xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/devfs/mod.rs (revision 6fc066ac11d2f9a3ac629d57487a6144fda1ac63)
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,
9597ecc08STTaq     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     },
18*6fc066acSJomo     time::PosixTimeSpec,
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 
28597ecc08STTaq const DEVFS_BLOCK_SIZE: u64 = 512;
29597ecc08STTaq 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>,
35597ecc08STTaq     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     }
57597ecc08STTaq 
58597ecc08STTaq     fn super_block(&self) -> SuperBlock {
59597ecc08STTaq         self.super_block.clone()
60597ecc08STTaq     }
61004e86ffSlogin }
62004e86ffSlogin 
63004e86ffSlogin impl DevFS {
64004e86ffSlogin     pub fn new() -> Arc<Self> {
65597ecc08STTaq         let super_block = SuperBlock::new(
66597ecc08STTaq             Magic::DEVFS_MAGIC,
67597ecc08STTaq             DEVFS_BLOCK_SIZE,
68597ecc08STTaq             DEVFS_MAX_NAMELEN as u64,
69597ecc08STTaq         );
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 
77597ecc08STTaq         let devfs: Arc<DevFS> = Arc::new(DevFS {
78597ecc08STTaq             root_inode: root,
79597ecc08STTaq             super_block,
80597ecc08STTaq         });
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                 }
150dfe53cf0SGnoCiYeH                 // ptmx设备
151dfe53cf0SGnoCiYeH                 if name == "ptmx" {
152dfe53cf0SGnoCiYeH                     dev_root_inode.add_dev(name, device.clone())?;
153dfe53cf0SGnoCiYeH                 }
154004e86ffSlogin                 device.set_fs(dev_char_inode.0.lock().fs.clone());
155004e86ffSlogin             }
156004e86ffSlogin             FileType::BlockDevice => {
157b5b571e0SLoGin                 if dev_root_inode.find("block").is_err() {
1586b4e7a29SLoGin                     dev_root_inode.create(
1596b4e7a29SLoGin                         "block",
1606b4e7a29SLoGin                         FileType::Dir,
1616b4e7a29SLoGin                         ModeType::from_bits_truncate(0o755),
1626b4e7a29SLoGin                     )?;
163004e86ffSlogin                 }
164004e86ffSlogin 
165004e86ffSlogin                 let any_block_inode = dev_root_inode.find("block")?;
166004e86ffSlogin                 let dev_block_inode: &LockedDevFSInode = any_block_inode
167004e86ffSlogin                     .as_any_ref()
168004e86ffSlogin                     .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
169004e86ffSlogin                     .unwrap();
170004e86ffSlogin 
171004e86ffSlogin                 dev_block_inode.add_dev(name, device.clone())?;
172004e86ffSlogin                 device.set_fs(dev_block_inode.0.lock().fs.clone());
173004e86ffSlogin             }
17440314b30SXiaoye Zheng             FileType::KvmDevice => {
17540314b30SXiaoye Zheng                 dev_root_inode
17640314b30SXiaoye Zheng                     .add_dev(name, device.clone())
17740314b30SXiaoye Zheng                     .expect("DevFS: Failed to register /dev/kvm");
17840314b30SXiaoye Zheng             }
17902343d0bSLoGin             FileType::FramebufferDevice => {
18002343d0bSLoGin                 dev_root_inode
18102343d0bSLoGin                     .add_dev(name, device.clone())
18202343d0bSLoGin                     .expect("DevFS: Failed to register /dev/fb");
18302343d0bSLoGin             }
184004e86ffSlogin             _ => {
18579a452ceShoumkh                 return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
186004e86ffSlogin             }
187004e86ffSlogin         }
188004e86ffSlogin 
189004e86ffSlogin         return Ok(());
190004e86ffSlogin     }
191004e86ffSlogin 
192004e86ffSlogin     /// @brief 卸载设备
19320e3152eSlogin     pub fn unregister_device<T: DeviceINode>(
19420e3152eSlogin         &self,
19520e3152eSlogin         name: &str,
19620e3152eSlogin         device: Arc<T>,
19720e3152eSlogin     ) -> Result<(), SystemError> {
198004e86ffSlogin         let dev_root_inode: Arc<LockedDevFSInode> = self.root_inode.clone();
199004e86ffSlogin         match device.metadata().unwrap().file_type {
200004e86ffSlogin             // 字节设备挂载在 /dev/char
201004e86ffSlogin             FileType::CharDevice => {
202b5b571e0SLoGin                 if dev_root_inode.find("char").is_err() {
203676b8ef6SMork                     return Err(SystemError::ENOENT);
204004e86ffSlogin                 }
205004e86ffSlogin 
206004e86ffSlogin                 let any_char_inode = dev_root_inode.find("char")?;
207004e86ffSlogin                 let dev_char_inode = any_char_inode
208004e86ffSlogin                     .as_any_ref()
209004e86ffSlogin                     .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
210004e86ffSlogin                     .unwrap();
211004e86ffSlogin                 // TODO: 调用设备的卸载接口(当引入卸载接口之后)
212004e86ffSlogin                 dev_char_inode.remove(name)?;
213004e86ffSlogin             }
214004e86ffSlogin             FileType::BlockDevice => {
215b5b571e0SLoGin                 if dev_root_inode.find("block").is_err() {
216676b8ef6SMork                     return Err(SystemError::ENOENT);
217004e86ffSlogin                 }
218004e86ffSlogin 
219004e86ffSlogin                 let any_block_inode = dev_root_inode.find("block")?;
220004e86ffSlogin                 let dev_block_inode = any_block_inode
221004e86ffSlogin                     .as_any_ref()
222004e86ffSlogin                     .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
223004e86ffSlogin                     .unwrap();
224004e86ffSlogin 
225004e86ffSlogin                 dev_block_inode.remove(name)?;
226004e86ffSlogin             }
227004e86ffSlogin             _ => {
22879a452ceShoumkh                 return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
229004e86ffSlogin             }
230004e86ffSlogin         }
231004e86ffSlogin 
232004e86ffSlogin         return Ok(());
233004e86ffSlogin     }
234004e86ffSlogin }
235004e86ffSlogin 
236004e86ffSlogin /// @brief dev文件i节点(锁)
237004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
238004e86ffSlogin pub struct LockedDevFSInode(SpinLock<DevFSInode>);
239004e86ffSlogin 
240004e86ffSlogin /// @brief dev文件i节点(无锁)
241004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
242004e86ffSlogin pub struct DevFSInode {
243004e86ffSlogin     /// 指向父Inode的弱引用
244004e86ffSlogin     parent: Weak<LockedDevFSInode>,
245004e86ffSlogin     /// 指向自身的弱引用
246004e86ffSlogin     self_ref: Weak<LockedDevFSInode>,
247004e86ffSlogin     /// 子Inode的B树
248004e86ffSlogin     children: BTreeMap<String, Arc<dyn IndexNode>>,
249004e86ffSlogin     /// 指向inode所在的文件系统对象的指针
250004e86ffSlogin     fs: Weak<DevFS>,
251004e86ffSlogin     /// INode 元数据
252004e86ffSlogin     metadata: Metadata,
253004e86ffSlogin }
254004e86ffSlogin 
255004e86ffSlogin impl DevFSInode {
2566b4e7a29SLoGin     pub fn new(dev_type_: FileType, mode: ModeType, data_: usize) -> Self {
2576b4e7a29SLoGin         return Self::new_with_parent(Weak::default(), dev_type_, mode, data_);
258004e86ffSlogin     }
259004e86ffSlogin 
260004e86ffSlogin     pub fn new_with_parent(
261004e86ffSlogin         parent: Weak<LockedDevFSInode>,
262004e86ffSlogin         dev_type_: FileType,
2636b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
264004e86ffSlogin         data_: usize,
265004e86ffSlogin     ) -> Self {
266004e86ffSlogin         return DevFSInode {
267b5b571e0SLoGin             parent,
268004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
269004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
270004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
271004e86ffSlogin                 dev_id: 1,
272004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
273004e86ffSlogin                 size: 0,
274004e86ffSlogin                 blk_size: 0,
275004e86ffSlogin                 blocks: 0,
276*6fc066acSJomo                 atime: PosixTimeSpec::default(),
277*6fc066acSJomo                 mtime: PosixTimeSpec::default(),
278*6fc066acSJomo                 ctime: PosixTimeSpec::default(),
279004e86ffSlogin                 file_type: dev_type_, // 文件夹
2806b4e7a29SLoGin                 mode,
281004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
282004e86ffSlogin                 uid: 0,
283004e86ffSlogin                 gid: 0,
28402343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::from(data_ as u32),
285004e86ffSlogin             },
286004e86ffSlogin             fs: Weak::default(),
287004e86ffSlogin         };
288004e86ffSlogin     }
289004e86ffSlogin }
290004e86ffSlogin 
291004e86ffSlogin impl LockedDevFSInode {
292676b8ef6SMork     pub fn add_dir(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
293004e86ffSlogin         let guard: SpinLockGuard<DevFSInode> = self.0.lock();
294004e86ffSlogin 
295004e86ffSlogin         if guard.children.contains_key(name) {
296676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
297004e86ffSlogin         }
298004e86ffSlogin 
2996b4e7a29SLoGin         match self.do_create_with_data(
3006b4e7a29SLoGin             guard,
3016b4e7a29SLoGin             name,
3026b4e7a29SLoGin             FileType::Dir,
3036b4e7a29SLoGin             ModeType::from_bits_truncate(0o755),
3046b4e7a29SLoGin             0,
3056b4e7a29SLoGin         ) {
306004e86ffSlogin             Ok(inode) => inode,
307004e86ffSlogin             Err(err) => {
308004e86ffSlogin                 return Err(err);
309004e86ffSlogin             }
310004e86ffSlogin         };
311004e86ffSlogin 
312004e86ffSlogin         return Ok(());
313004e86ffSlogin     }
314004e86ffSlogin 
315676b8ef6SMork     pub fn add_dev(&self, name: &str, dev: Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
316004e86ffSlogin         let mut this = self.0.lock();
317004e86ffSlogin 
318004e86ffSlogin         if this.children.contains_key(name) {
319676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
320004e86ffSlogin         }
321004e86ffSlogin 
322004e86ffSlogin         this.children.insert(name.to_string(), dev);
323004e86ffSlogin         return Ok(());
324004e86ffSlogin     }
325004e86ffSlogin 
326676b8ef6SMork     pub fn remove(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
327004e86ffSlogin         let x = self
328004e86ffSlogin             .0
329004e86ffSlogin             .lock()
330004e86ffSlogin             .children
331004e86ffSlogin             .remove(name)
332676b8ef6SMork             .ok_or(SystemError::ENOENT)?;
333004e86ffSlogin 
334004e86ffSlogin         drop(x);
335004e86ffSlogin         return Ok(());
336004e86ffSlogin     }
337004e86ffSlogin 
33873c607aaSYJwu2023     fn do_create_with_data(
33973c607aaSYJwu2023         &self,
34073c607aaSYJwu2023         mut guard: SpinLockGuard<DevFSInode>,
3416b4e7a29SLoGin         name: &str,
3426b4e7a29SLoGin         file_type: FileType,
3436b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
3446b4e7a29SLoGin         data: usize,
345676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
346004e86ffSlogin         if guard.metadata.file_type != FileType::Dir {
347676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
348004e86ffSlogin         }
349004e86ffSlogin 
350004e86ffSlogin         // 如果有重名的,则返回
3516b4e7a29SLoGin         if guard.children.contains_key(name) {
352676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
353004e86ffSlogin         }
354004e86ffSlogin 
355004e86ffSlogin         // 创建inode
356004e86ffSlogin         let result: Arc<LockedDevFSInode> = Arc::new(LockedDevFSInode(SpinLock::new(DevFSInode {
357004e86ffSlogin             parent: guard.self_ref.clone(),
358004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
359004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
360004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
361004e86ffSlogin                 dev_id: 0,
362004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
363004e86ffSlogin                 size: 0,
364004e86ffSlogin                 blk_size: 0,
365004e86ffSlogin                 blocks: 0,
366*6fc066acSJomo                 atime: PosixTimeSpec::default(),
367*6fc066acSJomo                 mtime: PosixTimeSpec::default(),
368*6fc066acSJomo                 ctime: PosixTimeSpec::default(),
3696b4e7a29SLoGin                 file_type,
3706b4e7a29SLoGin                 mode,
371004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
372004e86ffSlogin                 uid: 0,
373004e86ffSlogin                 gid: 0,
37402343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::from(data as u32),
375004e86ffSlogin             },
376004e86ffSlogin             fs: guard.fs.clone(),
377004e86ffSlogin         })));
378004e86ffSlogin 
379004e86ffSlogin         // 初始化inode的自引用的weak指针
380004e86ffSlogin         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
381004e86ffSlogin 
382004e86ffSlogin         // 将子inode插入父inode的B树中
3836b4e7a29SLoGin         guard.children.insert(String::from(name), result.clone());
384004e86ffSlogin         return Ok(result);
385004e86ffSlogin     }
386004e86ffSlogin }
387004e86ffSlogin 
388004e86ffSlogin impl IndexNode for LockedDevFSInode {
389004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
390004e86ffSlogin         self
391004e86ffSlogin     }
392004e86ffSlogin 
39320e3152eSlogin     fn open(
39420e3152eSlogin         &self,
395dfe53cf0SGnoCiYeH         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
39620e3152eSlogin         _mode: &FileMode,
39720e3152eSlogin     ) -> Result<(), SystemError> {
398004e86ffSlogin         return Ok(());
399004e86ffSlogin     }
400004e86ffSlogin 
401dfe53cf0SGnoCiYeH     fn close(&self, _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>) -> Result<(), SystemError> {
402004e86ffSlogin         return Ok(());
403004e86ffSlogin     }
404004e86ffSlogin 
405004e86ffSlogin     fn create_with_data(
406004e86ffSlogin         &self,
407004e86ffSlogin         name: &str,
408004e86ffSlogin         file_type: FileType,
4096b4e7a29SLoGin         mode: ModeType,
410004e86ffSlogin         data: usize,
411676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
412004e86ffSlogin         // 获取当前inode
413004e86ffSlogin         let guard: SpinLockGuard<DevFSInode> = self.0.lock();
414004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
415004e86ffSlogin         return self.do_create_with_data(guard, name, file_type, mode, data);
416004e86ffSlogin     }
417004e86ffSlogin 
418676b8ef6SMork     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
419004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
420004e86ffSlogin 
421004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
422676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
423004e86ffSlogin         }
424004e86ffSlogin 
425004e86ffSlogin         match name {
426004e86ffSlogin             "" | "." => {
427676b8ef6SMork                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
428004e86ffSlogin             }
429004e86ffSlogin             ".." => {
430676b8ef6SMork                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
431004e86ffSlogin             }
432004e86ffSlogin             name => {
433004e86ffSlogin                 // 在子目录项中查找
434676b8ef6SMork                 return Ok(inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?.clone());
435004e86ffSlogin             }
436004e86ffSlogin         }
437004e86ffSlogin     }
438004e86ffSlogin 
439004e86ffSlogin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
440004e86ffSlogin         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
441004e86ffSlogin     }
442004e86ffSlogin 
443676b8ef6SMork     fn get_entry_name(&self, ino: super::vfs::InodeId) -> Result<String, SystemError> {
444004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<DevFSInode> = self.0.lock();
445004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
446676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
447004e86ffSlogin         }
448004e86ffSlogin 
4496b4e7a29SLoGin         match ino.into() {
450004e86ffSlogin             0 => {
451004e86ffSlogin                 return Ok(String::from("."));
452004e86ffSlogin             }
453004e86ffSlogin             1 => {
454004e86ffSlogin                 return Ok(String::from(".."));
455004e86ffSlogin             }
456004e86ffSlogin             ino => {
457004e86ffSlogin                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
458004e86ffSlogin                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
459004e86ffSlogin                 let mut key: Vec<String> = inode
460004e86ffSlogin                     .children
461004e86ffSlogin                     .keys()
4626b4e7a29SLoGin                     .filter(|k| {
4636b4e7a29SLoGin                         inode
4646b4e7a29SLoGin                             .children
4656b4e7a29SLoGin                             .get(*k)
4666b4e7a29SLoGin                             .unwrap()
4676b4e7a29SLoGin                             .metadata()
4686b4e7a29SLoGin                             .unwrap()
4696b4e7a29SLoGin                             .inode_id
4706b4e7a29SLoGin                             .into()
4716b4e7a29SLoGin                             == ino
4726b4e7a29SLoGin                     })
473004e86ffSlogin                     .cloned()
474004e86ffSlogin                     .collect();
475004e86ffSlogin 
476004e86ffSlogin                 match key.len() {
477676b8ef6SMork                     0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
478004e86ffSlogin                     1=>{return Ok(key.remove(0));}
4796b4e7a29SLoGin                     _ => 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)
480004e86ffSlogin                 }
481004e86ffSlogin             }
482004e86ffSlogin         }
483004e86ffSlogin     }
484004e86ffSlogin 
48552da9a59SGnoCiYeH     fn ioctl(
48652da9a59SGnoCiYeH         &self,
48752da9a59SGnoCiYeH         _cmd: u32,
48852da9a59SGnoCiYeH         _data: usize,
48952da9a59SGnoCiYeH         _private_data: &FilePrivateData,
49052da9a59SGnoCiYeH     ) -> Result<usize, SystemError> {
49179a452ceShoumkh         Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP)
492004e86ffSlogin     }
493004e86ffSlogin 
494676b8ef6SMork     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
495004e86ffSlogin         let info = self.metadata()?;
496004e86ffSlogin         if info.file_type != FileType::Dir {
497676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
498004e86ffSlogin         }
499004e86ffSlogin 
500004e86ffSlogin         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
501004e86ffSlogin         keys.push(String::from("."));
502004e86ffSlogin         keys.push(String::from(".."));
503004e86ffSlogin         keys.append(&mut self.0.lock().children.keys().cloned().collect());
504004e86ffSlogin 
505004e86ffSlogin         return Ok(keys);
506004e86ffSlogin     }
507004e86ffSlogin 
508676b8ef6SMork     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
509004e86ffSlogin         return Ok(self.0.lock().metadata.clone());
510004e86ffSlogin     }
511004e86ffSlogin 
512676b8ef6SMork     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
513004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
514004e86ffSlogin         inode.metadata.atime = metadata.atime;
515004e86ffSlogin         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
516004e86ffSlogin         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
517004e86ffSlogin         inode.metadata.mode = metadata.mode;
518004e86ffSlogin         inode.metadata.uid = metadata.uid;
519004e86ffSlogin         inode.metadata.gid = metadata.gid;
520004e86ffSlogin 
521004e86ffSlogin         return Ok(());
522004e86ffSlogin     }
523004e86ffSlogin 
524004e86ffSlogin     /// 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
525004e86ffSlogin     fn read_at(
526004e86ffSlogin         &self,
527004e86ffSlogin         _offset: usize,
528004e86ffSlogin         _len: usize,
529004e86ffSlogin         _buf: &mut [u8],
530dfe53cf0SGnoCiYeH         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
531676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
53220e3152eSlogin         kerror!("DevFS: read_at is not supported!");
53379a452ceShoumkh         Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP)
534004e86ffSlogin     }
535004e86ffSlogin 
536004e86ffSlogin     /// 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
537004e86ffSlogin     fn write_at(
538004e86ffSlogin         &self,
539004e86ffSlogin         _offset: usize,
540004e86ffSlogin         _len: usize,
541004e86ffSlogin         _buf: &[u8],
542dfe53cf0SGnoCiYeH         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
543676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
54479a452ceShoumkh         Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP)
545004e86ffSlogin     }
546004e86ffSlogin }
547004e86ffSlogin 
548004e86ffSlogin /// @brief 所有的设备INode都需要额外实现这个trait
549004e86ffSlogin pub trait DeviceINode: IndexNode {
550004e86ffSlogin     fn set_fs(&self, fs: Weak<DevFS>);
551004e86ffSlogin     // TODO: 增加 unregister 方法
552004e86ffSlogin }
553004e86ffSlogin 
554004e86ffSlogin /// @brief 获取devfs实例的强类型不可变引用
555004e86ffSlogin macro_rules! devfs_exact_ref {
556004e86ffSlogin     () => {{
557676b8ef6SMork         let devfs_inode: Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> = ROOT_INODE().find("dev");
558004e86ffSlogin         if let Err(e) = devfs_inode {
559676b8ef6SMork             kerror!("failed to get DevFS ref. errcode = {:?}", e);
560676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOENT);
561004e86ffSlogin         }
562004e86ffSlogin 
563004e86ffSlogin         let binding = devfs_inode.unwrap();
564004e86ffSlogin         let devfs_inode: &LockedDevFSInode = binding
565004e86ffSlogin             .as_any_ref()
566004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
567004e86ffSlogin             .unwrap();
568004e86ffSlogin         let binding = devfs_inode.fs();
569004e86ffSlogin         binding
570004e86ffSlogin     }
571004e86ffSlogin     .as_any_ref()
572004e86ffSlogin     .downcast_ref::<DevFS>()
573004e86ffSlogin     .unwrap()};
574004e86ffSlogin }
575004e86ffSlogin /// @brief devfs的设备注册函数
576676b8ef6SMork pub fn devfs_register<T: DeviceINode>(name: &str, device: Arc<T>) -> Result<(), SystemError> {
577004e86ffSlogin     return devfs_exact_ref!().register_device(name, device);
578004e86ffSlogin }
579004e86ffSlogin 
580004e86ffSlogin /// @brief devfs的设备卸载函数
581004e86ffSlogin #[allow(dead_code)]
582676b8ef6SMork pub fn devfs_unregister<T: DeviceINode>(name: &str, device: Arc<T>) -> Result<(), SystemError> {
583004e86ffSlogin     return devfs_exact_ref!().unregister_device(name, device);
584004e86ffSlogin }
585b087521eSChiichen 
586b087521eSChiichen pub fn devfs_init() -> Result<(), SystemError> {
587b087521eSChiichen     static INIT: Once = Once::new();
588b087521eSChiichen     let mut result = None;
589b087521eSChiichen     INIT.call_once(|| {
59034e6d6c8Syuyi2439         kinfo!("Initializing DevFS...");
591b087521eSChiichen         // 创建 devfs 实例
592b087521eSChiichen         let devfs: Arc<DevFS> = DevFS::new();
593b087521eSChiichen         // devfs 挂载
594b087521eSChiichen         let _t = ROOT_INODE()
595b087521eSChiichen             .find("dev")
596b087521eSChiichen             .expect("Cannot find /dev")
597b087521eSChiichen             .mount(devfs)
598b087521eSChiichen             .expect("Failed to mount devfs");
599b087521eSChiichen         kinfo!("DevFS mounted.");
600b087521eSChiichen         result = Some(Ok(()));
601b087521eSChiichen     });
602b087521eSChiichen 
603b087521eSChiichen     return result.unwrap();
604b087521eSChiichen }
605