xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/devfs/mod.rs (revision b087521e07f601b30e3d48df788fcc2f09f19566)
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,
873c607aaSYJwu2023     FileSystem, FileType, FsInfo, IndexNode, Metadata, PollStatus,
9004e86ffSlogin };
10004e86ffSlogin use crate::{
11*b087521eSChiichen     kerror, kinfo,
12*b087521eSChiichen     libs::{
13*b087521eSChiichen         once::Once,
14*b087521eSChiichen         spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
15*b087521eSChiichen     },
1620e3152eSlogin     syscall::SystemError,
1720e3152eSlogin     time::TimeSpec,
18004e86ffSlogin };
19004e86ffSlogin use alloc::{
20004e86ffSlogin     collections::BTreeMap,
21004e86ffSlogin     string::{String, ToString},
22004e86ffSlogin     sync::{Arc, Weak},
23004e86ffSlogin     vec::Vec,
24004e86ffSlogin };
25004e86ffSlogin 
26004e86ffSlogin const DEVFS_MAX_NAMELEN: usize = 64;
27004e86ffSlogin 
28004e86ffSlogin /// @brief dev文件系统
29004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
30004e86ffSlogin pub struct DevFS {
31004e86ffSlogin     // 文件系统根节点
32004e86ffSlogin     root_inode: Arc<LockedDevFSInode>,
33004e86ffSlogin }
34004e86ffSlogin 
35004e86ffSlogin impl FileSystem for DevFS {
36004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
37004e86ffSlogin         self
38004e86ffSlogin     }
39004e86ffSlogin 
40004e86ffSlogin     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn super::vfs::IndexNode> {
41004e86ffSlogin         return self.root_inode.clone();
42004e86ffSlogin     }
43004e86ffSlogin 
44004e86ffSlogin     fn info(&self) -> super::vfs::FsInfo {
45004e86ffSlogin         return FsInfo {
46004e86ffSlogin             blk_dev_id: 0,
47004e86ffSlogin             max_name_len: DEVFS_MAX_NAMELEN,
48004e86ffSlogin         };
49004e86ffSlogin     }
50004e86ffSlogin }
51004e86ffSlogin 
52004e86ffSlogin impl DevFS {
53004e86ffSlogin     pub fn new() -> Arc<Self> {
54004e86ffSlogin         // 初始化root inode
55004e86ffSlogin         let root: Arc<LockedDevFSInode> = Arc::new(LockedDevFSInode(SpinLock::new(
56004e86ffSlogin             // /dev 的权限设置为 读+执行,root 可以读写
57004e86ffSlogin             // root 的 parent 是空指针
58004e86ffSlogin             DevFSInode::new(FileType::Dir, 0o755 as u32, 0),
59004e86ffSlogin         )));
60004e86ffSlogin 
61004e86ffSlogin         let devfs: Arc<DevFS> = Arc::new(DevFS { root_inode: root });
62004e86ffSlogin 
63004e86ffSlogin         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
64004e86ffSlogin         let mut root_guard: SpinLockGuard<DevFSInode> = devfs.root_inode.0.lock();
65004e86ffSlogin         root_guard.parent = Arc::downgrade(&devfs.root_inode);
66004e86ffSlogin         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&devfs.root_inode);
67004e86ffSlogin         root_guard.fs = Arc::downgrade(&devfs);
68004e86ffSlogin         // 释放锁
69004e86ffSlogin         drop(root_guard);
70004e86ffSlogin 
71004e86ffSlogin         // 创建文件夹
72004e86ffSlogin         let root: &Arc<LockedDevFSInode> = &devfs.root_inode;
73004e86ffSlogin         root.add_dir("char")
74004e86ffSlogin             .expect("DevFS: Failed to create /dev/char");
75004e86ffSlogin 
76004e86ffSlogin         root.add_dir("block")
77004e86ffSlogin             .expect("DevFS: Failed to create /dev/block");
78004e86ffSlogin         devfs.register_bultinin_device();
79004e86ffSlogin 
8033270d00Slogin         // kdebug!("ls /dev: {:?}", root.list());
81004e86ffSlogin         return devfs;
82004e86ffSlogin     }
83004e86ffSlogin 
84004e86ffSlogin     /// @brief 注册系统内部自带的设备
85004e86ffSlogin     fn register_bultinin_device(&self) {
86004e86ffSlogin         use null_dev::LockedNullInode;
87004e86ffSlogin         use zero_dev::LockedZeroInode;
88004e86ffSlogin         let dev_root: Arc<LockedDevFSInode> = self.root_inode.clone();
89004e86ffSlogin         dev_root
90004e86ffSlogin             .add_dev("null", LockedNullInode::new())
91004e86ffSlogin             .expect("DevFS: Failed to register /dev/null");
92004e86ffSlogin         dev_root
93004e86ffSlogin             .add_dev("zero", LockedZeroInode::new())
94004e86ffSlogin             .expect("DevFS: Failed to register /dev/zero");
95004e86ffSlogin     }
96004e86ffSlogin 
97004e86ffSlogin     /// @brief 在devfs内注册设备
98004e86ffSlogin     ///
99004e86ffSlogin     /// @param name 设备名称
100004e86ffSlogin     /// @param device 设备节点的结构体
10120e3152eSlogin     pub fn register_device<T: DeviceINode>(
10220e3152eSlogin         &self,
10320e3152eSlogin         name: &str,
10420e3152eSlogin         device: Arc<T>,
10520e3152eSlogin     ) -> Result<(), SystemError> {
106004e86ffSlogin         let dev_root_inode: Arc<LockedDevFSInode> = self.root_inode.clone();
10720e3152eSlogin         let metadata = device.metadata()?;
10820e3152eSlogin         match metadata.file_type {
109004e86ffSlogin             // 字节设备挂载在 /dev/char
110004e86ffSlogin             FileType::CharDevice => {
111004e86ffSlogin                 if let Err(_) = dev_root_inode.find("char") {
112004e86ffSlogin                     dev_root_inode.create("char", FileType::Dir, 0o755)?;
113004e86ffSlogin                 }
114004e86ffSlogin 
115004e86ffSlogin                 let any_char_inode = dev_root_inode.find("char")?;
116004e86ffSlogin                 let dev_char_inode: &LockedDevFSInode = any_char_inode
117004e86ffSlogin                     .as_any_ref()
118004e86ffSlogin                     .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
119004e86ffSlogin                     .unwrap();
12020e3152eSlogin                 // 在 /dev/char 下创建设备节点
121004e86ffSlogin                 dev_char_inode.add_dev(name, device.clone())?;
12220e3152eSlogin 
12320e3152eSlogin                 // 特殊处理 tty 设备,挂载在 /dev 下
12420e3152eSlogin                 if name.starts_with("tty") && name.len() > 3 {
12520e3152eSlogin                     dev_root_inode.add_dev(name, device.clone())?;
12620e3152eSlogin                 }
127004e86ffSlogin                 device.set_fs(dev_char_inode.0.lock().fs.clone());
128004e86ffSlogin             }
129004e86ffSlogin             FileType::BlockDevice => {
130004e86ffSlogin                 if let Err(_) = dev_root_inode.find("block") {
131004e86ffSlogin                     dev_root_inode.create("block", FileType::Dir, 0o755)?;
132004e86ffSlogin                 }
133004e86ffSlogin 
134004e86ffSlogin                 let any_block_inode = dev_root_inode.find("block")?;
135004e86ffSlogin                 let dev_block_inode: &LockedDevFSInode = any_block_inode
136004e86ffSlogin                     .as_any_ref()
137004e86ffSlogin                     .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
138004e86ffSlogin                     .unwrap();
139004e86ffSlogin 
140004e86ffSlogin                 dev_block_inode.add_dev(name, device.clone())?;
141004e86ffSlogin                 device.set_fs(dev_block_inode.0.lock().fs.clone());
142004e86ffSlogin             }
143004e86ffSlogin             _ => {
14479a452ceShoumkh                 return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
145004e86ffSlogin             }
146004e86ffSlogin         }
147004e86ffSlogin 
148004e86ffSlogin         return Ok(());
149004e86ffSlogin     }
150004e86ffSlogin 
151004e86ffSlogin     /// @brief 卸载设备
15220e3152eSlogin     pub fn unregister_device<T: DeviceINode>(
15320e3152eSlogin         &self,
15420e3152eSlogin         name: &str,
15520e3152eSlogin         device: Arc<T>,
15620e3152eSlogin     ) -> Result<(), SystemError> {
157004e86ffSlogin         let dev_root_inode: Arc<LockedDevFSInode> = self.root_inode.clone();
158004e86ffSlogin         match device.metadata().unwrap().file_type {
159004e86ffSlogin             // 字节设备挂载在 /dev/char
160004e86ffSlogin             FileType::CharDevice => {
161004e86ffSlogin                 if let Err(_) = dev_root_inode.find("char") {
162676b8ef6SMork                     return Err(SystemError::ENOENT);
163004e86ffSlogin                 }
164004e86ffSlogin 
165004e86ffSlogin                 let any_char_inode = dev_root_inode.find("char")?;
166004e86ffSlogin                 let dev_char_inode = any_char_inode
167004e86ffSlogin                     .as_any_ref()
168004e86ffSlogin                     .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
169004e86ffSlogin                     .unwrap();
170004e86ffSlogin                 // TODO: 调用设备的卸载接口(当引入卸载接口之后)
171004e86ffSlogin                 dev_char_inode.remove(name)?;
172004e86ffSlogin             }
173004e86ffSlogin             FileType::BlockDevice => {
174004e86ffSlogin                 if let Err(_) = dev_root_inode.find("block") {
175676b8ef6SMork                     return Err(SystemError::ENOENT);
176004e86ffSlogin                 }
177004e86ffSlogin 
178004e86ffSlogin                 let any_block_inode = dev_root_inode.find("block")?;
179004e86ffSlogin                 let dev_block_inode = any_block_inode
180004e86ffSlogin                     .as_any_ref()
181004e86ffSlogin                     .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
182004e86ffSlogin                     .unwrap();
183004e86ffSlogin 
184004e86ffSlogin                 dev_block_inode.remove(name)?;
185004e86ffSlogin             }
186004e86ffSlogin             _ => {
18779a452ceShoumkh                 return Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP);
188004e86ffSlogin             }
189004e86ffSlogin         }
190004e86ffSlogin 
191004e86ffSlogin         return Ok(());
192004e86ffSlogin     }
193004e86ffSlogin }
194004e86ffSlogin 
195004e86ffSlogin /// @brief dev文件i节点(锁)
196004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
197004e86ffSlogin pub struct LockedDevFSInode(SpinLock<DevFSInode>);
198004e86ffSlogin 
199004e86ffSlogin /// @brief dev文件i节点(无锁)
200004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
201004e86ffSlogin pub struct DevFSInode {
202004e86ffSlogin     /// 指向父Inode的弱引用
203004e86ffSlogin     parent: Weak<LockedDevFSInode>,
204004e86ffSlogin     /// 指向自身的弱引用
205004e86ffSlogin     self_ref: Weak<LockedDevFSInode>,
206004e86ffSlogin     /// 子Inode的B树
207004e86ffSlogin     children: BTreeMap<String, Arc<dyn IndexNode>>,
208004e86ffSlogin     /// 指向inode所在的文件系统对象的指针
209004e86ffSlogin     fs: Weak<DevFS>,
210004e86ffSlogin     /// INode 元数据
211004e86ffSlogin     metadata: Metadata,
212004e86ffSlogin }
213004e86ffSlogin 
214004e86ffSlogin impl DevFSInode {
215004e86ffSlogin     pub fn new(dev_type_: FileType, mode_: u32, data_: usize) -> Self {
216004e86ffSlogin         return Self::new_with_parent(Weak::default(), dev_type_, mode_, data_);
217004e86ffSlogin     }
218004e86ffSlogin 
219004e86ffSlogin     pub fn new_with_parent(
220004e86ffSlogin         parent: Weak<LockedDevFSInode>,
221004e86ffSlogin         dev_type_: FileType,
222004e86ffSlogin         mode_: u32,
223004e86ffSlogin         data_: usize,
224004e86ffSlogin     ) -> Self {
225004e86ffSlogin         return DevFSInode {
226004e86ffSlogin             parent: parent,
227004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
228004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
229004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
230004e86ffSlogin                 dev_id: 1,
231004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
232004e86ffSlogin                 size: 0,
233004e86ffSlogin                 blk_size: 0,
234004e86ffSlogin                 blocks: 0,
235004e86ffSlogin                 atime: TimeSpec::default(),
236004e86ffSlogin                 mtime: TimeSpec::default(),
237004e86ffSlogin                 ctime: TimeSpec::default(),
238004e86ffSlogin                 file_type: dev_type_, // 文件夹
239004e86ffSlogin                 mode: mode_,
240004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
241004e86ffSlogin                 uid: 0,
242004e86ffSlogin                 gid: 0,
243004e86ffSlogin                 raw_dev: data_,
244004e86ffSlogin             },
245004e86ffSlogin             fs: Weak::default(),
246004e86ffSlogin         };
247004e86ffSlogin     }
248004e86ffSlogin }
249004e86ffSlogin 
250004e86ffSlogin impl LockedDevFSInode {
251676b8ef6SMork     pub fn add_dir(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
252004e86ffSlogin         let guard: SpinLockGuard<DevFSInode> = self.0.lock();
253004e86ffSlogin 
254004e86ffSlogin         if guard.children.contains_key(name) {
255676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
256004e86ffSlogin         }
257004e86ffSlogin 
258004e86ffSlogin         match self.do_create_with_data(guard, name, FileType::Dir, 0o755 as u32, 0) {
259004e86ffSlogin             Ok(inode) => inode,
260004e86ffSlogin             Err(err) => {
261004e86ffSlogin                 return Err(err);
262004e86ffSlogin             }
263004e86ffSlogin         };
264004e86ffSlogin 
265004e86ffSlogin         return Ok(());
266004e86ffSlogin     }
267004e86ffSlogin 
268676b8ef6SMork     pub fn add_dev(&self, name: &str, dev: Arc<dyn IndexNode>) -> Result<(), SystemError> {
269004e86ffSlogin         let mut this = self.0.lock();
270004e86ffSlogin 
271004e86ffSlogin         if this.children.contains_key(name) {
272676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
273004e86ffSlogin         }
274004e86ffSlogin 
275004e86ffSlogin         this.children.insert(name.to_string(), dev);
276004e86ffSlogin         return Ok(());
277004e86ffSlogin     }
278004e86ffSlogin 
279676b8ef6SMork     pub fn remove(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
280004e86ffSlogin         let x = self
281004e86ffSlogin             .0
282004e86ffSlogin             .lock()
283004e86ffSlogin             .children
284004e86ffSlogin             .remove(name)
285676b8ef6SMork             .ok_or(SystemError::ENOENT)?;
286004e86ffSlogin 
287004e86ffSlogin         drop(x);
288004e86ffSlogin         return Ok(());
289004e86ffSlogin     }
290004e86ffSlogin 
29173c607aaSYJwu2023     fn do_create_with_data(
29273c607aaSYJwu2023         &self,
29373c607aaSYJwu2023         mut guard: SpinLockGuard<DevFSInode>,
29473c607aaSYJwu2023         _name: &str,
295004e86ffSlogin         _file_type: FileType,
296004e86ffSlogin         _mode: u32,
29773c607aaSYJwu2023         _data: usize,
298676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
299004e86ffSlogin         if guard.metadata.file_type != FileType::Dir {
300676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
301004e86ffSlogin         }
302004e86ffSlogin 
303004e86ffSlogin         // 如果有重名的,则返回
304004e86ffSlogin         if guard.children.contains_key(_name) {
305676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EEXIST);
306004e86ffSlogin         }
307004e86ffSlogin 
308004e86ffSlogin         // 创建inode
309004e86ffSlogin         let result: Arc<LockedDevFSInode> = Arc::new(LockedDevFSInode(SpinLock::new(DevFSInode {
310004e86ffSlogin             parent: guard.self_ref.clone(),
311004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
312004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
313004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
314004e86ffSlogin                 dev_id: 0,
315004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
316004e86ffSlogin                 size: 0,
317004e86ffSlogin                 blk_size: 0,
318004e86ffSlogin                 blocks: 0,
319004e86ffSlogin                 atime: TimeSpec::default(),
320004e86ffSlogin                 mtime: TimeSpec::default(),
321004e86ffSlogin                 ctime: TimeSpec::default(),
322004e86ffSlogin                 file_type: _file_type,
323004e86ffSlogin                 mode: _mode,
324004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
325004e86ffSlogin                 uid: 0,
326004e86ffSlogin                 gid: 0,
327004e86ffSlogin                 raw_dev: _data,
328004e86ffSlogin             },
329004e86ffSlogin             fs: guard.fs.clone(),
330004e86ffSlogin         })));
331004e86ffSlogin 
332004e86ffSlogin         // 初始化inode的自引用的weak指针
333004e86ffSlogin         result.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&result);
334004e86ffSlogin 
335004e86ffSlogin         // 将子inode插入父inode的B树中
336004e86ffSlogin         guard.children.insert(String::from(_name), result.clone());
337004e86ffSlogin         return Ok(result);
338004e86ffSlogin     }
339004e86ffSlogin }
340004e86ffSlogin 
341004e86ffSlogin impl IndexNode for LockedDevFSInode {
342004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
343004e86ffSlogin         self
344004e86ffSlogin     }
345004e86ffSlogin 
34620e3152eSlogin     fn open(
34720e3152eSlogin         &self,
34820e3152eSlogin         _data: &mut super::vfs::FilePrivateData,
34920e3152eSlogin         _mode: &FileMode,
35020e3152eSlogin     ) -> Result<(), SystemError> {
351004e86ffSlogin         return Ok(());
352004e86ffSlogin     }
353004e86ffSlogin 
354676b8ef6SMork     fn close(&self, _data: &mut super::vfs::FilePrivateData) -> Result<(), SystemError> {
355004e86ffSlogin         return Ok(());
356004e86ffSlogin     }
357004e86ffSlogin 
358004e86ffSlogin     fn create_with_data(
359004e86ffSlogin         &self,
360004e86ffSlogin         name: &str,
361004e86ffSlogin         file_type: FileType,
362004e86ffSlogin         mode: u32,
363004e86ffSlogin         data: usize,
364676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
365004e86ffSlogin         // 获取当前inode
366004e86ffSlogin         let guard: SpinLockGuard<DevFSInode> = self.0.lock();
367004e86ffSlogin         // 如果当前inode不是文件夹,则返回
368004e86ffSlogin         return self.do_create_with_data(guard, name, file_type, mode, data);
369004e86ffSlogin     }
370004e86ffSlogin 
371676b8ef6SMork     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
372004e86ffSlogin         let inode = self.0.lock();
373004e86ffSlogin 
374004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
375676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
376004e86ffSlogin         }
377004e86ffSlogin 
378004e86ffSlogin         match name {
379004e86ffSlogin             "" | "." => {
380676b8ef6SMork                 return Ok(inode.self_ref.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
381004e86ffSlogin             }
382004e86ffSlogin             ".." => {
383676b8ef6SMork                 return Ok(inode.parent.upgrade().ok_or(SystemError::ENOENT)?);
384004e86ffSlogin             }
385004e86ffSlogin             name => {
386004e86ffSlogin                 // 在子目录项中查找
387676b8ef6SMork                 return Ok(inode.children.get(name).ok_or(SystemError::ENOENT)?.clone());
388004e86ffSlogin             }
389004e86ffSlogin         }
390004e86ffSlogin     }
391004e86ffSlogin 
392004e86ffSlogin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
393004e86ffSlogin         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
394004e86ffSlogin     }
395004e86ffSlogin 
396676b8ef6SMork     fn get_entry_name(&self, ino: super::vfs::InodeId) -> Result<String, SystemError> {
397004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<DevFSInode> = self.0.lock();
398004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
399676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
400004e86ffSlogin         }
401004e86ffSlogin 
402004e86ffSlogin         match ino {
403004e86ffSlogin             0 => {
404004e86ffSlogin                 return Ok(String::from("."));
405004e86ffSlogin             }
406004e86ffSlogin             1 => {
407004e86ffSlogin                 return Ok(String::from(".."));
408004e86ffSlogin             }
409004e86ffSlogin             ino => {
410004e86ffSlogin                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
411004e86ffSlogin                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
412004e86ffSlogin                 let mut key: Vec<String> = inode
413004e86ffSlogin                     .children
414004e86ffSlogin                     .keys()
415004e86ffSlogin                     .filter(|k| inode.children.get(*k).unwrap().metadata().unwrap().inode_id == ino)
416004e86ffSlogin                     .cloned()
417004e86ffSlogin                     .collect();
418004e86ffSlogin 
419004e86ffSlogin                 match key.len() {
420676b8ef6SMork                     0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
421004e86ffSlogin                     1=>{return Ok(key.remove(0));}
422004e86ffSlogin                     _ => 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)
423004e86ffSlogin                 }
424004e86ffSlogin             }
425004e86ffSlogin         }
426004e86ffSlogin     }
427004e86ffSlogin 
428676b8ef6SMork     fn ioctl(&self, _cmd: u32, _data: usize) -> Result<usize, SystemError> {
42979a452ceShoumkh         Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP)
430004e86ffSlogin     }
431004e86ffSlogin 
432676b8ef6SMork     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
433004e86ffSlogin         let info = self.metadata()?;
434004e86ffSlogin         if info.file_type != FileType::Dir {
435676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
436004e86ffSlogin         }
437004e86ffSlogin 
438004e86ffSlogin         let mut keys: Vec<String> = Vec::new();
439004e86ffSlogin         keys.push(String::from("."));
440004e86ffSlogin         keys.push(String::from(".."));
441004e86ffSlogin         keys.append(&mut self.0.lock().children.keys().cloned().collect());
442004e86ffSlogin 
443004e86ffSlogin         return Ok(keys);
444004e86ffSlogin     }
445004e86ffSlogin 
446676b8ef6SMork     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
447004e86ffSlogin         return Ok(self.0.lock().metadata.clone());
448004e86ffSlogin     }
449004e86ffSlogin 
450676b8ef6SMork     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
451004e86ffSlogin         let mut inode = self.0.lock();
452004e86ffSlogin         inode.metadata.atime = metadata.atime;
453004e86ffSlogin         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
454004e86ffSlogin         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
455004e86ffSlogin         inode.metadata.mode = metadata.mode;
456004e86ffSlogin         inode.metadata.uid = metadata.uid;
457004e86ffSlogin         inode.metadata.gid = metadata.gid;
458004e86ffSlogin 
459004e86ffSlogin         return Ok(());
460004e86ffSlogin     }
461004e86ffSlogin 
462676b8ef6SMork     fn poll(&self) -> Result<super::vfs::PollStatus, SystemError> {
463004e86ffSlogin         // 加锁
464004e86ffSlogin         let inode: SpinLockGuard<DevFSInode> = self.0.lock();
465004e86ffSlogin 
466004e86ffSlogin         // 检查当前inode是否为一个文件夹,如果是的话,就返回错误
467004e86ffSlogin         if inode.metadata.file_type == FileType::Dir {
468676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EISDIR);
469004e86ffSlogin         }
470004e86ffSlogin 
471cde5492fSlogin         return Ok(PollStatus::READ | PollStatus::WRITE);
472004e86ffSlogin     }
473004e86ffSlogin 
474004e86ffSlogin     /// 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
475004e86ffSlogin     fn read_at(
476004e86ffSlogin         &self,
477004e86ffSlogin         _offset: usize,
478004e86ffSlogin         _len: usize,
479004e86ffSlogin         _buf: &mut [u8],
480004e86ffSlogin         _data: &mut super::vfs::file::FilePrivateData,
481676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
48220e3152eSlogin         kerror!("DevFS: read_at is not supported!");
48379a452ceShoumkh         Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP)
484004e86ffSlogin     }
485004e86ffSlogin 
486004e86ffSlogin     /// 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
487004e86ffSlogin     fn write_at(
488004e86ffSlogin         &self,
489004e86ffSlogin         _offset: usize,
490004e86ffSlogin         _len: usize,
491004e86ffSlogin         _buf: &[u8],
492004e86ffSlogin         _data: &mut super::vfs::file::FilePrivateData,
493676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
49479a452ceShoumkh         Err(SystemError::EOPNOTSUPP_OR_ENOTSUP)
495004e86ffSlogin     }
496004e86ffSlogin }
497004e86ffSlogin 
498004e86ffSlogin /// @brief 所有的设备INode都需要额外实现这个trait
499004e86ffSlogin pub trait DeviceINode: IndexNode {
500004e86ffSlogin     fn set_fs(&self, fs: Weak<DevFS>);
501004e86ffSlogin     // TODO: 增加 unregister 方法
502004e86ffSlogin }
503004e86ffSlogin 
504004e86ffSlogin /// @brief 获取devfs实例的强类型不可变引用
505004e86ffSlogin macro_rules! devfs_exact_ref {
506004e86ffSlogin     () => {{
507676b8ef6SMork         let devfs_inode: Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> = ROOT_INODE().find("dev");
508004e86ffSlogin         if let Err(e) = devfs_inode {
509676b8ef6SMork             kerror!("failed to get DevFS ref. errcode = {:?}", e);
510676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOENT);
511004e86ffSlogin         }
512004e86ffSlogin 
513004e86ffSlogin         let binding = devfs_inode.unwrap();
514004e86ffSlogin         let devfs_inode: &LockedDevFSInode = binding
515004e86ffSlogin             .as_any_ref()
516004e86ffSlogin             .downcast_ref::<LockedDevFSInode>()
517004e86ffSlogin             .unwrap();
518004e86ffSlogin         let binding = devfs_inode.fs();
519004e86ffSlogin         binding
520004e86ffSlogin     }
521004e86ffSlogin     .as_any_ref()
522004e86ffSlogin     .downcast_ref::<DevFS>()
523004e86ffSlogin     .unwrap()};
524004e86ffSlogin }
525004e86ffSlogin /// @brief devfs的设备注册函数
526676b8ef6SMork pub fn devfs_register<T: DeviceINode>(name: &str, device: Arc<T>) -> Result<(), SystemError> {
527004e86ffSlogin     return devfs_exact_ref!().register_device(name, device);
528004e86ffSlogin }
529004e86ffSlogin 
530004e86ffSlogin /// @brief devfs的设备卸载函数
531004e86ffSlogin #[allow(dead_code)]
532676b8ef6SMork pub fn devfs_unregister<T: DeviceINode>(name: &str, device: Arc<T>) -> Result<(), SystemError> {
533004e86ffSlogin     return devfs_exact_ref!().unregister_device(name, device);
534004e86ffSlogin }
535*b087521eSChiichen 
536*b087521eSChiichen pub fn devfs_init() -> Result<(), SystemError> {
537*b087521eSChiichen     static INIT: Once = Once::new();
538*b087521eSChiichen     let mut result = None;
539*b087521eSChiichen     INIT.call_once(|| {
540*b087521eSChiichen         kinfo!("Initializing ProcFS...");
541*b087521eSChiichen         // 创建 devfs 实例
542*b087521eSChiichen         let devfs: Arc<DevFS> = DevFS::new();
543*b087521eSChiichen         // devfs 挂载
544*b087521eSChiichen         let _t = ROOT_INODE()
545*b087521eSChiichen             .find("dev")
546*b087521eSChiichen             .expect("Cannot find /dev")
547*b087521eSChiichen             .mount(devfs)
548*b087521eSChiichen             .expect("Failed to mount devfs");
549*b087521eSChiichen         kinfo!("DevFS mounted.");
550*b087521eSChiichen         result = Some(Ok(()));
551*b087521eSChiichen     });
552*b087521eSChiichen 
553*b087521eSChiichen     return result.unwrap();
554*b087521eSChiichen }
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