xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/devfs/mod.rs (revision 597ecc08c2444dcc8f527eb021932718b69c9cc5)
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*597ecc08STTaq     FilePrivateData, FileSystem, FileType, FsInfo, IndexNode, Magic, Metadata, SuperBlock,
10004e86ffSlogin };
11004e86ffSlogin use crate::{
1202343d0bSLoGin     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 
28*597ecc08STTaq const DEVFS_BLOCK_SIZE: u64 = 512;
29*597ecc08STTaq const DEVFS_MAX_NAMELEN: usize = 255;
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>,
35*597ecc08STTaq     super_block: SuperBlock,
36004e86ffSlogin }
37004e86ffSlogin 
38004e86ffSlogin impl FileSystem for DevFS {
39004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
40004e86ffSlogin         self
41004e86ffSlogin     }
42004e86ffSlogin 
43004e86ffSlogin     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> {
44004e86ffSlogin         return self.root_inode.clone();
45004e86ffSlogin     }
46004e86ffSlogin 
47004e86ffSlogin     fn info(&self) -> super::vfs::FsInfo {
48004e86ffSlogin         return FsInfo {
49004e86ffSlogin             blk_dev_id: 0,
50004e86ffSlogin             max_name_len: DEVFS_MAX_NAMELEN,
51004e86ffSlogin         };
52004e86ffSlogin     }
531d37ca6dSDonkey Kane 
541d37ca6dSDonkey Kane     fn name(&self) -> &str {
551d37ca6dSDonkey Kane         "devfs"
561d37ca6dSDonkey Kane     }
57*597ecc08STTaq 
58*597ecc08STTaq     fn super_block(&self) -> SuperBlock {
59*597ecc08STTaq         self.super_block.clone()
60*597ecc08STTaq     }
61004e86ffSlogin }
62004e86ffSlogin 
63004e86ffSlogin impl DevFS {
64004e86ffSlogin     pub fn new() -> Arc<Self> {
65*597ecc08STTaq         let super_block = SuperBlock::new(
66*597ecc08STTaq             Magic::DEVFS_MAGIC,
67*597ecc08STTaq             DEVFS_BLOCK_SIZE,
68*597ecc08STTaq             DEVFS_MAX_NAMELEN as u64,
69*597ecc08STTaq         );
70004e86ffSlogin         // 初始化root inode
71004e86ffSlogin         let root: Arc<LockedDevFSInode> = Arc::new(LockedDevFSInode(SpinLock::new(
72004e86ffSlogin             // /dev 的权限设置为 读+执行,root 可以读写
73004e86ffSlogin             // root 的 parent 是空指针
746b4e7a29SLoGin             DevFSInode::new(FileType::Dir, ModeType::from_bits_truncate(0o755), 0),
75004e86ffSlogin         )));
76004e86ffSlogin 
77*597ecc08STTaq         let devfs: Arc<DevFS> = Arc::new(DevFS {
78*597ecc08STTaq             root_inode: root,
79*597ecc08STTaq             super_block,
80*597ecc08STTaq         });
81004e86ffSlogin 
82004e86ffSlogin         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
83004e86ffSlogin         let mut root_guard: SpinLockGuard<DevFSInode> = devfs.root_inode.0.lock();
84004e86ffSlogin         root_guard.parent = Arc::downgrade(&devfs.root_inode);
85004e86ffSlogin         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&devfs.root_inode);
86004e86ffSlogin         root_guard.fs = Arc::downgrade(&devfs);
87004e86ffSlogin         // 释放锁
88004e86ffSlogin         drop(root_guard);
89004e86ffSlogin 
90004e86ffSlogin         // 创建文件夹
91004e86ffSlogin         let root: &Arc<LockedDevFSInode> = &devfs.root_inode;
92004e86ffSlogin         root.add_dir("char")
93004e86ffSlogin             .expect("DevFS: Failed to create /dev/char");
94004e86ffSlogin 
95004e86ffSlogin         root.add_dir("block")
96004e86ffSlogin             .expect("DevFS: Failed to create /dev/block");
97004e86ffSlogin         devfs.register_bultinin_device();
98004e86ffSlogin 
9933270d00Slogin         // kdebug!("ls /dev: {:?}", root.list());
100004e86ffSlogin         return devfs;
101004e86ffSlogin     }
102004e86ffSlogin 
103004e86ffSlogin     /// @brief 注册系统内部自带的设备
104004e86ffSlogin     fn register_bultinin_device(&self) {
105004e86ffSlogin         use null_dev::LockedNullInode;
106004e86ffSlogin         use zero_dev::LockedZeroInode;
107004e86ffSlogin         let dev_root: Arc<LockedDevFSInode> = self.root_inode.clone();
108004e86ffSlogin         dev_root
109004e86ffSlogin             .add_dev("null", LockedNullInode::new())
110004e86ffSlogin             .expect("DevFS: Failed to register /dev/null");
111004e86ffSlogin         dev_root
112004e86ffSlogin             .add_dev("zero", LockedZeroInode::new())
113004e86ffSlogin             .expect("DevFS: Failed to register /dev/zero");
114004e86ffSlogin     }
115004e86ffSlogin 
116004e86ffSlogin     /// @brief 在devfs内注册设备
117004e86ffSlogin     ///
118004e86ffSlogin     /// @param name 设备名称
119004e86ffSlogin     /// @param device 设备节点的结构体
12020e3152eSlogin     pub fn register_device<T: DeviceINode>(
12120e3152eSlogin         &self,
12220e3152eSlogin         name: &str,
12320e3152eSlogin         device: Arc<T>,
12420e3152eSlogin     ) -> Result<(), SystemError> {
125004e86ffSlogin         let dev_root_inode: Arc<LockedDevFSInode> = self.root_inode.clone();
12620e3152eSlogin         let metadata = device.metadata()?;
12720e3152eSlogin         match metadata.file_type {
128004e86ffSlogin             // 字节设备挂载在 /dev/char
129004e86ffSlogin             FileType::CharDevice => {
130b5b571e0SLoGin                 if dev_root_inode.find("char").is_err() {
1316b4e7a29SLoGin                     dev_root_inode.create(
1326b4e7a29SLoGin                         "char",
1336b4e7a29SLoGin                         FileType::Dir,
1346b4e7a29SLoGin                         ModeType::from_bits_truncate(0o755),
1356b4e7a29SLoGin                     )?;
136004e86ffSlogin                 }
137004e86ffSlogin 
138004e86ffSlogin                 let any_char_inode = dev_root_inode.find("char")?;
139004e86ffSlogin                 let dev_char_inode: &LockedDevFSInode = any_char_inode
140004e86ffSlogin                     .as_any_ref()
141004e86ffSlogin                     .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
142004e86ffSlogin                     .unwrap();
14320e3152eSlogin                 // 在 /dev/char 下创建设备节点
144004e86ffSlogin                 dev_char_inode.add_dev(name, device.clone())?;
14520e3152eSlogin 
14620e3152eSlogin                 // 特殊处理 tty 设备,挂载在 /dev 下
14720e3152eSlogin                 if name.starts_with("tty") && name.len() > 3 {
14820e3152eSlogin                     dev_root_inode.add_dev(name, device.clone())?;
14920e3152eSlogin                 }
150004e86ffSlogin                 device.set_fs(dev_char_inode.0.lock().fs.clone());
151004e86ffSlogin             }
152004e86ffSlogin             FileType::BlockDevice => {
153b5b571e0SLoGin                 if dev_root_inode.find("block").is_err() {
1546b4e7a29SLoGin                     dev_root_inode.create(
1556b4e7a29SLoGin                         "block",
1566b4e7a29SLoGin                         FileType::Dir,
1576b4e7a29SLoGin                         ModeType::from_bits_truncate(0o755),
1586b4e7a29SLoGin                     )?;
159004e86ffSlogin                 }
160004e86ffSlogin 
161004e86ffSlogin                 let any_block_inode = dev_root_inode.find("block")?;
162004e86ffSlogin                 let dev_block_inode: &LockedDevFSInode = any_block_inode
163004e86ffSlogin                     .as_any_ref()
164004e86ffSlogin                     .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
165004e86ffSlogin                     .unwrap();
166004e86ffSlogin 
167004e86ffSlogin                 dev_block_inode.add_dev(name, device.clone())?;
168004e86ffSlogin                 device.set_fs(dev_block_inode.0.lock().fs.clone());
169004e86ffSlogin             }
17040314b30SXiaoye Zheng             FileType::KvmDevice => {
17140314b30SXiaoye Zheng                 dev_root_inode
17240314b30SXiaoye Zheng                     .add_dev(name, device.clone())
17340314b30SXiaoye Zheng                     .expect("DevFS: Failed to register /dev/kvm");
17440314b30SXiaoye Zheng             }
17502343d0bSLoGin             FileType::FramebufferDevice => {
17602343d0bSLoGin                 dev_root_inode
17702343d0bSLoGin                     .add_dev(name, device.clone())
17802343d0bSLoGin                     .expect("DevFS: Failed to register /dev/fb");
17902343d0bSLoGin             }
180004e86ffSlogin             _ => {
18179a452ceShoumkh                 return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
182004e86ffSlogin             }
183004e86ffSlogin         }
184004e86ffSlogin 
185004e86ffSlogin         return Ok(());
186004e86ffSlogin     }
187004e86ffSlogin 
188004e86ffSlogin     /// @brief 卸载设备
18920e3152eSlogin     pub fn unregister_device<T: DeviceINode>(
19020e3152eSlogin         &self,
19120e3152eSlogin         name: &str,
19220e3152eSlogin         device: Arc<T>,
19320e3152eSlogin     ) -> Result<(), SystemError> {
194004e86ffSlogin         let dev_root_inode: Arc<LockedDevFSInode> = self.root_inode.clone();
195004e86ffSlogin         match device.metadata().unwrap().file_type {
196004e86ffSlogin             // 字节设备挂载在 /dev/char
197004e86ffSlogin             FileType::CharDevice => {
198b5b571e0SLoGin                 if dev_root_inode.find("char").is_err() {
199676b8ef6SMork                     return Err(SystemError::ENOENT);
200004e86ffSlogin                 }
201004e86ffSlogin 
202004e86ffSlogin                 let any_char_inode = dev_root_inode.find("char")?;
203004e86ffSlogin                 let dev_char_inode = any_char_inode
204004e86ffSlogin                     .as_any_ref()
205004e86ffSlogin                     .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
206004e86ffSlogin                     .unwrap();
207004e86ffSlogin                 // TODO: 调用设备的卸载接口(当引入卸载接口之后)
208004e86ffSlogin                 dev_char_inode.remove(name)?;
209004e86ffSlogin             }
210004e86ffSlogin             FileType::BlockDevice => {
211b5b571e0SLoGin                 if dev_root_inode.find("block").is_err() {
212676b8ef6SMork                     return Err(SystemError::ENOENT);
213004e86ffSlogin                 }
214004e86ffSlogin 
215004e86ffSlogin                 let any_block_inode = dev_root_inode.find("block")?;
216004e86ffSlogin                 let dev_block_inode = any_block_inode
217004e86ffSlogin                     .as_any_ref()
218004e86ffSlogin                     .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
219004e86ffSlogin                     .unwrap();
220004e86ffSlogin 
221004e86ffSlogin                 dev_block_inode.remove(name)?;
222004e86ffSlogin             }
223004e86ffSlogin             _ => {
22479a452ceShoumkh                 return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
225004e86ffSlogin             }
226004e86ffSlogin         }
227004e86ffSlogin 
228004e86ffSlogin         return Ok(());
229004e86ffSlogin     }
230004e86ffSlogin }
231004e86ffSlogin 
232004e86ffSlogin /// @brief dev文件i节点(锁)
233004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
234004e86ffSlogin pub struct LockedDevFSInode(SpinLock<DevFSInode>);
235004e86ffSlogin 
236004e86ffSlogin /// @brief dev文件i节点(无锁)
237004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
238004e86ffSlogin pub struct DevFSInode {
239004e86ffSlogin     /// 指向父Inode的弱引用
240004e86ffSlogin     parent: Weak<LockedDevFSInode>,
241004e86ffSlogin     /// 指向自身的弱引用
242004e86ffSlogin     self_ref: Weak<LockedDevFSInode>,
243004e86ffSlogin     /// 子Inode的B树
244004e86ffSlogin     children: BTreeMap<String, Arc<dyn IndexNode>>,
245004e86ffSlogin     /// 指向inode所在的文件系统对象的指针
246004e86ffSlogin     fs: Weak<DevFS>,
247004e86ffSlogin     /// INode 元数据
248004e86ffSlogin     metadata: Metadata,
249004e86ffSlogin }
250004e86ffSlogin 
251004e86ffSlogin impl DevFSInode {
2526b4e7a29SLoGin     pub fn new(dev_type_: FileType, mode: ModeType, data_: usize) -> Self {
2536b4e7a29SLoGin         return Self::new_with_parent(Weak::default(), dev_type_, mode, data_);
254004e86ffSlogin     }
255004e86ffSlogin 
256004e86ffSlogin     pub fn new_with_parent(
257004e86ffSlogin         parent: Weak<LockedDevFSInode>,
258004e86ffSlogin         dev_type_: FileType,
2596b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
260004e86ffSlogin         data_: usize,
261004e86ffSlogin     ) -> Self {
262004e86ffSlogin         return DevFSInode {
263b5b571e0SLoGin             parent,
264004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
265004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
266004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
267004e86ffSlogin                 dev_id: 1,
268004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
269004e86ffSlogin                 size: 0,
270004e86ffSlogin                 blk_size: 0,
271004e86ffSlogin                 blocks: 0,
272004e86ffSlogin                 atime: TimeSpec::default(),
273004e86ffSlogin                 mtime: TimeSpec::default(),
274004e86ffSlogin                 ctime: TimeSpec::default(),
275004e86ffSlogin                 file_type: dev_type_, // 文件夹
2766b4e7a29SLoGin                 mode,
277004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
278004e86ffSlogin                 uid: 0,
279004e86ffSlogin                 gid: 0,
28002343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::from(data_ as u32),
281004e86ffSlogin             },
282004e86ffSlogin             fs: Weak::default(),
283004e86ffSlogin         };
284004e86ffSlogin     }
285004e86ffSlogin }
286004e86ffSlogin 
287004e86ffSlogin impl LockedDevFSInode {
288676b8ef6SMork     pub fn add_dir(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
289004e86ffSlogin         let guard: SpinLockGuard<DevFSInode> = self.0.lock();
290004e86ffSlogin 
291004e86ffSlogin         if guard.children.contains_key(name) {
292676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
293004e86ffSlogin         }
294004e86ffSlogin 
2956b4e7a29SLoGin         match self.do_create_with_data(
2966b4e7a29SLoGin             guard,
2976b4e7a29SLoGin             name,
2986b4e7a29SLoGin             FileType::Dir,
2996b4e7a29SLoGin             ModeType::from_bits_truncate(0o755),
3006b4e7a29SLoGin             0,
3016b4e7a29SLoGin         ) {
302004e86ffSlogin             Ok(inode) => inode,
303004e86ffSlogin             Err(err) => {
304004e86ffSlogin                 return Err(err);
305004e86ffSlogin             }
306004e86ffSlogin         };
307004e86ffSlogin 
308004e86ffSlogin         return Ok(());
309004e86ffSlogin     }
310004e86ffSlogin 
311676b8ef6SMork     pub fn add_dev(&self, name: &str, dev: Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
312004e86ffSlogin         let mut this = self.0.lock();
313004e86ffSlogin 
314004e86ffSlogin         if this.children.contains_key(name) {
315676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
316004e86ffSlogin         }
317004e86ffSlogin 
318004e86ffSlogin         this.children.insert(name.to_string(), dev);
319004e86ffSlogin         return Ok(());
320004e86ffSlogin     }
321004e86ffSlogin 
322676b8ef6SMork     pub fn remove(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
323004e86ffSlogin         let x = self
324004e86ffSlogin             .0
325004e86ffSlogin             .lock()
326004e86ffSlogin             .children
327004e86ffSlogin             .remove(name)
328676b8ef6SMork             .ok_or(SystemError::ENOENT)?;
329004e86ffSlogin 
330004e86ffSlogin         drop(x);
331004e86ffSlogin         return Ok(());
332004e86ffSlogin     }
333004e86ffSlogin 
33473c607aaSYJwu2023     fn do_create_with_data(
33573c607aaSYJwu2023         &self,
33673c607aaSYJwu2023         mut guard: SpinLockGuard<DevFSInode>,
3376b4e7a29SLoGin         name: &str,
3386b4e7a29SLoGin         file_type: FileType,
3396b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
3406b4e7a29SLoGin         data: usize,
341676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
342004e86ffSlogin         if guard.metadata.file_type != FileType::Dir {
343676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
344004e86ffSlogin         }
345004e86ffSlogin 
346004e86ffSlogin         // 如果有重名的,则返回
3476b4e7a29SLoGin         if guard.children.contains_key(name) {
348676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
349004e86ffSlogin         }
350004e86ffSlogin 
351004e86ffSlogin         // 创建inode
352004e86ffSlogin         let result: Arc<LockedDevFSInode> = Arc::new(LockedDevFSInode(SpinLock::new(DevFSInode {
353004e86ffSlogin             parent: guard.self_ref.clone(),
354004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
355004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
356004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
357004e86ffSlogin                 dev_id: 0,
358004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
359004e86ffSlogin                 size: 0,
360004e86ffSlogin                 blk_size: 0,
361004e86ffSlogin                 blocks: 0,
362004e86ffSlogin                 atime: TimeSpec::default(),
363004e86ffSlogin                 mtime: TimeSpec::default(),
364004e86ffSlogin                 ctime: TimeSpec::default(),
3656b4e7a29SLoGin                 file_type,
3666b4e7a29SLoGin                 mode,
367004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
368004e86ffSlogin                 uid: 0,
369004e86ffSlogin                 gid: 0,
37002343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::from(data as u32),
371004e86ffSlogin             },
372004e86ffSlogin             fs: guard.fs.clone(),
373004e86ffSlogin         })));
374004e86ffSlogin 
375004e86ffSlogin         // 初始化inode的自引用的weak指针
376004e86ffSlogin         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
377004e86ffSlogin 
378004e86ffSlogin         // 将子inode插入父inode的B树中
3796b4e7a29SLoGin         guard.children.insert(String::from(name), result.clone());
380004e86ffSlogin         return Ok(result);
381004e86ffSlogin     }
382004e86ffSlogin }
383004e86ffSlogin 
384004e86ffSlogin impl IndexNode for LockedDevFSInode {
385004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
386004e86ffSlogin         self
387004e86ffSlogin     }
388004e86ffSlogin 
38920e3152eSlogin     fn open(
39020e3152eSlogin         &self,
39120e3152eSlogin         _data: &mut super::vfs::FilePrivateData,
39220e3152eSlogin         _mode: &FileMode,
39320e3152eSlogin     ) -> Result<(), SystemError> {
394004e86ffSlogin         return Ok(());
395004e86ffSlogin     }
396004e86ffSlogin 
397676b8ef6SMork     fn close(&self, _data: &mut super::vfs::FilePrivateData) -> Result<(), SystemError> {
398004e86ffSlogin         return Ok(());
399004e86ffSlogin     }
400004e86ffSlogin 
401004e86ffSlogin     fn create_with_data(
402004e86ffSlogin         &self,
403004e86ffSlogin         name: &str,
404004e86ffSlogin         file_type: FileType,
4056b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
406004e86ffSlogin         data: usize,
407676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
408004e86ffSlogin         // 获取当前inode
409004e86ffSlogin         let guard: SpinLockGuard<DevFSInode> = self.0.lock();
410004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
411004e86ffSlogin         return self.do_create_with_data(guard, name, file_type, mode, data);
412004e86ffSlogin     }
413004e86ffSlogin 
414676b8ef6SMork     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
415004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
416004e86ffSlogin 
417004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
418676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
419004e86ffSlogin         }
420004e86ffSlogin 
421004e86ffSlogin         match name {
422004e86ffSlogin             "" | "." => {
423676b8ef6SMork                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
424004e86ffSlogin             }
425004e86ffSlogin             ".." => {
426676b8ef6SMork                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
427004e86ffSlogin             }
428004e86ffSlogin             name => {
429004e86ffSlogin                 // 在子目录项中查找
430676b8ef6SMork                 return Ok(inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?.clone());
431004e86ffSlogin             }
432004e86ffSlogin         }
433004e86ffSlogin     }
434004e86ffSlogin 
435004e86ffSlogin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
436004e86ffSlogin         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
437004e86ffSlogin     }
438004e86ffSlogin 
439676b8ef6SMork     fn get_entry_name(&self, ino: super::vfs::InodeId) -> Result<String, SystemError> {
440004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<DevFSInode> = self.0.lock();
441004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
442676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
443004e86ffSlogin         }
444004e86ffSlogin 
4456b4e7a29SLoGin         match ino.into() {
446004e86ffSlogin             0 => {
447004e86ffSlogin                 return Ok(String::from("."));
448004e86ffSlogin             }
449004e86ffSlogin             1 => {
450004e86ffSlogin                 return Ok(String::from(".."));
451004e86ffSlogin             }
452004e86ffSlogin             ino => {
453004e86ffSlogin                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
454004e86ffSlogin                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
455004e86ffSlogin                 let mut key: Vec<String> = inode
456004e86ffSlogin                     .children
457004e86ffSlogin                     .keys()
4586b4e7a29SLoGin                     .filter(|k| {
4596b4e7a29SLoGin                         inode
4606b4e7a29SLoGin                             .children
4616b4e7a29SLoGin                             .get(*k)
4626b4e7a29SLoGin                             .unwrap()
4636b4e7a29SLoGin                             .metadata()
4646b4e7a29SLoGin                             .unwrap()
4656b4e7a29SLoGin                             .inode_id
4666b4e7a29SLoGin                             .into()
4676b4e7a29SLoGin                             == ino
4686b4e7a29SLoGin                     })
469004e86ffSlogin                     .cloned()
470004e86ffSlogin                     .collect();
471004e86ffSlogin 
472004e86ffSlogin                 match key.len() {
473676b8ef6SMork                     0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
474004e86ffSlogin                     1=>{return Ok(key.remove(0));}
4756b4e7a29SLoGin                     _ => 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)
476004e86ffSlogin                 }
477004e86ffSlogin             }
478004e86ffSlogin         }
479004e86ffSlogin     }
480004e86ffSlogin 
48152da9a59SGnoCiYeH     fn ioctl(
48252da9a59SGnoCiYeH         &self,
48352da9a59SGnoCiYeH         _cmd: u32,
48452da9a59SGnoCiYeH         _data: usize,
48552da9a59SGnoCiYeH         _private_data: &FilePrivateData,
48652da9a59SGnoCiYeH     ) -> Result<usize, SystemError> {
48779a452ceShoumkh         Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP)
488004e86ffSlogin     }
489004e86ffSlogin 
490676b8ef6SMork     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
491004e86ffSlogin         let info = self.metadata()?;
492004e86ffSlogin         if info.file_type != FileType::Dir {
493676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
494004e86ffSlogin         }
495004e86ffSlogin 
496004e86ffSlogin         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
497004e86ffSlogin         keys.push(String::from("."));
498004e86ffSlogin         keys.push(String::from(".."));
499004e86ffSlogin         keys.append(&mut self.0.lock().children.keys().cloned().collect());
500004e86ffSlogin 
501004e86ffSlogin         return Ok(keys);
502004e86ffSlogin     }
503004e86ffSlogin 
504676b8ef6SMork     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
505004e86ffSlogin         return Ok(self.0.lock().metadata.clone());
506004e86ffSlogin     }
507004e86ffSlogin 
508676b8ef6SMork     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
509004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
510004e86ffSlogin         inode.metadata.atime = metadata.atime;
511004e86ffSlogin         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
512004e86ffSlogin         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
513004e86ffSlogin         inode.metadata.mode = metadata.mode;
514004e86ffSlogin         inode.metadata.uid = metadata.uid;
515004e86ffSlogin         inode.metadata.gid = metadata.gid;
516004e86ffSlogin 
517004e86ffSlogin         return Ok(());
518004e86ffSlogin     }
519004e86ffSlogin 
520004e86ffSlogin     /// 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
521004e86ffSlogin     fn read_at(
522004e86ffSlogin         &self,
523004e86ffSlogin         _offset: usize,
524004e86ffSlogin         _len: usize,
525004e86ffSlogin         _buf: &mut [u8],
526004e86ffSlogin         _data: &mut super::vfs::file::FilePrivateData,
527676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
52820e3152eSlogin         kerror!("DevFS: read_at is not supported!");
52979a452ceShoumkh         Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP)
530004e86ffSlogin     }
531004e86ffSlogin 
532004e86ffSlogin     /// 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
533004e86ffSlogin     fn write_at(
534004e86ffSlogin         &self,
535004e86ffSlogin         _offset: usize,
536004e86ffSlogin         _len: usize,
537004e86ffSlogin         _buf: &[u8],
538004e86ffSlogin         _data: &mut super::vfs::file::FilePrivateData,
539676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
54079a452ceShoumkh         Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP)
541004e86ffSlogin     }
542004e86ffSlogin }
543004e86ffSlogin 
544004e86ffSlogin /// @brief 所有的设备INode都需要额外实现这个trait
545004e86ffSlogin pub trait DeviceINode: IndexNode {
546004e86ffSlogin     fn set_fs(&self, fs: Weak<DevFS>);
547004e86ffSlogin     // TODO: 增加 unregister 方法
548004e86ffSlogin }
549004e86ffSlogin 
550004e86ffSlogin /// @brief 获取devfs实例的强类型不可变引用
551004e86ffSlogin macro_rules! devfs_exact_ref {
552004e86ffSlogin     () => {{
553676b8ef6SMork         let devfs_inode: Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> = ROOT_INODE().find("dev");
554004e86ffSlogin         if let Err(e) = devfs_inode {
555676b8ef6SMork             kerror!("failed to get DevFS ref. errcode = {:?}", e);
556676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOENT);
557004e86ffSlogin         }
558004e86ffSlogin 
559004e86ffSlogin         let binding = devfs_inode.unwrap();
560004e86ffSlogin         let devfs_inode: &LockedDevFSInode = binding
561004e86ffSlogin             .as_any_ref()
562004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
563004e86ffSlogin             .unwrap();
564004e86ffSlogin         let binding = devfs_inode.fs();
565004e86ffSlogin         binding
566004e86ffSlogin     }
567004e86ffSlogin     .as_any_ref()
568004e86ffSlogin     .downcast_ref::<DevFS>()
569004e86ffSlogin     .unwrap()};
570004e86ffSlogin }
571004e86ffSlogin /// @brief devfs的设备注册函数
572676b8ef6SMork pub fn devfs_register<T: DeviceINode>(name: &str, device: Arc<T>) -> Result<(), SystemError> {
573004e86ffSlogin     return devfs_exact_ref!().register_device(name, device);
574004e86ffSlogin }
575004e86ffSlogin 
576004e86ffSlogin /// @brief devfs的设备卸载函数
577004e86ffSlogin #[allow(dead_code)]
578676b8ef6SMork pub fn devfs_unregister<T: DeviceINode>(name: &str, device: Arc<T>) -> Result<(), SystemError> {
579004e86ffSlogin     return devfs_exact_ref!().unregister_device(name, device);
580004e86ffSlogin }
581b087521eSChiichen 
582b087521eSChiichen pub fn devfs_init() -> Result<(), SystemError> {
583b087521eSChiichen     static INIT: Once = Once::new();
584b087521eSChiichen     let mut result = None;
585b087521eSChiichen     INIT.call_once(|| {
58634e6d6c8Syuyi2439         kinfo!("Initializing DevFS...");
587b087521eSChiichen         // 创建 devfs 实例
588b087521eSChiichen         let devfs: Arc<DevFS> = DevFS::new();
589b087521eSChiichen         // devfs 挂载
590b087521eSChiichen         let _t = ROOT_INODE()
591b087521eSChiichen             .find("dev")
592b087521eSChiichen             .expect("Cannot find /dev")
593b087521eSChiichen             .mount(devfs)
594b087521eSChiichen             .expect("Failed to mount devfs");
595b087521eSChiichen         kinfo!("DevFS mounted.");
596b087521eSChiichen         result = Some(Ok(()));
597b087521eSChiichen     });
598b087521eSChiichen 
599b087521eSChiichen     return result.unwrap();
600b087521eSChiichen }
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