode> = Arc::new(LockedDevFSInode(SpinLock::new(
73004e86ffSlogin             // /dev 的权限设置为 读+执行,root 可以读写
74004e86ffSlogin             // root 的 parent 是空指针
756b4e7a29SLoGin             DevFSInode::new(FileType::Dir, ModeType::from_bits_truncate(0o755), 0),
76004e86ffSlogin         )));
77004e86ffSlogin 
78597ecc08STTaq         let devfs: Arc<DevFS> = Arc::new(DevFS {
79597ecc08STTaq             root_inode: root,
80597ecc08STTaq             super_block,
81597ecc08STTaq         });
82004e86ffSlogin 
83004e86ffSlogin         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
84004e86ffSlogin         let mut root_guard: SpinLockGuard<DevFSInode> = devfs.root_inode.0.lock();
85004e86ffSlogin         root_guard.parent = Arc::downgrade(&devfs.root_inode);
86004e86ffSlogin         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&devfs.root_inode);
87004e86ffSlogin         root_guard.fs = Arc::downgrade(&devfs);
88004e86ffSlogin         // 释放锁
89004e86ffSlogin         drop(root_guard);
90004e86ffSlogin 
91004e86ffSlogin         // 创建文件夹
92004e86ffSlogin         let root: &Arc<LockedDevFSInode> = &devfs.root_inode;
93004e86ffSlogin         root.add_dir("char")
94004e86ffSlogin             .expect("DevFS: Failed to create /dev/char");
95004e86ffSlogin 
96004e86ffSlogin         root.add_dir("block")
97004e86ffSlogin             .expect("DevFS: Failed to create /dev/block");
98004e86ffSlogin         devfs.register_bultinin_device();
99004e86ffSlogin 
10033270d00Slogin         // kdebug!("ls /dev: {:?}", root.list());
101004e86ffSlogin         return devfs;
102004e86ffSlogin     }
103004e86ffSlogin 
104004e86ffSlogin     /// @brief 注册系统内部自带的设备
105004e86ffSlogin     fn register_bultinin_device(&self) {
106004e86ffSlogin         use null_dev::LockedNullInode;
107004e86ffSlogin         use zero_dev::LockedZeroInode;
108004e86ffSlogin         let dev_root: Arc<LockedDevFSInode> = self.root_inode.clone();
109004e86ffSlogin         dev_root
110004e86ffSlogin             .add_dev("null", LockedNullInode::new())
111004e86ffSlogin             .expect("DevFS: Failed to register /dev/null");
112004e86ffSlogin         dev_root
113004e86ffSlogin             .add_dev("zero", LockedZeroInode::new())
114004e86ffSlogin             .expect("DevFS: Failed to register /dev/zero");
115004e86ffSlogin     }
116004e86ffSlogin 
117004e86ffSlogin     /// @brief 在devfs内注册设备
118004e86ffSlogin     ///
119004e86ffSlogin     /// @param name 设备名称
120004e86ffSlogin     /// @param device 设备节点的结构体
12120e3152eSlogin     pub fn register_device<T: DeviceINode>(
12220e3152eSlogin         &self,
12320e3152eSlogin         name: &str,
12420e3152eSlogin         device: Arc<T>,
12520e3152eSlogin     ) -> Result<(), SystemError> {
126004e86ffSlogin         let dev_root_inode: Arc<LockedDevFSInode> = self.root_inode.clone();
12720e3152eSlogin         let metadata = device.metadata()?;
12820e3152eSlogin         match metadata.file_type {
129004e86ffSlogin             // 字节设备挂载在 /dev/char
130004e86ffSlogin             FileType::CharDevice => {
131b5b571e0SLoGin                 if dev_root_inode.find("char").is_err() {
1326b4e7a29SLoGin                     dev_root_inode.create(
1336b4e7a29SLoGin                         "char",
1346b4e7a29SLoGin                         FileType::Dir,
1356b4e7a29SLoGin                         ModeType::from_bits_truncate(0o755),
1366b4e7a29SLoGin                     )?;
137004e86ffSlogin                 }
138004e86ffSlogin 
139004e86ffSlogin                 let any_char_inode = dev_root_inode.find("char")?;
140004e86ffSlogin                 let dev_char_inode: &LockedDevFSInode = any_char_inode
141004e86ffSlogin                     .as_any_ref()
142004e86ffSlogin                     .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
143004e86ffSlogin                     .unwrap();
14420e3152eSlogin                 // 在 /dev/char 下创建设备节点
145004e86ffSlogin                 dev_char_inode.add_dev(name, device.clone())?;
14620e3152eSlogin 
14720e3152eSlogin                 // 特殊处理 tty 设备,挂载在 /dev 下
14820e3152eSlogin                 if name.starts_with("tty") && name.len() > 3 {
14920e3152eSlogin                     dev_root_inode.add_dev(name, device.clone())?;
15020e3152eSlogin                 }
151dfe53cf0SGnoCiYeH                 // ptmx设备
152dfe53cf0SGnoCiYeH                 if name == "ptmx" {
153dfe53cf0SGnoCiYeH                     dev_root_inode.add_dev(name, device.clone())?;
154dfe53cf0SGnoCiYeH                 }
155004e86ffSlogin                 device.set_fs(dev_char_inode.0.lock().fs.clone());
156004e86ffSlogin             }
157004e86ffSlogin             FileType::BlockDevice => {
158b5b571e0SLoGin                 if dev_root_inode.find("block").is_err() {
1596b4e7a29SLoGin                     dev_root_inode.create(
1606b4e7a29SLoGin                         "block",
1616b4e7a29SLoGin                         FileType::Dir,
1626b4e7a29SLoGin                         ModeType::from_bits_truncate(0o755),
1636b4e7a29SLoGin                     )?;
164004e86ffSlogin                 }
165004e86ffSlogin 
166004e86ffSlogin                 let any_block_inode = dev_root_inode.find("block")?;
167004e86ffSlogin                 let dev_block_inode: &LockedDevFSInode = any_block_inode
168004e86ffSlogin                     .as_any_ref()
169004e86ffSlogin                     .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
170004e86ffSlogin                     .unwrap();
171004e86ffSlogin 
172004e86ffSlogin                 dev_block_inode.add_dev(name, device.clone())?;
173004e86ffSlogin                 device.set_fs(dev_block_inode.0.lock().fs.clone());
174004e86ffSlogin             }
17540314b30SXiaoye Zheng             FileType::KvmDevice => {
17640314b30SXiaoye Zheng                 dev_root_inode
17740314b30SXiaoye Zheng                     .add_dev(name, device.clone())
17840314b30SXiaoye Zheng                     .expect("DevFS: Failed to register /dev/kvm");
17940314b30SXiaoye Zheng             }
18002343d0bSLoGin             FileType::FramebufferDevice => {
18102343d0bSLoGin                 dev_root_inode
18202343d0bSLoGin                     .add_dev(name, device.clone())
18302343d0bSLoGin                     .expect("DevFS: Failed to register /dev/fb");
18402343d0bSLoGin             }
185004e86ffSlogin             _ => {
186*1074eb34SSamuel Dai                 return Err(SystemError::ENOSYS);
187004e86ffSlogin             }
188004e86ffSlogin         }
189004e86ffSlogin 
190004e86ffSlogin         return Ok(());
191004e86ffSlogin     }
192004e86ffSlogin 
193004e86ffSlogin     /// @brief 卸载设备
19420e3152eSlogin     pub fn unregister_device<T: DeviceINode>(
19520e3152eSlogin         &self,
19620e3152eSlogin         name: &str,
19720e3152eSlogin         device: Arc<T>,
19820e3152eSlogin     ) -> Result<(), SystemError> {
199004e86ffSlogin         let dev_root_inode: Arc<LockedDevFSInode> = self.root_inode.clone();
200004e86ffSlogin         match device.metadata().unwrap().file_type {
201004e86ffSlogin             // 字节设备挂载在 /dev/char
202004e86ffSlogin             FileType::CharDevice => {
203b5b571e0SLoGin                 if dev_root_inode.find("char").is_err() {
204676b8ef6SMork                     return Err(SystemError::ENOENT);
205004e86ffSlogin                 }
206004e86ffSlogin 
207004e86ffSlogin                 let any_char_inode = dev_root_inode.find("char")?;
208004e86ffSlogin                 let dev_char_inode = any_char_inode
209004e86ffSlogin                     .as_any_ref()
210004e86ffSlogin                     .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
211004e86ffSlogin                     .unwrap();
212004e86ffSlogin                 // TODO: 调用设备的卸载接口(当引入卸载接口之后)
213004e86ffSlogin                 dev_char_inode.remove(name)?;
214004e86ffSlogin             }
215004e86ffSlogin             FileType::BlockDevice => {
216b5b571e0SLoGin                 if dev_root_inode.find("block").is_err() {
217676b8ef6SMork                     return Err(SystemError::ENOENT);
218004e86ffSlogin                 }
219004e86ffSlogin 
220004e86ffSlogin                 let any_block_inode = dev_root_inode.find("block")?;
221004e86ffSlogin                 let dev_block_inode = any_block_inode
222004e86ffSlogin                     .as_any_ref()
223004e86ffSlogin                     .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
224004e86ffSlogin                     .unwrap();
225004e86ffSlogin 
226004e86ffSlogin                 dev_block_inode.remove(name)?;
227004e86ffSlogin             }
228004e86ffSlogin             _ => {
229*1074eb34SSamuel Dai                 return Err(SystemError::ENOSYS);
230004e86ffSlogin             }
231004e86ffSlogin         }
232004e86ffSlogin 
233004e86ffSlogin         return Ok(());
234004e86ffSlogin     }
235004e86ffSlogin }
236004e86ffSlogin 
237004e86ffSlogin /// @brief dev文件i节点(锁)
238004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
239004e86ffSlogin pub struct LockedDevFSInode(SpinLock<DevFSInode>);
240004e86ffSlogin 
241004e86ffSlogin /// @brief dev文件i节点(无锁)
242004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
243004e86ffSlogin pub struct DevFSInode {
244004e86ffSlogin     /// 指向父Inode的弱引用
245004e86ffSlogin     parent: Weak<LockedDevFSInode>,
246004e86ffSlogin     /// 指向自身的弱引用
247004e86ffSlogin     self_ref: Weak<LockedDevFSInode>,
248004e86ffSlogin     /// 子Inode的B树
249*1074eb34SSamuel Dai     children: BTreeMap<DName, Arc<dyn IndexNode>>,
250004e86ffSlogin     /// 指向inode所在的文件系统对象的指针
251004e86ffSlogin     fs: Weak<DevFS>,
252004e86ffSlogin     /// INode 元数据
253004e86ffSlogin     metadata: Metadata,
254*1074eb34SSamuel Dai     /// 目录名
255*1074eb34SSamuel Dai     dname: DName,
256004e86ffSlogin }
257004e86ffSlogin 
258004e86ffSlogin impl DevFSInode {
2596b4e7a29SLoGin     pub fn new(dev_type_: FileType, mode: ModeType, data_: usize) -> Self {
2606b4e7a29SLoGin         return Self::new_with_parent(Weak::default(), dev_type_, mode, data_);
261004e86ffSlogin     }
262004e86ffSlogin 
263004e86ffSlogin     pub fn new_with_parent(
264004e86ffSlogin         parent: Weak<LockedDevFSInode>,
265004e86ffSlogin         dev_type_: FileType,
2666b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
267004e86ffSlogin         data_: usize,
268004e86ffSlogin     ) -> Self {
269004e86ffSlogin         return DevFSInode {
270b5b571e0SLoGin             parent,
271004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
272004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
273004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
274004e86ffSlogin                 dev_id: 1,
275004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
276004e86ffSlogin                 size: 0,
277004e86ffSlogin                 blk_size: 0,
278004e86ffSlogin                 blocks: 0,
2796fc066acSJomo                 atime: PosixTimeSpec::default(),
2806fc066acSJomo                 mtime: PosixTimeSpec::default(),
2816fc066acSJomo                 ctime: PosixTimeSpec::default(),
282004e86ffSlogin                 file_type: dev_type_, // 文件夹
2836b4e7a29SLoGin                 mode,
284004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
285004e86ffSlogin                 uid: 0,
286004e86ffSlogin                 gid: 0,
28702343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::from(data_ as u32),
288004e86ffSlogin             },
289004e86ffSlogin             fs: Weak::default(),
290*1074eb34SSamuel Dai             dname: DName::default(),
291004e86ffSlogin         };
292004e86ffSlogin     }
293004e86ffSlogin }
294004e86ffSlogin 
295004e86ffSlogin impl LockedDevFSInode {
296676b8ef6SMork     pub fn add_dir(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
297004e86ffSlogin         let guard: SpinLockGuard<DevFSInode> = self.0.lock();
298004e86ffSlogin 
299*1074eb34SSamuel Dai         if guard.children.contains_key(&DName::from(name)) {
300676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
301004e86ffSlogin         }
302004e86ffSlogin 
3036b4e7a29SLoGin         match self.do_create_with_data(
3046b4e7a29SLoGin             guard,
3056b4e7a29SLoGin             name,
3066b4e7a29SLoGin             FileType::Dir,
3076b4e7a29SLoGin             ModeType::from_bits_truncate(0o755),
3086b4e7a29SLoGin             0,
3096b4e7a29SLoGin         ) {
310004e86ffSlogin             Ok(inode) => inode,
311004e86ffSlogin             Err(err) => {
312004e86ffSlogin                 return Err(err);
313004e86ffSlogin             }
314004e86ffSlogin         };
315004e86ffSlogin 
316004e86ffSlogin         return Ok(());
317004e86ffSlogin     }
318004e86ffSlogin 
319676b8ef6SMork     pub fn add_dev(&self, name: &str, dev: Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
320004e86ffSlogin         let mut this = self.0.lock();
321*1074eb34SSamuel Dai         let name = DName::from(name);
322*1074eb34SSamuel Dai         if this.children.contains_key(&name) {
323676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
324004e86ffSlogin         }
325004e86ffSlogin 
326*1074eb34SSamuel Dai         this.children.insert(name, dev);
327004e86ffSlogin         return Ok(());
328004e86ffSlogin     }
329004e86ffSlogin 
330676b8ef6SMork     pub fn remove(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
331004e86ffSlogin         let x = self
332004e86ffSlogin             .0
333004e86ffSlogin             .lock()
334004e86ffSlogin             .children
335*1074eb34SSamuel Dai             .remove(&DName::from(name))
336676b8ef6SMork             .ok_or(SystemError::ENOENT)?;
337004e86ffSlogin 
338004e86ffSlogin         drop(x);
339004e86ffSlogin         return Ok(());
340004e86ffSlogin     }
341004e86ffSlogin 
34273c607aaSYJwu2023     fn do_create_with_data(
34373c607aaSYJwu2023         &self,
34473c607aaSYJwu2023         mut guard: SpinLockGuard<DevFSInode>,
3456b4e7a29SLoGin         name: &str,
3466b4e7a29SLoGin         file_type: FileType,
3476b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
3486b4e7a29SLoGin         data: usize,
349676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
350004e86ffSlogin         if guard.metadata.file_type != FileType::Dir {
351676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
352004e86ffSlogin         }
353*1074eb34SSamuel Dai         let name = DName::from(name);
354004e86ffSlogin         // 如果有重名的,则返回
355*1074eb34SSamuel Dai         if guard.children.contains_key(&name) {
356676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
357004e86ffSlogin         }
358004e86ffSlogin 
359004e86ffSlogin         // 创建inode
360004e86ffSlogin         let result: Arc<LockedDevFSInode> = Arc::new(LockedDevFSInode(SpinLock::new(DevFSInode {
361004e86ffSlogin             parent: guard.self_ref.clone(),
362004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
363004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
364004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
365004e86ffSlogin                 dev_id: 0,
366004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
367004e86ffSlogin                 size: 0,
368004e86ffSlogin                 blk_size: 0,
369004e86ffSlogin                 blocks: 0,
3706fc066acSJomo                 atime: PosixTimeSpec::default(),
3716fc066acSJomo                 mtime: PosixTimeSpec::default(),
3726fc066acSJomo                 ctime: PosixTimeSpec::default(),
3736b4e7a29SLoGin                 file_type,
3746b4e7a29SLoGin                 mode,
375004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
376004e86ffSlogin                 uid: 0,
377004e86ffSlogin                 gid: 0,
37802343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::from(data as u32),
379004e86ffSlogin             },
380004e86ffSlogin             fs: guard.fs.clone(),
381*1074eb34SSamuel Dai             dname: name.clone(),
382004e86ffSlogin         })));
383004e86ffSlogin 
384004e86ffSlogin         // 初始化inode的自引用的weak指针
385004e86ffSlogin         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
386004e86ffSlogin 
387004e86ffSlogin         // 将子inode插入父inode的B树中
388*1074eb34SSamuel Dai         guard.children.insert(name, result.clone());
389004e86ffSlogin         return Ok(result);
390004e86ffSlogin     }
391004e86ffSlogin }
392004e86ffSlogin 
393004e86ffSlogin impl IndexNode for LockedDevFSInode {
394004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
395004e86ffSlogin         self
396004e86ffSlogin     }
397004e86ffSlogin 
39820e3152eSlogin     fn open(
39920e3152eSlogin         &self,
400dfe53cf0SGnoCiYeH         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
40120e3152eSlogin         _mode: &FileMode,
40220e3152eSlogin     ) -> Result<(), SystemError> {
403004e86ffSlogin         return Ok(());
404004e86ffSlogin     }
405004e86ffSlogin 
406dfe53cf0SGnoCiYeH     fn close(&self, _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>) -> Result<(), SystemError> {
407004e86ffSlogin         return Ok(());
408004e86ffSlogin     }
409004e86ffSlogin 
410004e86ffSlogin     fn create_with_data(
411004e86ffSlogin         &self,
412004e86ffSlogin         name: &str,
413004e86ffSlogin         file_type: FileType,
4146b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
415004e86ffSlogin         data: usize,
416676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
417004e86ffSlogin         // 获取当前inode
418004e86ffSlogin         let guard: SpinLockGuard<DevFSInode> = self.0.lock();
419004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
420004e86ffSlogin         return self.do_create_with_data(guard, name, file_type, mode, data);
421004e86ffSlogin     }
422004e86ffSlogin 
423676b8ef6SMork     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
424004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
425004e86ffSlogin 
426004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
427676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
428004e86ffSlogin         }
429004e86ffSlogin 
430004e86ffSlogin         match name {
431004e86ffSlogin             "" | "." => {
432676b8ef6SMork                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
433004e86ffSlogin             }
434004e86ffSlogin             ".." => {
435676b8ef6SMork                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
436004e86ffSlogin             }
437004e86ffSlogin             name => {
438004e86ffSlogin                 // 在子目录项中查找
439*1074eb34SSamuel Dai                 return Ok(inode
440*1074eb34SSamuel Dai                     .children
441*1074eb34SSamuel Dai                     .get(&DName::from(name))
442*1074eb34SSamuel Dai                     .ok_or(SystemError::ENOENT)?
443*1074eb34SSamuel Dai                     .clone());
444004e86ffSlogin             }
445004e86ffSlogin         }
446004e86ffSlogin     }
447004e86ffSlogin 
448004e86ffSlogin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
449004e86ffSlogin         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
450004e86ffSlogin     }
451004e86ffSlogin 
452676b8ef6SMork     fn get_entry_name(&self, ino: super::vfs::InodeId) -> Result<String, SystemError> {
453004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<DevFSInode> = self.0.lock();
454004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
455676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
456004e86ffSlogin         }
457004e86ffSlogin 
4586b4e7a29SLoGin         match ino.into() {
459004e86ffSlogin             0 => {
460004e86ffSlogin                 return Ok(String::from("."));
461004e86ffSlogin             }
462004e86ffSlogin             1 => {
463004e86ffSlogin                 return Ok(String::from(".."));
464004e86ffSlogin             }
465004e86ffSlogin             ino => {
466004e86ffSlogin                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
467004e86ffSlogin                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
468004e86ffSlogin                 let mut key: Vec<String> = inode
469004e86ffSlogin                     .children
470*1074eb34SSamuel Dai                     .iter()
471*1074eb34SSamuel Dai                     .filter_map(|(k, v)| {
472*1074eb34SSamuel Dai                         if v.metadata().unwrap().inode_id.into() == ino {
473*1074eb34SSamuel Dai                             Some(k.to_string())
474*1074eb34SSamuel Dai                         } else {
475*1074eb34SSamuel Dai                             None
476*1074eb34SSamuel Dai                         }
4776b4e7a29SLoGin                     })
478004e86ffSlogin                     .collect();
479004e86ffSlogin 
480004e86ffSlogin                 match key.len() {
481676b8ef6SMork                     0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
482004e86ffSlogin                     1=>{return Ok(key.remove(0));}
4836b4e7a29SLoGin                     _ => 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)
484004e86ffSlogin                 }
485004e86ffSlogin             }
486004e86ffSlogin         }
487004e86ffSlogin     }
488004e86ffSlogin 
48952da9a59SGnoCiYeH     fn ioctl(
49052da9a59SGnoCiYeH         &self,
49152da9a59SGnoCiYeH         _cmd: u32,
49252da9a59SGnoCiYeH         _data: usize,
49352da9a59SGnoCiYeH         _private_data: &FilePrivateData,
49452da9a59SGnoCiYeH     ) -> Result<usize, SystemError> {
495*1074eb34SSamuel Dai         Err(SystemError::ENOSYS)
496004e86ffSlogin     }
497004e86ffSlogin 
498676b8ef6SMork     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
499004e86ffSlogin         let info = self.metadata()?;
500004e86ffSlogin         if info.file_type != FileType::Dir {
501676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
502004e86ffSlogin         }
503004e86ffSlogin 
504004e86ffSlogin         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
505004e86ffSlogin         keys.push(String::from("."));
506004e86ffSlogin         keys.push(String::from(".."));
507*1074eb34SSamuel Dai         keys.append(
508*1074eb34SSamuel Dai             &mut self
509*1074eb34SSamuel Dai                 .0
510*1074eb34SSamuel Dai                 .lock()
511*1074eb34SSamuel Dai                 .children
512*1074eb34SSamuel Dai                 .keys()
513*1074eb34SSamuel Dai                 .map(ToString::to_string)
514*1074eb34SSamuel Dai                 .collect(),
515*1074eb34SSamuel Dai         );
516004e86ffSlogin 
517004e86ffSlogin         return Ok(keys);
518004e86ffSlogin     }
519004e86ffSlogin 
520676b8ef6SMork     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
521004e86ffSlogin         return Ok(self.0.lock().metadata.clone());
522004e86ffSlogin     }
523004e86ffSlogin 
524676b8ef6SMork     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
525004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
526004e86ffSlogin         inode.metadata.atime = metadata.atime;
527004e86ffSlogin         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
528004e86ffSlogin         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
529004e86ffSlogin         inode.metadata.mode = metadata.mode;
530004e86ffSlogin         inode.metadata.uid = metadata.uid;
531004e86ffSlogin         inode.metadata.gid = metadata.gid;
532004e86ffSlogin 
533004e86ffSlogin         return Ok(());
534004e86ffSlogin     }
535004e86ffSlogin 
536004e86ffSlogin     /// 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
537004e86ffSlogin     fn read_at(
538004e86ffSlogin         &self,
539004e86ffSlogin         _offset: usize,
540004e86ffSlogin         _len: usize,
541004e86ffSlogin         _buf: &mut [u8],
542dfe53cf0SGnoCiYeH         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
543676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
54420e3152eSlogin         kerror!("DevFS: read_at is not supported!");
545*1074eb34SSamuel Dai         Err(SystemError::ENOSYS)
546004e86ffSlogin     }
547004e86ffSlogin 
548004e86ffSlogin     /// 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
549004e86ffSlogin     fn write_at(
550004e86ffSlogin         &self,
551004e86ffSlogin         _offset: usize,
552004e86ffSlogin         _len: usize,
553004e86ffSlogin         _buf: &[u8],
554dfe53cf0SGnoCiYeH         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
555676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
556*1074eb34SSamuel Dai         Err(SystemError::ENOSYS)
557*1074eb34SSamuel Dai     }
558*1074eb34SSamuel Dai 
559*1074eb34SSamuel Dai     fn parent(&self) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
560*1074eb34SSamuel Dai         let me = self.0.lock();
561*1074eb34SSamuel Dai         Ok(me
562*1074eb34SSamuel Dai             .parent
563*1074eb34SSamuel Dai             .upgrade()
564*1074eb34SSamuel Dai             .unwrap_or(me.self_ref.upgrade().unwrap()))
565*1074eb34SSamuel Dai     }
566*1074eb34SSamuel Dai 
567*1074eb34SSamuel Dai     fn dname(&self) -> Result<DName, SystemError> {
568*1074eb34SSamuel Dai         Ok(self.0.lock().dname.clone())
569004e86ffSlogin     }
570004e86ffSlogin }
571004e86ffSlogin 
572004e86ffSlogin /// @brief 所有的设备INode都需要额外实现这个trait
573004e86ffSlogin pub trait DeviceINode: IndexNode {
574004e86ffSlogin     fn set_fs(&self, fs: Weak<DevFS>);
575004e86ffSlogin     // TODO: 增加 unregister 方法
576004e86ffSlogin }
577004e86ffSlogin 
578004e86ffSlogin /// @brief 获取devfs实例的强类型不可变引用
579004e86ffSlogin macro_rules! devfs_exact_ref {
580004e86ffSlogin     () => {{
581676b8ef6SMork         let devfs_inode: Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> = ROOT_INODE().find("dev");
582004e86ffSlogin         if let Err(e) = devfs_inode {
583676b8ef6SMork             kerror!("failed to get DevFS ref. errcode = {:?}", e);
584676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOENT);
585004e86ffSlogin         }
586004e86ffSlogin 
587004e86ffSlogin         let binding = devfs_inode.unwrap();
588004e86ffSlogin         let devfs_inode: &LockedDevFSInode = binding
589004e86ffSlogin             .as_any_ref()
590004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
591004e86ffSlogin             .unwrap();
592004e86ffSlogin         let binding = devfs_inode.fs();
593004e86ffSlogin         binding
594004e86ffSlogin     }
595004e86ffSlogin     .as_any_ref()
596004e86ffSlogin     .downcast_ref::<DevFS>()
597004e86ffSlogin     .unwrap()};
598004e86ffSlogin }
599004e86ffSlogin /// @brief devfs的设备注册函数
600676b8ef6SMork pub fn devfs_register<T: DeviceINode>(name: &str, device: Arc<T>) -> Result<(), SystemError> {
601004e86ffSlogin     return devfs_exact_ref!().register_device(name, device);
602004e86ffSlogin }
603004e86ffSlogin 
604004e86ffSlogin /// @brief devfs的设备卸载函数
605004e86ffSlogin #[allow(dead_code)]
606676b8ef6SMork pub fn devfs_unregister<T: DeviceINode>(name: &str, device: Arc<T>) -> Result<(), SystemError> {
607004e86ffSlogin     return devfs_exact_ref!().unregister_device(name, device);
608004e86ffSlogin }
609b087521eSChiichen 
610b087521eSChiichen pub fn devfs_init() -> Result<(), SystemError> {
611b087521eSChiichen     static INIT: Once = Once::new();
612b087521eSChiichen     let mut result = None;
613b087521eSChiichen     INIT.call_once(|| {
61434e6d6c8Syuyi2439         kinfo!("Initializing DevFS...");
615b087521eSChiichen         // 创建 devfs 实例
616b087521eSChiichen         let devfs: Arc<DevFS> = DevFS::new();
617b087521eSChiichen         // devfs 挂载
618*1074eb34SSamuel Dai         ROOT_INODE()
619*1074eb34SSamuel Dai             .mkdir("dev", ModeType::from_bits_truncate(0o755))
620*1074eb34SSamuel Dai             .expect("Unabled to find /dev")
621b087521eSChiichen             .mount(devfs)
622*1074eb34SSamuel Dai             .expect("Failed to mount at /dev");
623b087521eSChiichen         kinfo!("DevFS mounted.");
624b087521eSChiichen         result = Some(Ok(()));
625b087521eSChiichen     });
626b087521eSChiichen 
627b087521eSChiichen     return result.unwrap();
628b087521eSChiichen }
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