xref: /DragonOS/kernel/src/filesystem/fat/fs.rs (revision cf7f801e1d50ee5b04cb728e4251a57f4183bfbc)
11074eb34SSamuel Dai use alloc::string::ToString;
2b5b571e0SLoGin use core::cmp::Ordering;
32dbef785SGnoCiYeH use core::intrinsics::unlikely;
4004e86ffSlogin use core::{any::Any, fmt::Debug};
52eab6dd7S曾俊 use log::error;
691e9d4abSLoGin use system_error::SystemError;
7004e86ffSlogin 
8004e86ffSlogin use alloc::{
9004e86ffSlogin     collections::BTreeMap,
10004e86ffSlogin     string::String,
11004e86ffSlogin     sync::{Arc, Weak},
12004e86ffSlogin     vec::Vec,
13004e86ffSlogin };
14004e86ffSlogin 
159fa0e95eSLoGin use crate::driver::base::block::gendisk::GenDisk;
16c566df45SLoGin use crate::driver::base::device::device_number::DeviceNumber;
17*cf7f801eSMemoryShore use crate::filesystem::vfs::file::PageCache;
181074eb34SSamuel Dai use crate::filesystem::vfs::utils::DName;
19597ecc08STTaq use crate::filesystem::vfs::{Magic, SpecialNodeData, SuperBlock};
202dbef785SGnoCiYeH use crate::ipc::pipe::LockedPipeInode;
21*cf7f801eSMemoryShore use crate::mm::fault::{PageFaultHandler, PageFaultMessage};
22*cf7f801eSMemoryShore use crate::mm::VmFaultReason;
23004e86ffSlogin use crate::{
24b087521eSChiichen     driver::base::block::{block_device::LBA_SIZE, disk_info::Partition, SeekFrom},
25004e86ffSlogin     filesystem::vfs::{
2673c607aaSYJwu2023         core::generate_inode_id,
2773c607aaSYJwu2023         file::{FileMode, FilePrivateData},
286b4e7a29SLoGin         syscall::ModeType,
2940609970SGnoCiYeH         FileSystem, FileType, IndexNode, InodeId, Metadata,
30004e86ffSlogin     },
31004e86ffSlogin     libs::{
32004e86ffSlogin         spinlock::{SpinLock, SpinLockGuard},
33004e86ffSlogin         vec_cursor::VecCursor,
34004e86ffSlogin     },
356fc066acSJomo     time::PosixTimeSpec,
36004e86ffSlogin };
37004e86ffSlogin 
382dbef785SGnoCiYeH use super::entry::FATFile;
39004e86ffSlogin use super::{
40004e86ffSlogin     bpb::{BiosParameterBlock, FATType},
41004e86ffSlogin     entry::{FATDir, FATDirEntry, FATDirIter, FATEntry},
42004e86ffSlogin     utils::RESERVED_CLUSTERS,
43004e86ffSlogin };
44004e86ffSlogin 
45597ecc08STTaq const FAT_MAX_NAMELEN: u64 = 255;
46597ecc08STTaq 
47004e86ffSlogin /// FAT32文件系统的最大的文件大小
48004e86ffSlogin pub const MAX_FILE_SIZE: u64 = 0xffff_ffff;
49004e86ffSlogin 
50004e86ffSlogin /// @brief 表示当前簇和上一个簇的关系的结构体
51004e86ffSlogin /// 定义这样一个结构体的原因是,FAT文件系统的文件中,前后两个簇具有关联关系。
52bd70d2d1SLoGin #[allow(dead_code)]
53004e86ffSlogin #[derive(Debug, Clone, Copy, Default)]
54004e86ffSlogin pub struct Cluster {
55004e86ffSlogin     pub cluster_num: u64,
56004e86ffSlogin     pub parent_cluster: u64,
57004e86ffSlogin }
58004e86ffSlogin 
59004e86ffSlogin impl PartialOrd for Cluster {
60004e86ffSlogin     /// @brief 根据当前簇号比较大小
partial_cmp(&self, other: &Self) -> Option<core::cmp::Ordering>61004e86ffSlogin     fn partial_cmp(&self, other: &Self) -> Option<core::cmp::Ordering> {
62004e86ffSlogin         return self.cluster_num.partial_cmp(&other.cluster_num);
63004e86ffSlogin     }
64004e86ffSlogin }
65004e86ffSlogin 
66004e86ffSlogin impl PartialEq for Cluster {
67004e86ffSlogin     /// @brief 根据当前簇号比较是否相等
eq(&self, other: &Self) -> bool68004e86ffSlogin     fn eq(&self, other: &Self) -> bool {
69004e86ffSlogin         self.cluster_num == other.cluster_num
70004e86ffSlogin     }
71004e86ffSlogin }
72004e86ffSlogin 
73004e86ffSlogin impl Eq for Cluster {}
74004e86ffSlogin 
75004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
76004e86ffSlogin pub struct FATFileSystem {
77004e86ffSlogin     /// 当前文件系统所在的分区
789fa0e95eSLoGin     pub gendisk: Arc<GenDisk>,
79004e86ffSlogin     /// 当前文件系统的BOPB
80004e86ffSlogin     pub bpb: BiosParameterBlock,
81004e86ffSlogin     /// 当前文件系统的第一个数据扇区(相对分区开始位置)
82004e86ffSlogin     pub first_data_sector: u64,
83004e86ffSlogin     /// 文件系统信息结构体
84004e86ffSlogin     pub fs_info: Arc<LockedFATFsInfo>,
85004e86ffSlogin     /// 文件系统的根inode
86004e86ffSlogin     root_inode: Arc<LockedFATInode>,
87004e86ffSlogin }
88004e86ffSlogin 
89004e86ffSlogin /// FAT文件系统的Inode
90004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
91004e86ffSlogin pub struct LockedFATInode(SpinLock<FATInode>);
92004e86ffSlogin 
93004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
94004e86ffSlogin pub struct LockedFATFsInfo(SpinLock<FATFsInfo>);
95004e86ffSlogin 
96004e86ffSlogin impl LockedFATFsInfo {
97004e86ffSlogin     #[inline]
new(fs_info: FATFsInfo) -> Self98004e86ffSlogin     pub fn new(fs_info: FATFsInfo) -> Self {
99004e86ffSlogin         return Self(SpinLock::new(fs_info));
100004e86ffSlogin     }
101004e86ffSlogin }
102004e86ffSlogin 
103004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
104004e86ffSlogin pub struct FATInode {
105004e86ffSlogin     /// 指向父Inode的弱引用
106004e86ffSlogin     parent: Weak<LockedFATInode>,
107004e86ffSlogin     /// 指向自身的弱引用
108004e86ffSlogin     self_ref: Weak<LockedFATInode>,
109004e86ffSlogin     /// 子Inode的B树. 该数据结构用作缓存区。其中,它的key表示inode的名称。
110004e86ffSlogin     /// 请注意,由于FAT的查询过程对大小写不敏感,因此我们选择让key全部是大写的,方便统一操作。
1111074eb34SSamuel Dai     children: BTreeMap<DName, Arc<LockedFATInode>>,
112004e86ffSlogin     /// 当前inode的元数据
113004e86ffSlogin     metadata: Metadata,
114004e86ffSlogin     /// 指向inode所在的文件系统对象的指针
115004e86ffSlogin     fs: Weak<FATFileSystem>,
116004e86ffSlogin 
117004e86ffSlogin     /// 根据不同的Inode类型,创建不同的私有字段
118004e86ffSlogin     inode_type: FATDirEntry,
1192dbef785SGnoCiYeH 
1202dbef785SGnoCiYeH     /// 若该节点是特殊文件节点,该字段则为真正的文件节点
1212dbef785SGnoCiYeH     special_node: Option<SpecialNodeData>,
1221074eb34SSamuel Dai 
1231074eb34SSamuel Dai     /// 目录名
1241074eb34SSamuel Dai     dname: DName,
125*cf7f801eSMemoryShore 
126*cf7f801eSMemoryShore     /// 页缓存
127*cf7f801eSMemoryShore     page_cache: Option<Arc<PageCache>>,
128004e86ffSlogin }
129004e86ffSlogin 
130004e86ffSlogin impl FATInode {
131004e86ffSlogin     /// @brief 更新当前inode的元数据
update_metadata(&mut self)132004e86ffSlogin     pub fn update_metadata(&mut self) {
133004e86ffSlogin         // todo: 更新文件的访问时间等信息
134004e86ffSlogin         match &self.inode_type {
135004e86ffSlogin             FATDirEntry::File(f) | FATDirEntry::VolId(f) => {
136004e86ffSlogin                 self.metadata.size = f.size() as i64;
137004e86ffSlogin             }
138004e86ffSlogin             FATDirEntry::Dir(d) => {
139004e86ffSlogin                 self.metadata.size = d.size(&self.fs.upgrade().unwrap().clone()) as i64;
140004e86ffSlogin             }
141004e86ffSlogin             FATDirEntry::UnInit => {
1422eab6dd7S曾俊                 error!("update_metadata: Uninitialized FATDirEntry: {:?}", self);
143004e86ffSlogin                 return;
144004e86ffSlogin             }
145004e86ffSlogin         };
146004e86ffSlogin     }
147004e86ffSlogin 
find(&mut self, name: &str) -> Result<Arc<LockedFATInode>, SystemError>148676b8ef6SMork     fn find(&mut self, name: &str) -> Result<Arc<LockedFATInode>, SystemError> {
149004e86ffSlogin         match &self.inode_type {
150004e86ffSlogin             FATDirEntry::Dir(d) => {
1511074eb34SSamuel Dai                 let dname = DName::from(name.to_uppercase());
152004e86ffSlogin                 // 尝试在缓存区查找
1531074eb34SSamuel Dai                 if let Some(entry) = self.children.get(&dname) {
154004e86ffSlogin                     return Ok(entry.clone());
155004e86ffSlogin                 }
156004e86ffSlogin                 // 在缓存区找不到
157004e86ffSlogin                 // 在磁盘查找
158004e86ffSlogin                 let fat_entry: FATDirEntry =
159004e86ffSlogin                     d.find_entry(name, None, None, self.fs.upgrade().unwrap())?;
160004e86ffSlogin                 // 创建新的inode
161004e86ffSlogin                 let entry_inode: Arc<LockedFATInode> = LockedFATInode::new(
1621074eb34SSamuel Dai                     dname.clone(),
163004e86ffSlogin                     self.fs.upgrade().unwrap(),
164004e86ffSlogin                     self.self_ref.clone(),
165004e86ffSlogin                     fat_entry,
166004e86ffSlogin                 );
167004e86ffSlogin                 // 加入缓存区, 由于FAT文件系统的大小写不敏感问题,因此存入缓存区的key应当是全大写的
1681074eb34SSamuel Dai                 self.children.insert(dname, entry_inode.clone());
169004e86ffSlogin                 return Ok(entry_inode);
170004e86ffSlogin             }
171004e86ffSlogin             FATDirEntry::UnInit => {
172004e86ffSlogin                 panic!(
173004e86ffSlogin                     "Uninitialized FAT Inode, fs = {:?}, inode={self:?}",
174004e86ffSlogin                     self.fs
175004e86ffSlogin                 )
176004e86ffSlogin             }
177004e86ffSlogin             _ => {
178676b8ef6SMork                 return Err(SystemError::ENOTDIR);
179004e86ffSlogin             }
180004e86ffSlogin         }
181004e86ffSlogin     }
182004e86ffSlogin }
183004e86ffSlogin 
184004e86ffSlogin impl LockedFATInode {
new( dname: DName, fs: Arc<FATFileSystem>, parent: Weak<LockedFATInode>, inode_type: FATDirEntry, ) -> Arc<LockedFATInode>185004e86ffSlogin     pub fn new(
1861074eb34SSamuel Dai         dname: DName,
187004e86ffSlogin         fs: Arc<FATFileSystem>,
188004e86ffSlogin         parent: Weak<LockedFATInode>,
189004e86ffSlogin         inode_type: FATDirEntry,
190004e86ffSlogin     ) -> Arc<LockedFATInode> {
191004e86ffSlogin         let file_type = if let FATDirEntry::Dir(_) = inode_type {
192004e86ffSlogin             FileType::Dir
193004e86ffSlogin         } else {
194004e86ffSlogin             FileType::File
195004e86ffSlogin         };
196004e86ffSlogin 
197004e86ffSlogin         let inode: Arc<LockedFATInode> = Arc::new(LockedFATInode(SpinLock::new(FATInode {
198b5b571e0SLoGin             parent,
199004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
200004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
201004e86ffSlogin             fs: Arc::downgrade(&fs),
202b5b571e0SLoGin             inode_type,
203004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
204004e86ffSlogin                 dev_id: 0,
205004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
206004e86ffSlogin                 size: 0,
207004e86ffSlogin                 blk_size: fs.bpb.bytes_per_sector as usize,
208004e86ffSlogin                 blocks: if let FATType::FAT32(_) = fs.bpb.fat_type {
209004e86ffSlogin                     fs.bpb.total_sectors_32 as usize
210004e86ffSlogin                 } else {
211004e86ffSlogin                     fs.bpb.total_sectors_16 as usize
212004e86ffSlogin                 },
2136fc066acSJomo                 atime: PosixTimeSpec::default(),
2146fc066acSJomo                 mtime: PosixTimeSpec::default(),
2156fc066acSJomo                 ctime: PosixTimeSpec::default(),
216b5b571e0SLoGin                 file_type,
2176b4e7a29SLoGin                 mode: ModeType::from_bits_truncate(0o777),
218004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
219004e86ffSlogin                 uid: 0,
220004e86ffSlogin                 gid: 0,
22102343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::default(),
222004e86ffSlogin             },
2232dbef785SGnoCiYeH             special_node: None,
2241074eb34SSamuel Dai             dname,
225*cf7f801eSMemoryShore             page_cache: None,
226004e86ffSlogin         })));
227004e86ffSlogin 
228*cf7f801eSMemoryShore         if !inode.0.lock().inode_type.is_dir() {
229*cf7f801eSMemoryShore             let page_cache = PageCache::new(Some(Arc::downgrade(&inode) as Weak<dyn IndexNode>));
230*cf7f801eSMemoryShore             inode.0.lock().page_cache = Some(page_cache);
231*cf7f801eSMemoryShore         }
232*cf7f801eSMemoryShore 
233004e86ffSlogin         inode.0.lock().self_ref = Arc::downgrade(&inode);
234004e86ffSlogin 
235004e86ffSlogin         inode.0.lock().update_metadata();
236004e86ffSlogin 
237004e86ffSlogin         return inode;
238004e86ffSlogin     }
239004e86ffSlogin }
240004e86ffSlogin 
241004e86ffSlogin /// FsInfo结构体(内存中的一份拷贝,当卸载卷或者sync的时候,把它写入磁盘)
242004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
243004e86ffSlogin pub struct FATFsInfo {
244004e86ffSlogin     /// Lead Signature - must equal 0x41615252
245004e86ffSlogin     lead_sig: u32,
246004e86ffSlogin     /// Value must equal 0x61417272
247004e86ffSlogin     struc_sig: u32,
248004e86ffSlogin     /// 空闲簇数目
249004e86ffSlogin     free_count: u32,
250004e86ffSlogin     /// 第一个空闲簇的位置(不一定准确,仅供加速查找)
251004e86ffSlogin     next_free: u32,
252004e86ffSlogin     /// 0xAA550000
253004e86ffSlogin     trail_sig: u32,
254004e86ffSlogin     /// Dirty flag to flush to disk
255004e86ffSlogin     dirty: bool,
256004e86ffSlogin     /// FsInfo Structure 在磁盘上的字节偏移量
257004e86ffSlogin     /// Not present for FAT12 and FAT16
258004e86ffSlogin     offset: Option<u64>,
259004e86ffSlogin }
260004e86ffSlogin 
261004e86ffSlogin impl FileSystem for FATFileSystem {
root_inode(&self) -> Arc<dyn crate::filesystem::vfs::IndexNode>262004e86ffSlogin     fn root_inode(&self) -> Arc<dyn crate::filesystem::vfs::IndexNode> {
263004e86ffSlogin         return self.root_inode.clone();
264004e86ffSlogin     }
265004e86ffSlogin 
info(&self) -> crate::filesystem::vfs::FsInfo266004e86ffSlogin     fn info(&self) -> crate::filesystem::vfs::FsInfo {
267004e86ffSlogin         todo!()
268004e86ffSlogin     }
269004e86ffSlogin 
270004e86ffSlogin     /// @brief 本函数用于实现动态转换。
271004e86ffSlogin     /// 具体的文件系统在实现本函数时,最简单的方式就是:直接返回self
as_any_ref(&self) -> &dyn Any272004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn Any {
273004e86ffSlogin         self
274004e86ffSlogin     }
2751d37ca6dSDonkey Kane 
name(&self) -> &str2761d37ca6dSDonkey Kane     fn name(&self) -> &str {
2771d37ca6dSDonkey Kane         "fat"
2781d37ca6dSDonkey Kane     }
279597ecc08STTaq 
super_block(&self) -> SuperBlock280597ecc08STTaq     fn super_block(&self) -> SuperBlock {
281597ecc08STTaq         SuperBlock::new(
282597ecc08STTaq             Magic::FAT_MAGIC,
283597ecc08STTaq             self.bpb.bytes_per_sector.into(),
284597ecc08STTaq             FAT_MAX_NAMELEN,
285597ecc08STTaq         )
286597ecc08STTaq     }
287*cf7f801eSMemoryShore 
fault(&self, pfm: &mut PageFaultMessage) -> VmFaultReason288*cf7f801eSMemoryShore     unsafe fn fault(&self, pfm: &mut PageFaultMessage) -> VmFaultReason {
289*cf7f801eSMemoryShore         PageFaultHandler::filemap_fault(pfm)
290*cf7f801eSMemoryShore     }
291*cf7f801eSMemoryShore 
map_pages( &self, pfm: &mut PageFaultMessage, start_pgoff: usize, end_pgoff: usize, ) -> VmFaultReason292*cf7f801eSMemoryShore     unsafe fn map_pages(
293*cf7f801eSMemoryShore         &self,
294*cf7f801eSMemoryShore         pfm: &mut PageFaultMessage,
295*cf7f801eSMemoryShore         start_pgoff: usize,
296*cf7f801eSMemoryShore         end_pgoff: usize,
297*cf7f801eSMemoryShore     ) -> VmFaultReason {
298*cf7f801eSMemoryShore         PageFaultHandler::filemap_map_pages(pfm, start_pgoff, end_pgoff)
299*cf7f801eSMemoryShore     }
300004e86ffSlogin }
301004e86ffSlogin 
302004e86ffSlogin impl FATFileSystem {
3032286eda6SWaferJay     /// FAT12允许的最大簇号
3042286eda6SWaferJay     pub const FAT12_MAX_CLUSTER: u32 = 0xFF5;
3052286eda6SWaferJay     /// FAT16允许的最大簇号
3062286eda6SWaferJay     pub const FAT16_MAX_CLUSTER: u32 = 0xFFF5;
3072286eda6SWaferJay     /// FAT32允许的最大簇号
3082286eda6SWaferJay     pub const FAT32_MAX_CLUSTER: u32 = 0x0FFFFFF7;
3092286eda6SWaferJay 
new(gendisk: Arc<GenDisk>) -> Result<Arc<FATFileSystem>, SystemError>3109fa0e95eSLoGin     pub fn new(gendisk: Arc<GenDisk>) -> Result<Arc<FATFileSystem>, SystemError> {
3119fa0e95eSLoGin         let bpb = BiosParameterBlock::new(&gendisk)?;
312004e86ffSlogin         // 从磁盘上读取FAT32文件系统的FsInfo结构体
313004e86ffSlogin         let fs_info: FATFsInfo = match bpb.fat_type {
314004e86ffSlogin             FATType::FAT32(bpb32) => {
3159fa0e95eSLoGin                 let fs_info_in_gendisk_bytes_offset =
3169fa0e95eSLoGin                     bpb32.fs_info as usize * bpb.bytes_per_sector as usize;
317004e86ffSlogin                 FATFsInfo::new(
3189fa0e95eSLoGin                     &gendisk,
3199fa0e95eSLoGin                     fs_info_in_gendisk_bytes_offset,
320004e86ffSlogin                     bpb.bytes_per_sector as usize,
321004e86ffSlogin                 )?
322004e86ffSlogin             }
323004e86ffSlogin             _ => FATFsInfo::default(),
324004e86ffSlogin         };
325004e86ffSlogin 
326004e86ffSlogin         // 根目录项占用的扇区数(向上取整)
327004e86ffSlogin         let root_dir_sectors: u64 = ((bpb.root_entries_cnt as u64 * 32)
328004e86ffSlogin             + (bpb.bytes_per_sector as u64 - 1))
329004e86ffSlogin             / (bpb.bytes_per_sector as u64);
330004e86ffSlogin 
331004e86ffSlogin         // FAT表大小(单位:扇区)
332004e86ffSlogin         let fat_size = if bpb.fat_size_16 != 0 {
333004e86ffSlogin             bpb.fat_size_16 as u64
334004e86ffSlogin         } else {
335004e86ffSlogin             match bpb.fat_type {
336004e86ffSlogin                 FATType::FAT32(x) => x.fat_size_32 as u64,
337004e86ffSlogin                 _ => {
3382eab6dd7S曾俊                     error!("FAT12 and FAT16 volumes should have non-zero BPB_FATSz16");
339676b8ef6SMork                     return Err(SystemError::EINVAL);
340004e86ffSlogin                 }
341004e86ffSlogin             }
342004e86ffSlogin         };
343004e86ffSlogin 
344004e86ffSlogin         let first_data_sector =
345004e86ffSlogin             bpb.rsvd_sec_cnt as u64 + (bpb.num_fats as u64 * fat_size) + root_dir_sectors;
346004e86ffSlogin 
347004e86ffSlogin         // 创建文件系统的根节点
348004e86ffSlogin         let root_inode: Arc<LockedFATInode> = Arc::new(LockedFATInode(SpinLock::new(FATInode {
349004e86ffSlogin             parent: Weak::default(),
350004e86ffSlogin             self_ref: Weak::default(),
351004e86ffSlogin             children: BTreeMap::new(),
352004e86ffSlogin             fs: Weak::default(),
353004e86ffSlogin             inode_type: FATDirEntry::UnInit,
354004e86ffSlogin             metadata: Metadata {
355004e86ffSlogin                 dev_id: 0,
356004e86ffSlogin                 inode_id: generate_inode_id(),
357004e86ffSlogin                 size: 0,
358004e86ffSlogin                 blk_size: bpb.bytes_per_sector as usize,
359004e86ffSlogin                 blocks: if let FATType::FAT32(_) = bpb.fat_type {
360004e86ffSlogin                     bpb.total_sectors_32 as usize
361004e86ffSlogin                 } else {
362004e86ffSlogin                     bpb.total_sectors_16 as usize
363004e86ffSlogin                 },
3646fc066acSJomo                 atime: PosixTimeSpec::default(),
3656fc066acSJomo                 mtime: PosixTimeSpec::default(),
3666fc066acSJomo                 ctime: PosixTimeSpec::default(),
367004e86ffSlogin                 file_type: FileType::Dir,
3686b4e7a29SLoGin                 mode: ModeType::from_bits_truncate(0o777),
369004e86ffSlogin                 nlinks: 1,
370004e86ffSlogin                 uid: 0,
371004e86ffSlogin                 gid: 0,
37202343d0bSLoGin                 raw_dev: DeviceNumber::default(),
373004e86ffSlogin             },
3742dbef785SGnoCiYeH             special_node: None,
3751074eb34SSamuel Dai             dname: DName::default(),
376*cf7f801eSMemoryShore             page_cache: None,
377004e86ffSlogin         })));
378004e86ffSlogin 
379004e86ffSlogin         let result: Arc<FATFileSystem> = Arc::new(FATFileSystem {
3809fa0e95eSLoGin             gendisk,
381004e86ffSlogin             bpb,
382004e86ffSlogin             first_data_sector,
383004e86ffSlogin             fs_info: Arc::new(LockedFATFsInfo::new(fs_info)),
384b5b571e0SLoGin             root_inode,
385004e86ffSlogin         });
386004e86ffSlogin 
387004e86ffSlogin         // 对root inode加锁,并继续完成初始化工作
388004e86ffSlogin         let mut root_guard: SpinLockGuard<FATInode> = result.root_inode.0.lock();
389004e86ffSlogin         root_guard.inode_type = FATDirEntry::Dir(result.root_dir());
390004e86ffSlogin         root_guard.parent = Arc::downgrade(&result.root_inode);
391004e86ffSlogin         root_guard.self_ref = Arc::downgrade(&result.root_inode);
392004e86ffSlogin         root_guard.fs = Arc::downgrade(&result);
393004e86ffSlogin         // 释放锁
394004e86ffSlogin         drop(root_guard);
395004e86ffSlogin 
396004e86ffSlogin         return Ok(result);
397004e86ffSlogin     }
398004e86ffSlogin 
399004e86ffSlogin     /// @brief 计算每个簇有多少个字节
400004e86ffSlogin     #[inline]
bytes_per_cluster(&self) -> u64401004e86ffSlogin     pub fn bytes_per_cluster(&self) -> u64 {
402004e86ffSlogin         return (self.bpb.bytes_per_sector as u64) * (self.bpb.sector_per_cluster as u64);
403004e86ffSlogin     }
404004e86ffSlogin 
405004e86ffSlogin     /// @brief 读取当前簇在FAT表中存储的信息
406004e86ffSlogin     ///
407004e86ffSlogin     /// @param cluster 当前簇
408004e86ffSlogin     ///
409004e86ffSlogin     /// @return Ok(FATEntry) 当前簇在FAT表中,存储的信息。(详情见FATEntry的注释)
410676b8ef6SMork     /// @return Err(SystemError) 错误码
get_fat_entry(&self, cluster: Cluster) -> Result<FATEntry, SystemError>411676b8ef6SMork     pub fn get_fat_entry(&self, cluster: Cluster) -> Result<FATEntry, SystemError> {
412004e86ffSlogin         let current_cluster = cluster.cluster_num;
4136d81180bSLoGin         if current_cluster < 2 {
4146d81180bSLoGin             // 0号簇和1号簇是保留簇,不允许用户使用
4156d81180bSLoGin             return Err(SystemError::EINVAL);
4166d81180bSLoGin         }
417004e86ffSlogin 
418004e86ffSlogin         let fat_type: FATType = self.bpb.fat_type;
419004e86ffSlogin         // 获取FAT表的起始扇区(相对分区起始扇区的偏移量)
420004e86ffSlogin         let fat_start_sector = self.fat_start_sector();
421004e86ffSlogin         let bytes_per_sec = self.bpb.bytes_per_sector as u64;
422004e86ffSlogin 
423004e86ffSlogin         // cluster对应的FAT表项在分区内的字节偏移量
424004e86ffSlogin         let fat_bytes_offset =
425004e86ffSlogin             fat_type.get_fat_bytes_offset(cluster, fat_start_sector, bytes_per_sec);
426004e86ffSlogin 
4279fa0e95eSLoGin         // FAT表项所在的分区内LBA地址
4289fa0e95eSLoGin         let fat_ent_lba = fat_bytes_offset / LBA_SIZE as u64;
429004e86ffSlogin 
430004e86ffSlogin         // FAT表项在逻辑块内的字节偏移量
431004e86ffSlogin         let blk_offset = self.get_in_block_offset(fat_bytes_offset);
432004e86ffSlogin 
433b5b571e0SLoGin         let mut v: Vec<u8> = vec![0; self.bpb.bytes_per_sector as usize];
4349fa0e95eSLoGin         self.gendisk.read_at(&mut v, fat_ent_lba as usize)?;
435004e86ffSlogin 
436004e86ffSlogin         let mut cursor = VecCursor::new(v);
437004e86ffSlogin         cursor.seek(SeekFrom::SeekSet(blk_offset as i64))?;
438004e86ffSlogin 
439004e86ffSlogin         let res: FATEntry = match self.bpb.fat_type {
440004e86ffSlogin             FATType::FAT12(_) => {
441004e86ffSlogin                 let mut entry = cursor.read_u16()?;
442004e86ffSlogin                 // 由于FAT12文件系统的FAT表,每个entry占用1.5字节,因此奇数的簇需要取高12位的值。
443004e86ffSlogin                 if (current_cluster & 1) > 0 {
444004e86ffSlogin                     entry >>= 4;
445004e86ffSlogin                 } else {
446004e86ffSlogin                     entry &= 0x0fff;
447004e86ffSlogin                 }
448004e86ffSlogin 
449004e86ffSlogin                 if entry == 0 {
450004e86ffSlogin                     FATEntry::Unused
451004e86ffSlogin                 } else if entry == 0x0ff7 {
452004e86ffSlogin                     FATEntry::Bad
453004e86ffSlogin                 } else if entry >= 0x0ff8 {
454004e86ffSlogin                     FATEntry::EndOfChain
455004e86ffSlogin                 } else {
456004e86ffSlogin                     FATEntry::Next(Cluster {
457004e86ffSlogin                         cluster_num: entry as u64,
458004e86ffSlogin                         parent_cluster: current_cluster,
459004e86ffSlogin                     })
460004e86ffSlogin                 }
461004e86ffSlogin             }
462004e86ffSlogin             FATType::FAT16(_) => {
463004e86ffSlogin                 let entry = cursor.read_u16()?;
464004e86ffSlogin 
465004e86ffSlogin                 if entry == 0 {
466004e86ffSlogin                     FATEntry::Unused
467004e86ffSlogin                 } else if entry == 0xfff7 {
468004e86ffSlogin                     FATEntry::Bad
469004e86ffSlogin                 } else if entry >= 0xfff8 {
470004e86ffSlogin                     FATEntry::EndOfChain
471004e86ffSlogin                 } else {
472004e86ffSlogin                     FATEntry::Next(Cluster {
473004e86ffSlogin                         cluster_num: entry as u64,
474004e86ffSlogin                         parent_cluster: current_cluster,
475004e86ffSlogin                     })
476004e86ffSlogin                 }
477004e86ffSlogin             }
478004e86ffSlogin             FATType::FAT32(_) => {
479004e86ffSlogin                 let entry = cursor.read_u32()? & 0x0fffffff;
480004e86ffSlogin 
481004e86ffSlogin                 match entry {
482b5b571e0SLoGin                     _n if (0x0ffffff7..=0x0fffffff).contains(&current_cluster) => {
483004e86ffSlogin                         // 当前簇号不是一个能被获得的簇(可能是文件系统出错了)
4842eab6dd7S曾俊                         error!("FAT32 get fat entry: current cluster number [{}] is not an allocatable cluster number.", current_cluster);
485004e86ffSlogin                         FATEntry::Bad
486004e86ffSlogin                     }
487004e86ffSlogin                     0 => FATEntry::Unused,
488004e86ffSlogin                     0x0ffffff7 => FATEntry::Bad,
489004e86ffSlogin                     0x0ffffff8..=0x0fffffff => FATEntry::EndOfChain,
490004e86ffSlogin                     _n => FATEntry::Next(Cluster {
491004e86ffSlogin                         cluster_num: entry as u64,
492004e86ffSlogin                         parent_cluster: current_cluster,
493004e86ffSlogin                     }),
494004e86ffSlogin                 }
495004e86ffSlogin             }
496004e86ffSlogin         };
497004e86ffSlogin         return Ok(res);
498004e86ffSlogin     }
499004e86ffSlogin 
500004e86ffSlogin     /// @brief 读取当前簇在FAT表中存储的信息(直接返回读取到的值,而不加处理)
501004e86ffSlogin     ///
502004e86ffSlogin     /// @param cluster 当前簇
503004e86ffSlogin     ///
504004e86ffSlogin     /// @return Ok(u64) 当前簇在FAT表中,存储的信息。
505676b8ef6SMork     /// @return Err(SystemError) 错误码
get_fat_entry_raw(&self, cluster: Cluster) -> Result<u64, SystemError>506676b8ef6SMork     pub fn get_fat_entry_raw(&self, cluster: Cluster) -> Result<u64, SystemError> {
507004e86ffSlogin         let current_cluster = cluster.cluster_num;
508004e86ffSlogin 
509004e86ffSlogin         let fat_type: FATType = self.bpb.fat_type;
510004e86ffSlogin         // 获取FAT表的起始扇区(相对分区起始扇区的偏移量)
511004e86ffSlogin         let fat_start_sector = self.fat_start_sector();
512004e86ffSlogin         let bytes_per_sec = self.bpb.bytes_per_sector as u64;
513004e86ffSlogin 
514004e86ffSlogin         // cluster对应的FAT表项在分区内的字节偏移量
515004e86ffSlogin         let fat_bytes_offset =
516004e86ffSlogin             fat_type.get_fat_bytes_offset(cluster, fat_start_sector, bytes_per_sec);
517004e86ffSlogin 
5189fa0e95eSLoGin         // FAT表项所在的分区内LBA地址
5199fa0e95eSLoGin         let fat_ent_lba = self.gendisk_lba_from_offset(self.bytes_to_sector(fat_bytes_offset));
520004e86ffSlogin 
521004e86ffSlogin         // FAT表项在逻辑块内的字节偏移量
522004e86ffSlogin         let blk_offset = self.get_in_block_offset(fat_bytes_offset);
523004e86ffSlogin 
524b5b571e0SLoGin         let mut v: Vec<u8> = vec![0; self.bpb.bytes_per_sector as usize];
5259fa0e95eSLoGin         self.gendisk.read_at(&mut v, fat_ent_lba)?;
526004e86ffSlogin 
527004e86ffSlogin         let mut cursor = VecCursor::new(v);
528004e86ffSlogin         cursor.seek(SeekFrom::SeekSet(blk_offset as i64))?;
529004e86ffSlogin 
530004e86ffSlogin         let res = match self.bpb.fat_type {
531004e86ffSlogin             FATType::FAT12(_) => {
532004e86ffSlogin                 let mut entry = cursor.read_u16()?;
533004e86ffSlogin                 entry = if (current_cluster & 0x0001) > 0 {
534004e86ffSlogin                     entry >> 4
535004e86ffSlogin                 } else {
536004e86ffSlogin                     entry & 0x0fff
537004e86ffSlogin                 };
538004e86ffSlogin                 entry as u64
539004e86ffSlogin             }
540004e86ffSlogin             FATType::FAT16(_) => {
541004e86ffSlogin                 let entry = (cursor.read_u16()?) as u64;
542004e86ffSlogin                 entry
543004e86ffSlogin             }
544004e86ffSlogin             FATType::FAT32(_) => {
545004e86ffSlogin                 let entry = cursor.read_u32()? & 0x0fff_ffff;
546004e86ffSlogin                 entry as u64
547004e86ffSlogin             }
548004e86ffSlogin         };
549004e86ffSlogin 
550004e86ffSlogin         return Ok(res);
551004e86ffSlogin     }
552004e86ffSlogin 
5539fa0e95eSLoGin     /// @brief 获取当前文件系统的root inode,在分区内的字节偏移量
root_dir_bytes_offset(&self) -> u64554004e86ffSlogin     pub fn root_dir_bytes_offset(&self) -> u64 {
555004e86ffSlogin         match self.bpb.fat_type {
556004e86ffSlogin             FATType::FAT32(s) => {
557004e86ffSlogin                 let first_sec_cluster: u64 = (s.root_cluster as u64 - 2)
558004e86ffSlogin                     * (self.bpb.sector_per_cluster as u64)
559004e86ffSlogin                     + self.first_data_sector;
5609fa0e95eSLoGin                 return (self.gendisk_lba_from_offset(first_sec_cluster) * LBA_SIZE) as u64;
561004e86ffSlogin             }
562004e86ffSlogin             _ => {
563004e86ffSlogin                 let root_sec = (self.bpb.rsvd_sec_cnt as u64)
564004e86ffSlogin                     + (self.bpb.num_fats as u64) * (self.bpb.fat_size_16 as u64);
5659fa0e95eSLoGin                 return (self.gendisk_lba_from_offset(root_sec) * LBA_SIZE) as u64;
566004e86ffSlogin             }
567004e86ffSlogin         }
568004e86ffSlogin     }
569004e86ffSlogin 
5709fa0e95eSLoGin     /// @brief 获取当前文件系统的根目录项区域的结束位置,在分区内的字节偏移量。
571004e86ffSlogin     /// 请注意,当前函数只对FAT12/FAT16生效。对于FAT32,返回None
root_dir_end_bytes_offset(&self) -> Option<u64>572004e86ffSlogin     pub fn root_dir_end_bytes_offset(&self) -> Option<u64> {
573004e86ffSlogin         match self.bpb.fat_type {
574004e86ffSlogin             FATType::FAT12(_) | FATType::FAT16(_) => {
575004e86ffSlogin                 return Some(
576004e86ffSlogin                     self.root_dir_bytes_offset() + (self.bpb.root_entries_cnt as u64) * 32,
577004e86ffSlogin                 );
578004e86ffSlogin             }
579004e86ffSlogin             _ => {
580004e86ffSlogin                 return None;
581004e86ffSlogin             }
582004e86ffSlogin         }
583004e86ffSlogin     }
584004e86ffSlogin 
5859fa0e95eSLoGin     /// 获取簇在分区内的字节偏移量
cluster_bytes_offset(&self, cluster: Cluster) -> u64586004e86ffSlogin     pub fn cluster_bytes_offset(&self, cluster: Cluster) -> u64 {
587004e86ffSlogin         if cluster.cluster_num >= 2 {
588004e86ffSlogin             // 指定簇的第一个扇区号
589004e86ffSlogin             let first_sec_of_cluster = (cluster.cluster_num - 2)
590004e86ffSlogin                 * (self.bpb.sector_per_cluster as u64)
591004e86ffSlogin                 + self.first_data_sector;
5929fa0e95eSLoGin             return first_sec_of_cluster * (self.bpb.bytes_per_sector as u64);
593004e86ffSlogin         } else {
594004e86ffSlogin             return 0;
595004e86ffSlogin         }
596004e86ffSlogin     }
597004e86ffSlogin 
598004e86ffSlogin     /// @brief 获取一个空闲簇
599004e86ffSlogin     ///
600004e86ffSlogin     /// @param prev_cluster 簇链的前一个簇。本函数将会把新获取的簇,连接到它的后面。
601004e86ffSlogin     ///
602004e86ffSlogin     /// @return Ok(Cluster) 新获取的空闲簇
603676b8ef6SMork     /// @return Err(SystemError) 错误码
allocate_cluster(&self, prev_cluster: Option<Cluster>) -> Result<Cluster, SystemError>604676b8ef6SMork     pub fn allocate_cluster(&self, prev_cluster: Option<Cluster>) -> Result<Cluster, SystemError> {
605004e86ffSlogin         let end_cluster: Cluster = self.max_cluster_number();
606004e86ffSlogin         let start_cluster: Cluster = match self.bpb.fat_type {
607004e86ffSlogin             FATType::FAT32(_) => {
608b5b571e0SLoGin                 let next_free: u64 = self.fs_info.0.lock().next_free().unwrap_or(0xffffffff);
609004e86ffSlogin                 if next_free < end_cluster.cluster_num {
610004e86ffSlogin                     Cluster::new(next_free)
611004e86ffSlogin                 } else {
612004e86ffSlogin                     Cluster::new(RESERVED_CLUSTERS as u64)
613004e86ffSlogin                 }
614004e86ffSlogin             }
615004e86ffSlogin             _ => Cluster::new(RESERVED_CLUSTERS as u64),
616004e86ffSlogin         };
617004e86ffSlogin 
618004e86ffSlogin         // 寻找一个空的簇
619004e86ffSlogin         let free_cluster: Cluster = match self.get_free_cluster(start_cluster, end_cluster) {
620004e86ffSlogin             Ok(c) => c,
621004e86ffSlogin             Err(_) if start_cluster.cluster_num > RESERVED_CLUSTERS as u64 => {
622004e86ffSlogin                 self.get_free_cluster(Cluster::new(RESERVED_CLUSTERS as u64), end_cluster)?
623004e86ffSlogin             }
624004e86ffSlogin             Err(e) => return Err(e),
625004e86ffSlogin         };
626004e86ffSlogin 
627004e86ffSlogin         self.set_entry(free_cluster, FATEntry::EndOfChain)?;
628004e86ffSlogin         // 减少空闲簇计数
629004e86ffSlogin         self.fs_info.0.lock().update_free_count_delta(-1);
630004e86ffSlogin         // 更新搜索空闲簇的参考量
631004e86ffSlogin         self.fs_info
632004e86ffSlogin             .0
633004e86ffSlogin             .lock()
634004e86ffSlogin             .update_next_free((free_cluster.cluster_num + 1) as u32);
635004e86ffSlogin 
636004e86ffSlogin         // 如果这个空闲簇不是簇链的第一个簇,那么把当前簇跟前一个簇连上。
637004e86ffSlogin         if let Some(prev_cluster) = prev_cluster {
6382eab6dd7S曾俊             // debug!("set entry, prev ={prev_cluster:?}, next = {free_cluster:?}");
639004e86ffSlogin             self.set_entry(prev_cluster, FATEntry::Next(free_cluster))?;
640004e86ffSlogin         }
641004e86ffSlogin         // 清空新获取的这个簇
642004e86ffSlogin         self.zero_cluster(free_cluster)?;
643004e86ffSlogin         return Ok(free_cluster);
644004e86ffSlogin     }
645004e86ffSlogin 
646004e86ffSlogin     /// @brief 释放簇链上的所有簇
647004e86ffSlogin     ///
648004e86ffSlogin     /// @param start_cluster 簇链的第一个簇
deallocate_cluster_chain(&self, start_cluster: Cluster) -> Result<(), SystemError>649676b8ef6SMork     pub fn deallocate_cluster_chain(&self, start_cluster: Cluster) -> Result<(), SystemError> {
650004e86ffSlogin         let clusters: Vec<Cluster> = self.clusters(start_cluster);
651004e86ffSlogin         for c in clusters {
652004e86ffSlogin             self.deallocate_cluster(c)?;
653004e86ffSlogin         }
654004e86ffSlogin         return Ok(());
655004e86ffSlogin     }
656004e86ffSlogin 
657004e86ffSlogin     /// @brief 释放簇
658004e86ffSlogin     ///
659004e86ffSlogin     /// @param 要释放的簇
deallocate_cluster(&self, cluster: Cluster) -> Result<(), SystemError>660676b8ef6SMork     pub fn deallocate_cluster(&self, cluster: Cluster) -> Result<(), SystemError> {
661004e86ffSlogin         let entry: FATEntry = self.get_fat_entry(cluster)?;
662004e86ffSlogin         // 如果不是坏簇
663004e86ffSlogin         if entry != FATEntry::Bad {
664004e86ffSlogin             self.set_entry(cluster, FATEntry::Unused)?;
665004e86ffSlogin             self.fs_info.0.lock().update_free_count_delta(1);
666004e86ffSlogin             // 安全选项:清空被释放的簇
667bd70d2d1SLoGin             #[cfg(feature = "fatfs-secure")]
668004e86ffSlogin             self.zero_cluster(cluster)?;
669004e86ffSlogin             return Ok(());
670004e86ffSlogin         } else {
671004e86ffSlogin             // 不能释放坏簇
6722eab6dd7S曾俊             error!("Bad clusters cannot be freed.");
673676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EFAULT);
674004e86ffSlogin         }
675004e86ffSlogin     }
676004e86ffSlogin 
677004e86ffSlogin     /// @brief 获取文件系统的根目录项
root_dir(&self) -> FATDir678004e86ffSlogin     pub fn root_dir(&self) -> FATDir {
679004e86ffSlogin         match self.bpb.fat_type {
680004e86ffSlogin             FATType::FAT32(s) => {
681004e86ffSlogin                 return FATDir {
682004e86ffSlogin                     first_cluster: Cluster::new(s.root_cluster as u64),
683004e86ffSlogin                     dir_name: String::from("/"),
684004e86ffSlogin                     root_offset: None,
685004e86ffSlogin                     short_dir_entry: None,
686004e86ffSlogin                     loc: None,
687004e86ffSlogin                 };
688004e86ffSlogin             }
689004e86ffSlogin             _ => FATDir {
690004e86ffSlogin                 first_cluster: Cluster::new(0),
691004e86ffSlogin                 dir_name: String::from("/"),
692004e86ffSlogin                 root_offset: Some(self.root_dir_bytes_offset()),
693004e86ffSlogin                 short_dir_entry: None,
694004e86ffSlogin                 loc: None,
695004e86ffSlogin             },
696004e86ffSlogin         }
697004e86ffSlogin     }
698004e86ffSlogin 
699004e86ffSlogin     /// @brief 获取FAT表的起始扇区(相对分区起始扇区的偏移量)
fat_start_sector(&self) -> u64700004e86ffSlogin     pub fn fat_start_sector(&self) -> u64 {
701004e86ffSlogin         let active_fat = self.active_fat();
702004e86ffSlogin         let fat_size = self.fat_size();
703004e86ffSlogin         return self.bpb.rsvd_sec_cnt as u64 + active_fat * fat_size;
704004e86ffSlogin     }
705004e86ffSlogin 
706004e86ffSlogin     /// @brief 获取当前活动的FAT表
active_fat(&self) -> u64707004e86ffSlogin     pub fn active_fat(&self) -> u64 {
708004e86ffSlogin         if self.mirroring_enabled() {
709004e86ffSlogin             return 0;
710004e86ffSlogin         } else {
711004e86ffSlogin             match self.bpb.fat_type {
712004e86ffSlogin                 FATType::FAT32(bpb32) => {
713004e86ffSlogin                     return (bpb32.ext_flags & 0x0f) as u64;
714004e86ffSlogin                 }
715004e86ffSlogin                 _ => {
716004e86ffSlogin                     return 0;
717004e86ffSlogin                 }
718004e86ffSlogin             }
719004e86ffSlogin         }
720004e86ffSlogin     }
721004e86ffSlogin 
722004e86ffSlogin     /// @brief 获取当前文件系统的每个FAT表的大小
fat_size(&self) -> u64723004e86ffSlogin     pub fn fat_size(&self) -> u64 {
724004e86ffSlogin         if self.bpb.fat_size_16 != 0 {
725004e86ffSlogin             return self.bpb.fat_size_16 as u64;
726004e86ffSlogin         } else {
727004e86ffSlogin             match self.bpb.fat_type {
728004e86ffSlogin                 FATType::FAT32(bpb32) => {
729004e86ffSlogin                     return bpb32.fat_size_32 as u64;
730004e86ffSlogin                 }
731004e86ffSlogin 
732004e86ffSlogin                 _ => {
733004e86ffSlogin                     panic!("FAT12 and FAT16 volumes should have non-zero BPB_FATSz16");
734004e86ffSlogin                 }
735004e86ffSlogin             }
736004e86ffSlogin         }
737004e86ffSlogin     }
738004e86ffSlogin 
739004e86ffSlogin     /// @brief 判断当前文件系统是否启用了FAT表镜像
mirroring_enabled(&self) -> bool740004e86ffSlogin     pub fn mirroring_enabled(&self) -> bool {
741004e86ffSlogin         match self.bpb.fat_type {
742004e86ffSlogin             FATType::FAT32(bpb32) => {
743004e86ffSlogin                 return (bpb32.ext_flags & 0x80) == 0;
744004e86ffSlogin             }
745004e86ffSlogin             _ => {
746004e86ffSlogin                 return false;
747004e86ffSlogin             }
748004e86ffSlogin         }
749004e86ffSlogin     }
750004e86ffSlogin 
7519fa0e95eSLoGin     /// 获取分区内的扇区偏移量
752004e86ffSlogin     #[inline]
gendisk_lba_from_offset(&self, in_partition_sec_offset: u64) -> usize7539fa0e95eSLoGin     pub fn gendisk_lba_from_offset(&self, in_partition_sec_offset: u64) -> usize {
7549fa0e95eSLoGin         return (in_partition_sec_offset * (self.bpb.bytes_per_sector as u64 / LBA_SIZE as u64))
755004e86ffSlogin             as usize;
756004e86ffSlogin     }
757004e86ffSlogin 
758004e86ffSlogin     /// @brief 获取每个扇区占用多少个LBA
759004e86ffSlogin     #[inline]
lba_per_sector(&self) -> usize760004e86ffSlogin     pub fn lba_per_sector(&self) -> usize {
761004e86ffSlogin         return self.bpb.bytes_per_sector as usize / LBA_SIZE;
762004e86ffSlogin     }
763004e86ffSlogin 
764004e86ffSlogin     /// @brief 将分区内字节偏移量转换为扇区偏移量
765004e86ffSlogin     #[inline]
bytes_to_sector(&self, in_partition_bytes_offset: u64) -> u64766004e86ffSlogin     pub fn bytes_to_sector(&self, in_partition_bytes_offset: u64) -> u64 {
767004e86ffSlogin         return in_partition_bytes_offset / (self.bpb.bytes_per_sector as u64);
768004e86ffSlogin     }
769004e86ffSlogin 
770004e86ffSlogin     /// @brief 根据字节偏移量计算在逻辑块内的字节偏移量
771004e86ffSlogin     #[inline]
get_in_block_offset(&self, bytes_offset: u64) -> u64772004e86ffSlogin     pub fn get_in_block_offset(&self, bytes_offset: u64) -> u64 {
773004e86ffSlogin         return bytes_offset % LBA_SIZE as u64;
774004e86ffSlogin     }
775004e86ffSlogin 
776004e86ffSlogin     /// @brief 获取在FAT表中,以start_cluster开头的FAT链的所有簇的信息
777004e86ffSlogin     ///
778004e86ffSlogin     /// @param start_cluster 整个FAT链的起始簇号
clusters(&self, start_cluster: Cluster) -> Vec<Cluster>779004e86ffSlogin     pub fn clusters(&self, start_cluster: Cluster) -> Vec<Cluster> {
780004e86ffSlogin         return self.cluster_iter(start_cluster).collect();
781004e86ffSlogin     }
782004e86ffSlogin 
783004e86ffSlogin     /// @brief 获取在FAT表中,以start_cluster开头的FAT链的长度(总计经过多少个簇)
784004e86ffSlogin     ///
785004e86ffSlogin     /// @param start_cluster 整个FAT链的起始簇号
num_clusters_chain(&self, start_cluster: Cluster) -> u64786004e86ffSlogin     pub fn num_clusters_chain(&self, start_cluster: Cluster) -> u64 {
787004e86ffSlogin         return self
788004e86ffSlogin             .cluster_iter(start_cluster)
789004e86ffSlogin             .fold(0, |size, _cluster| size + 1);
790004e86ffSlogin     }
791004e86ffSlogin     /// @brief 获取一个簇迭代器对象
792004e86ffSlogin     ///
793004e86ffSlogin     /// @param start_cluster 整个FAT链的起始簇号
cluster_iter(&self, start_cluster: Cluster) -> ClusterIter794004e86ffSlogin     fn cluster_iter(&self, start_cluster: Cluster) -> ClusterIter {
795004e86ffSlogin         return ClusterIter {
796004e86ffSlogin             current_cluster: Some(start_cluster),
797004e86ffSlogin             fs: self,
798004e86ffSlogin         };
799004e86ffSlogin     }
800004e86ffSlogin 
801004e86ffSlogin     /// @brief 获取从start_cluster开始的簇链中,第n个簇的信息。(请注意,下标从0开始)
802004e86ffSlogin     #[inline]
get_cluster_by_relative(&self, start_cluster: Cluster, n: usize) -> Option<Cluster>803004e86ffSlogin     pub fn get_cluster_by_relative(&self, start_cluster: Cluster, n: usize) -> Option<Cluster> {
804b5b571e0SLoGin         return self.cluster_iter(start_cluster).nth(n);
805004e86ffSlogin     }
806004e86ffSlogin 
807004e86ffSlogin     /// @brief 获取整个簇链的最后一个簇
808004e86ffSlogin     #[inline]
get_last_cluster(&self, start_cluster: Cluster) -> Option<Cluster>809004e86ffSlogin     pub fn get_last_cluster(&self, start_cluster: Cluster) -> Option<Cluster> {
810004e86ffSlogin         return self.cluster_iter(start_cluster).last();
811004e86ffSlogin     }
812004e86ffSlogin 
813004e86ffSlogin     /// @brief 判断FAT文件系统的shut bit是否正常。
814004e86ffSlogin     /// shut bit 表示文件系统是否正常卸载。如果这一位是1,则表示这个卷是“干净的”
815004e86ffSlogin     /// 参考资料:https://thestarman.pcministry.com/DOS/DirtyShutdownFlag.html
816004e86ffSlogin     ///
817004e86ffSlogin     /// @return Ok(true) 正常
818004e86ffSlogin     /// @return Ok(false) 不正常
819676b8ef6SMork     /// @return Err(SystemError) 在判断时发生错误
82091e9d4abSLoGin     #[allow(dead_code)]
is_shut_bit_ok(&mut self) -> Result<bool, SystemError>821676b8ef6SMork     pub fn is_shut_bit_ok(&mut self) -> Result<bool, SystemError> {
822004e86ffSlogin         match self.bpb.fat_type {
823004e86ffSlogin             FATType::FAT32(_) => {
824004e86ffSlogin                 // 对于FAT32, error bit位于第一个扇区的第8字节。
825004e86ffSlogin                 let bit = self.get_fat_entry_raw(Cluster::new(1))? & 0x0800_0000;
826004e86ffSlogin                 return Ok(bit > 0);
827004e86ffSlogin             }
828004e86ffSlogin             FATType::FAT16(_) => {
829004e86ffSlogin                 let bit = self.get_fat_entry_raw(Cluster::new(1))? & 0x8000;
830004e86ffSlogin                 return Ok(bit > 0);
831004e86ffSlogin             }
832004e86ffSlogin             _ => return Ok(true),
833004e86ffSlogin         }
834004e86ffSlogin     }
835004e86ffSlogin 
836004e86ffSlogin     /// @brief 判断FAT文件系统的hard error bit是否正常。
837004e86ffSlogin     /// 如果此位为0,则文件系统驱动程序在上次安装卷时遇到磁盘 I/O 错误,这表明
838004e86ffSlogin     /// 卷上的某些扇区可能已损坏。
839004e86ffSlogin     /// 参考资料:https://thestarman.pcministry.com/DOS/DirtyShutdownFlag.html
840004e86ffSlogin     ///
841004e86ffSlogin     /// @return Ok(true) 正常
842004e86ffSlogin     /// @return Ok(false) 不正常
843676b8ef6SMork     /// @return Err(SystemError) 在判断时发生错误
is_hard_error_bit_ok(&mut self) -> Result<bool, SystemError>844676b8ef6SMork     pub fn is_hard_error_bit_ok(&mut self) -> Result<bool, SystemError> {
845004e86ffSlogin         match self.bpb.fat_type {
846004e86ffSlogin             FATType::FAT32(_) => {
847004e86ffSlogin                 let bit = self.get_fat_entry_raw(Cluster::new(1))? & 0x0400_0000;
848004e86ffSlogin                 return Ok(bit > 0);
849004e86ffSlogin             }
850004e86ffSlogin             FATType::FAT16(_) => {
851004e86ffSlogin                 let bit = self.get_fat_entry_raw(Cluster::new(1))? & 0x4000;
852004e86ffSlogin                 return Ok(bit > 0);
853004e86ffSlogin             }
854004e86ffSlogin             _ => return Ok(true),
855004e86ffSlogin         }
856004e86ffSlogin     }
857004e86ffSlogin 
858004e86ffSlogin     /// @brief 设置文件系统的shut bit为正常状态
859004e86ffSlogin     /// 参考资料:https://thestarman.pcministry.com/DOS/DirtyShutdownFlag.html
860004e86ffSlogin     ///
861004e86ffSlogin     /// @return Ok(()) 设置成功
862676b8ef6SMork     /// @return Err(SystemError) 在设置过程中,出现错误
set_shut_bit_ok(&mut self) -> Result<(), SystemError>863676b8ef6SMork     pub fn set_shut_bit_ok(&mut self) -> Result<(), SystemError> {
864004e86ffSlogin         match self.bpb.fat_type {
865004e86ffSlogin             FATType::FAT32(_) => {
866004e86ffSlogin                 let raw_entry = self.get_fat_entry_raw(Cluster::new(1))? | 0x0800_0000;
867004e86ffSlogin                 self.set_entry(Cluster::new(1), FATEntry::Next(Cluster::new(raw_entry)))?;
868004e86ffSlogin 
869004e86ffSlogin                 return Ok(());
870004e86ffSlogin             }
871004e86ffSlogin 
872004e86ffSlogin             FATType::FAT16(_) => {
873004e86ffSlogin                 let raw_entry = self.get_fat_entry_raw(Cluster::new(1))? | 0x8000;
874004e86ffSlogin                 self.set_entry(Cluster::new(1), FATEntry::Next(Cluster::new(raw_entry)))?;
875004e86ffSlogin                 return Ok(());
876004e86ffSlogin             }
877004e86ffSlogin             _ => return Ok(()),
878004e86ffSlogin         }
879004e86ffSlogin     }
880004e86ffSlogin 
881004e86ffSlogin     /// @brief 设置文件系统的hard error bit为正常状态
882004e86ffSlogin     /// 参考资料:https://thestarman.pcministry.com/DOS/DirtyShutdownFlag.html
883004e86ffSlogin     ///
884004e86ffSlogin     /// @return Ok(()) 设置成功
885676b8ef6SMork     /// @return Err(SystemError) 在设置过程中,出现错误
set_hard_error_bit_ok(&mut self) -> Result<(), SystemError>886676b8ef6SMork     pub fn set_hard_error_bit_ok(&mut self) -> Result<(), SystemError> {
887004e86ffSlogin         match self.bpb.fat_type {
888004e86ffSlogin             FATType::FAT32(_) => {
889004e86ffSlogin                 let raw_entry = self.get_fat_entry_raw(Cluster::new(1))? | 0x0400_0000;
890004e86ffSlogin                 self.set_entry(Cluster::new(1), FATEntry::Next(Cluster::new(raw_entry)))?;
891004e86ffSlogin                 return Ok(());
892004e86ffSlogin             }
893004e86ffSlogin 
894004e86ffSlogin             FATType::FAT16(_) => {
895004e86ffSlogin                 let raw_entry = self.get_fat_entry_raw(Cluster::new(1))? | 0x4000;
896004e86ffSlogin                 self.set_entry(Cluster::new(1), FATEntry::Next(Cluster::new(raw_entry)))?;
897004e86ffSlogin                 return Ok(());
898004e86ffSlogin             }
899004e86ffSlogin             _ => return Ok(()),
900004e86ffSlogin         }
901004e86ffSlogin     }
902004e86ffSlogin 
903004e86ffSlogin     /// @brief 执行文件系统卸载前的一些准备工作:设置好对应的标志位,并把缓存中的数据刷入磁盘
umount(&mut self) -> Result<(), SystemError>904676b8ef6SMork     pub fn umount(&mut self) -> Result<(), SystemError> {
9059fa0e95eSLoGin         self.fs_info.0.lock().flush(&self.gendisk)?;
906004e86ffSlogin 
907004e86ffSlogin         self.set_shut_bit_ok()?;
908004e86ffSlogin 
909004e86ffSlogin         self.set_hard_error_bit_ok()?;
910004e86ffSlogin 
9119fa0e95eSLoGin         self.gendisk.sync()?;
912004e86ffSlogin 
913004e86ffSlogin         return Ok(());
914004e86ffSlogin     }
915004e86ffSlogin 
916004e86ffSlogin     /// @brief 获取文件系统的最大簇号
max_cluster_number(&self) -> Cluster917004e86ffSlogin     pub fn max_cluster_number(&self) -> Cluster {
918004e86ffSlogin         match self.bpb.fat_type {
919004e86ffSlogin             FATType::FAT32(s) => {
920004e86ffSlogin                 // FAT32
921004e86ffSlogin 
922004e86ffSlogin                 // 数据扇区数量(总扇区数-保留扇区-FAT占用的扇区)
923004e86ffSlogin                 let data_sec: u64 = self.bpb.total_sectors_32 as u64
924004e86ffSlogin                     - (self.bpb.rsvd_sec_cnt as u64
925004e86ffSlogin                         + self.bpb.num_fats as u64 * s.fat_size_32 as u64);
926004e86ffSlogin 
927004e86ffSlogin                 // 数据区的簇数量
928004e86ffSlogin                 let total_clusters: u64 = data_sec / self.bpb.sector_per_cluster as u64;
929004e86ffSlogin 
930004e86ffSlogin                 // 返回最大的簇号
931004e86ffSlogin                 return Cluster::new(total_clusters + RESERVED_CLUSTERS as u64 - 1);
932004e86ffSlogin             }
933004e86ffSlogin 
934004e86ffSlogin             _ => {
935004e86ffSlogin                 // FAT12 / FAT16
936004e86ffSlogin                 let root_dir_sectors: u64 = (((self.bpb.root_entries_cnt as u64) * 32)
937004e86ffSlogin                     + self.bpb.bytes_per_sector as u64
938004e86ffSlogin                     - 1)
939004e86ffSlogin                     / self.bpb.bytes_per_sector as u64;
940004e86ffSlogin                 // 数据区扇区数
941004e86ffSlogin                 let data_sec: u64 = self.bpb.total_sectors_16 as u64
942004e86ffSlogin                     - (self.bpb.rsvd_sec_cnt as u64
943004e86ffSlogin                         + (self.bpb.num_fats as u64 * self.bpb.fat_size_16 as u64)
944004e86ffSlogin                         + root_dir_sectors);
945004e86ffSlogin                 let total_clusters = data_sec / self.bpb.sector_per_cluster as u64;
946004e86ffSlogin                 return Cluster::new(total_clusters + RESERVED_CLUSTERS as u64 - 1);
947004e86ffSlogin             }
948004e86ffSlogin         }
949004e86ffSlogin     }
950004e86ffSlogin 
951004e86ffSlogin     /// @brief 在文件系统中寻找一个簇号在给定的范围(左闭右开区间)内的空闲簇
952004e86ffSlogin     ///
953004e86ffSlogin     /// @param start_cluster 起始簇号
954004e86ffSlogin     /// @param end_cluster 终止簇号(不包含)
955004e86ffSlogin     ///
956004e86ffSlogin     /// @return Ok(Cluster) 寻找到的空闲簇
957676b8ef6SMork     /// @return Err(SystemError) 错误码。如果磁盘无剩余空间,或者簇号达到给定的最大值,则返回-ENOSPC.
get_free_cluster( &self, start_cluster: Cluster, end_cluster: Cluster, ) -> Result<Cluster, SystemError>958004e86ffSlogin     pub fn get_free_cluster(
959004e86ffSlogin         &self,
960004e86ffSlogin         start_cluster: Cluster,
961004e86ffSlogin         end_cluster: Cluster,
962676b8ef6SMork     ) -> Result<Cluster, SystemError> {
963004e86ffSlogin         let max_cluster: Cluster = self.max_cluster_number();
964004e86ffSlogin         let mut cluster: u64 = start_cluster.cluster_num;
965004e86ffSlogin 
966004e86ffSlogin         let fat_type: FATType = self.bpb.fat_type;
967004e86ffSlogin         let fat_start_sector: u64 = self.fat_start_sector();
968004e86ffSlogin         let bytes_per_sec: u64 = self.bpb.bytes_per_sector as u64;
969004e86ffSlogin 
970004e86ffSlogin         match fat_type {
971004e86ffSlogin             FATType::FAT12(_) => {
972004e86ffSlogin                 let part_bytes_offset: u64 =
973004e86ffSlogin                     fat_type.get_fat_bytes_offset(start_cluster, fat_start_sector, bytes_per_sec);
974004e86ffSlogin                 let in_block_offset = self.get_in_block_offset(part_bytes_offset);
975004e86ffSlogin 
9769fa0e95eSLoGin                 let lba = self.gendisk_lba_from_offset(self.bytes_to_sector(part_bytes_offset));
977004e86ffSlogin 
978004e86ffSlogin                 // 由于FAT12的FAT表不大于6K,因此直接读取6K
979004e86ffSlogin                 let num_lba = (6 * 1024) / LBA_SIZE;
980b5b571e0SLoGin                 let mut v: Vec<u8> = vec![0; num_lba * LBA_SIZE];
9819fa0e95eSLoGin                 self.gendisk.read_at(&mut v, lba)?;
982004e86ffSlogin 
983004e86ffSlogin                 let mut cursor: VecCursor = VecCursor::new(v);
984004e86ffSlogin                 cursor.seek(SeekFrom::SeekSet(in_block_offset as i64))?;
985004e86ffSlogin 
986004e86ffSlogin                 let mut packed_val: u16 = cursor.read_u16()?;
987004e86ffSlogin                 loop {
988004e86ffSlogin                     let val = if (cluster & 0x1) > 0 {
989004e86ffSlogin                         packed_val >> 4
990004e86ffSlogin                     } else {
991004e86ffSlogin                         packed_val & 0x0fff
992004e86ffSlogin                     };
993004e86ffSlogin                     if val == 0 {
994b5b571e0SLoGin                         return Ok(Cluster::new(cluster));
995004e86ffSlogin                     }
996004e86ffSlogin 
997004e86ffSlogin                     cluster += 1;
998004e86ffSlogin 
999004e86ffSlogin                     // 磁盘无剩余空间,或者簇号达到给定的最大值
1000004e86ffSlogin                     if cluster == end_cluster.cluster_num || cluster == max_cluster.cluster_num {
1001676b8ef6SMork                         return Err(SystemError::ENOSPC);
1002004e86ffSlogin                     }
1003004e86ffSlogin 
1004004e86ffSlogin                     packed_val = match cluster & 1 {
1005004e86ffSlogin                         0 => cursor.read_u16()?,
1006004e86ffSlogin                         _ => {
1007004e86ffSlogin                             let next_byte = cursor.read_u8()? as u16;
1008004e86ffSlogin                             (packed_val >> 8) | (next_byte << 8)
1009004e86ffSlogin                         }
1010004e86ffSlogin                     };
1011004e86ffSlogin                 }
1012004e86ffSlogin             }
1013004e86ffSlogin             FATType::FAT16(_) => {
1014004e86ffSlogin                 // todo: 优化这里,减少读取磁盘的次数。
1015004e86ffSlogin                 while cluster < end_cluster.cluster_num && cluster < max_cluster.cluster_num {
1016004e86ffSlogin                     let part_bytes_offset: u64 = fat_type.get_fat_bytes_offset(
1017004e86ffSlogin                         Cluster::new(cluster),
1018004e86ffSlogin                         fat_start_sector,
1019004e86ffSlogin                         bytes_per_sec,
1020004e86ffSlogin                     );
1021004e86ffSlogin                     let in_block_offset = self.get_in_block_offset(part_bytes_offset);
1022004e86ffSlogin 
10239fa0e95eSLoGin                     let lba = self.gendisk_lba_from_offset(self.bytes_to_sector(part_bytes_offset));
1024004e86ffSlogin 
1025b5b571e0SLoGin                     let mut v: Vec<u8> = vec![0; self.lba_per_sector() * LBA_SIZE];
10269fa0e95eSLoGin                     self.gendisk.read_at(&mut v, lba)?;
1027004e86ffSlogin 
1028004e86ffSlogin                     let mut cursor: VecCursor = VecCursor::new(v);
1029004e86ffSlogin                     cursor.seek(SeekFrom::SeekSet(in_block_offset as i64))?;
1030004e86ffSlogin 
1031004e86ffSlogin                     let val = cursor.read_u16()?;
1032004e86ffSlogin                     // 找到空闲簇
1033004e86ffSlogin                     if val == 0 {
1034004e86ffSlogin                         return Ok(Cluster::new(val as u64));
1035004e86ffSlogin                     }
1036004e86ffSlogin                     cluster += 1;
1037004e86ffSlogin                 }
1038004e86ffSlogin 
1039004e86ffSlogin                 // 磁盘无剩余空间,或者簇号达到给定的最大值
1040676b8ef6SMork                 return Err(SystemError::ENOSPC);
1041004e86ffSlogin             }
1042004e86ffSlogin             FATType::FAT32(_) => {
1043004e86ffSlogin                 // todo: 优化这里,减少读取磁盘的次数。
1044004e86ffSlogin                 while cluster < end_cluster.cluster_num && cluster < max_cluster.cluster_num {
1045004e86ffSlogin                     let part_bytes_offset: u64 = fat_type.get_fat_bytes_offset(
1046004e86ffSlogin                         Cluster::new(cluster),
1047004e86ffSlogin                         fat_start_sector,
1048004e86ffSlogin                         bytes_per_sec,
1049004e86ffSlogin                     );
1050004e86ffSlogin                     let in_block_offset = self.get_in_block_offset(part_bytes_offset);
1051004e86ffSlogin 
10529fa0e95eSLoGin                     let lba = self.gendisk_lba_from_offset(self.bytes_to_sector(part_bytes_offset));
1053004e86ffSlogin 
1054b5b571e0SLoGin                     let mut v: Vec<u8> = vec![0; self.lba_per_sector() * LBA_SIZE];
10559fa0e95eSLoGin                     self.gendisk.read_at(&mut v, lba)?;
1056004e86ffSlogin 
1057004e86ffSlogin                     let mut cursor: VecCursor = VecCursor::new(v);
1058004e86ffSlogin                     cursor.seek(SeekFrom::SeekSet(in_block_offset as i64))?;
1059004e86ffSlogin 
1060004e86ffSlogin                     let val = cursor.read_u32()? & 0x0fffffff;
1061004e86ffSlogin 
1062004e86ffSlogin                     if val == 0 {
1063004e86ffSlogin                         return Ok(Cluster::new(cluster));
1064004e86ffSlogin                     }
1065004e86ffSlogin                     cluster += 1;
1066004e86ffSlogin                 }
1067004e86ffSlogin 
1068004e86ffSlogin                 // 磁盘无剩余空间,或者簇号达到给定的最大值
1069676b8ef6SMork                 return Err(SystemError::ENOSPC);
1070004e86ffSlogin             }
1071004e86ffSlogin         }
1072004e86ffSlogin     }
1073004e86ffSlogin 
1074004e86ffSlogin     /// @brief 在FAT表中,设置指定的簇的信息。
1075004e86ffSlogin     ///
1076004e86ffSlogin     /// @param cluster 目标簇
1077004e86ffSlogin     /// @param fat_entry 这个簇在FAT表中,存储的信息(下一个簇的簇号)
set_entry(&self, cluster: Cluster, fat_entry: FATEntry) -> Result<(), SystemError>1078676b8ef6SMork     pub fn set_entry(&self, cluster: Cluster, fat_entry: FATEntry) -> Result<(), SystemError> {
1079004e86ffSlogin         // fat表项在分区上的字节偏移量
1080004e86ffSlogin         let fat_part_bytes_offset: u64 = self.bpb.fat_type.get_fat_bytes_offset(
1081004e86ffSlogin             cluster,
1082004e86ffSlogin             self.fat_start_sector(),
1083004e86ffSlogin             self.bpb.bytes_per_sector as u64,
1084004e86ffSlogin         );
1085004e86ffSlogin 
1086004e86ffSlogin         match self.bpb.fat_type {
1087004e86ffSlogin             FATType::FAT12(_) => {
1088004e86ffSlogin                 // 计算要写入的值
1089004e86ffSlogin                 let raw_val: u16 = match fat_entry {
1090004e86ffSlogin                     FATEntry::Unused => 0,
1091004e86ffSlogin                     FATEntry::Bad => 0xff7,
1092004e86ffSlogin                     FATEntry::EndOfChain => 0xfff,
1093004e86ffSlogin                     FATEntry::Next(c) => c.cluster_num as u16,
1094004e86ffSlogin                 };
1095004e86ffSlogin 
1096004e86ffSlogin                 let in_block_offset = self.get_in_block_offset(fat_part_bytes_offset);
1097004e86ffSlogin 
10989fa0e95eSLoGin                 let lba = self.gendisk_lba_from_offset(self.bytes_to_sector(fat_part_bytes_offset));
1099004e86ffSlogin 
1100b5b571e0SLoGin                 let mut v: Vec<u8> = vec![0; LBA_SIZE];
11019fa0e95eSLoGin                 self.gendisk.read_at(&mut v, lba)?;
1102004e86ffSlogin 
1103004e86ffSlogin                 let mut cursor: VecCursor = VecCursor::new(v);
1104004e86ffSlogin                 cursor.seek(SeekFrom::SeekSet(in_block_offset as i64))?;
1105004e86ffSlogin 
1106004e86ffSlogin                 let old_val: u16 = cursor.read_u16()?;
1107004e86ffSlogin                 let new_val: u16 = if (cluster.cluster_num & 0x1) > 0 {
1108004e86ffSlogin                     (old_val & 0x000f) | (raw_val << 4)
1109004e86ffSlogin                 } else {
1110004e86ffSlogin                     (old_val & 0xf000) | raw_val
1111004e86ffSlogin                 };
1112004e86ffSlogin 
1113004e86ffSlogin                 // 写回数据到磁盘上
1114004e86ffSlogin                 cursor.seek(SeekFrom::SeekSet(in_block_offset as i64))?;
1115004e86ffSlogin                 cursor.write_u16(new_val)?;
11169fa0e95eSLoGin                 self.gendisk.write_at(cursor.as_slice(), lba)?;
1117004e86ffSlogin                 return Ok(());
1118004e86ffSlogin             }
1119004e86ffSlogin             FATType::FAT16(_) => {
1120004e86ffSlogin                 // 计算要写入的值
1121004e86ffSlogin                 let raw_val: u16 = match fat_entry {
1122004e86ffSlogin                     FATEntry::Unused => 0,
1123004e86ffSlogin                     FATEntry::Bad => 0xfff7,
1124004e86ffSlogin                     FATEntry::EndOfChain => 0xfdff,
1125004e86ffSlogin                     FATEntry::Next(c) => c.cluster_num as u16,
1126004e86ffSlogin                 };
1127004e86ffSlogin 
1128004e86ffSlogin                 let in_block_offset = self.get_in_block_offset(fat_part_bytes_offset);
1129004e86ffSlogin 
11309fa0e95eSLoGin                 let lba = self.gendisk_lba_from_offset(self.bytes_to_sector(fat_part_bytes_offset));
1131004e86ffSlogin 
1132b5b571e0SLoGin                 let mut v: Vec<u8> = vec![0; LBA_SIZE];
11339fa0e95eSLoGin                 self.gendisk.read_at(&mut v, lba)?;
1134004e86ffSlogin 
1135004e86ffSlogin                 let mut cursor: VecCursor = VecCursor::new(v);
1136004e86ffSlogin                 cursor.seek(SeekFrom::SeekSet(in_block_offset as i64))?;
1137004e86ffSlogin 
1138004e86ffSlogin                 cursor.write_u16(raw_val)?;
11399fa0e95eSLoGin                 self.gendisk.write_at(cursor.as_slice(), lba)?;
1140004e86ffSlogin 
1141004e86ffSlogin                 return Ok(());
1142004e86ffSlogin             }
1143004e86ffSlogin             FATType::FAT32(_) => {
1144004e86ffSlogin                 let fat_size: u64 = self.fat_size();
1145004e86ffSlogin                 let bound: u64 = if self.mirroring_enabled() {
1146004e86ffSlogin                     1
1147004e86ffSlogin                 } else {
1148004e86ffSlogin                     self.bpb.num_fats as u64
1149004e86ffSlogin                 };
11502eab6dd7S曾俊                 // debug!("set entry, bound={bound}, fat_size={fat_size}");
1151004e86ffSlogin                 for i in 0..bound {
1152004e86ffSlogin                     // 当前操作的FAT表在磁盘上的字节偏移量
1153004e86ffSlogin                     let f_offset: u64 = fat_part_bytes_offset + i * fat_size;
1154004e86ffSlogin                     let in_block_offset: u64 = self.get_in_block_offset(f_offset);
11559fa0e95eSLoGin                     let lba = self.gendisk_lba_from_offset(self.bytes_to_sector(f_offset));
1156004e86ffSlogin 
11572eab6dd7S曾俊                     // debug!("set entry, lba={lba}, in_block_offset={in_block_offset}");
1158b5b571e0SLoGin                     let mut v: Vec<u8> = vec![0; LBA_SIZE];
11599fa0e95eSLoGin                     self.gendisk.read_at(&mut v, lba)?;
1160004e86ffSlogin 
1161004e86ffSlogin                     let mut cursor: VecCursor = VecCursor::new(v);
1162004e86ffSlogin                     cursor.seek(SeekFrom::SeekSet(in_block_offset as i64))?;
1163004e86ffSlogin 
1164004e86ffSlogin                     // FAT32的高4位保留
1165004e86ffSlogin                     let old_bits = cursor.read_u32()? & 0xf0000000;
1166004e86ffSlogin 
1167004e86ffSlogin                     if fat_entry == FATEntry::Unused
1168004e86ffSlogin                         && cluster.cluster_num >= 0x0ffffff7
1169004e86ffSlogin                         && cluster.cluster_num <= 0x0fffffff
1170004e86ffSlogin                     {
11712eab6dd7S曾俊                         error!(
1172004e86ffSlogin                             "FAT32: Reserved Cluster {:?} cannot be marked as free",
1173004e86ffSlogin                             cluster
1174004e86ffSlogin                         );
1175676b8ef6SMork                         return Err(SystemError::EPERM);
1176004e86ffSlogin                     }
1177004e86ffSlogin 
1178004e86ffSlogin                     // 计算要写入的值
1179004e86ffSlogin                     let mut raw_val: u32 = match fat_entry {
1180004e86ffSlogin                         FATEntry::Unused => 0,
1181004e86ffSlogin                         FATEntry::Bad => 0x0FFFFFF7,
1182004e86ffSlogin                         FATEntry::EndOfChain => 0x0FFFFFFF,
1183004e86ffSlogin                         FATEntry::Next(c) => c.cluster_num as u32,
1184004e86ffSlogin                     };
1185004e86ffSlogin 
1186004e86ffSlogin                     // 恢复保留位
1187004e86ffSlogin                     raw_val |= old_bits;
1188004e86ffSlogin 
11892eab6dd7S曾俊                     // debug!("sent entry, raw_val={raw_val}");
1190004e86ffSlogin 
1191004e86ffSlogin                     cursor.seek(SeekFrom::SeekSet(in_block_offset as i64))?;
1192004e86ffSlogin                     cursor.write_u32(raw_val)?;
1193004e86ffSlogin 
11949fa0e95eSLoGin                     self.gendisk.write_at(cursor.as_slice(), lba)?;
1195004e86ffSlogin                 }
1196004e86ffSlogin 
1197004e86ffSlogin                 return Ok(());
1198004e86ffSlogin             }
1199004e86ffSlogin         }
1200004e86ffSlogin     }
1201004e86ffSlogin 
12029fa0e95eSLoGin     /// # 清空指定的簇
1203004e86ffSlogin     ///
12049fa0e95eSLoGin     /// # 参数
12059fa0e95eSLoGin     /// - cluster 要被清空的簇
zero_cluster(&self, cluster: Cluster) -> Result<(), SystemError>1206676b8ef6SMork     pub fn zero_cluster(&self, cluster: Cluster) -> Result<(), SystemError> {
1207004e86ffSlogin         // 准备数据,用于写入
1208004e86ffSlogin         let zeros: Vec<u8> = vec![0u8; self.bytes_per_cluster() as usize];
12099fa0e95eSLoGin         let offset = self.cluster_bytes_offset(cluster) as usize;
12109fa0e95eSLoGin         self.gendisk.write_at_bytes(&zeros, offset)?;
1211004e86ffSlogin         return Ok(());
1212004e86ffSlogin     }
1213004e86ffSlogin }
1214004e86ffSlogin 
1215004e86ffSlogin impl Drop for FATFileSystem {
drop(&mut self)1216004e86ffSlogin     fn drop(&mut self) {
1217004e86ffSlogin         let r = self.umount();
1218004e86ffSlogin         if r.is_err() {
12192eab6dd7S曾俊             error!(
1220676b8ef6SMork                 "Umount FAT filesystem failed: errno={:?}, FS detail:{self:?}",
12218d72b68dSJomo                 r.as_ref().unwrap_err()
1222004e86ffSlogin             );
1223004e86ffSlogin         }
1224004e86ffSlogin     }
1225004e86ffSlogin }
1226004e86ffSlogin 
1227004e86ffSlogin impl FATFsInfo {
1228004e86ffSlogin     const LEAD_SIG: u32 = 0x41615252;
1229004e86ffSlogin     const STRUC_SIG: u32 = 0x61417272;
1230004e86ffSlogin     const TRAIL_SIG: u32 = 0xAA550000;
123191e9d4abSLoGin     #[allow(dead_code)]
1232004e86ffSlogin     const FS_INFO_SIZE: u64 = 512;
1233004e86ffSlogin 
1234004e86ffSlogin     /// @brief 从磁盘上读取FAT文件系统的FSInfo结构体
1235004e86ffSlogin     ///
1236004e86ffSlogin     /// @param partition 磁盘分区
12379fa0e95eSLoGin     /// @param in_gendisk_fs_info_offset FSInfo扇区在gendisk内的字节偏移量(单位:字节)
1238004e86ffSlogin     /// @param bytes_per_sec 每扇区字节数
new( gendisk: &Arc<GenDisk>, in_gendisk_fs_info_offset: usize, bytes_per_sec: usize, ) -> Result<Self, SystemError>1239004e86ffSlogin     pub fn new(
12409fa0e95eSLoGin         gendisk: &Arc<GenDisk>,
12419fa0e95eSLoGin         in_gendisk_fs_info_offset: usize,
1242004e86ffSlogin         bytes_per_sec: usize,
1243676b8ef6SMork     ) -> Result<Self, SystemError> {
1244b5b571e0SLoGin         let mut v = vec![0; bytes_per_sec];
1245004e86ffSlogin 
12469fa0e95eSLoGin         // 读取磁盘上的FsInfo扇区
12479fa0e95eSLoGin         gendisk.read_at_bytes(&mut v, in_gendisk_fs_info_offset)?;
12489fa0e95eSLoGin 
1249004e86ffSlogin         let mut cursor = VecCursor::new(v);
1250004e86ffSlogin 
1251b5b571e0SLoGin         let mut fsinfo = FATFsInfo {
1252b5b571e0SLoGin             lead_sig: cursor.read_u32()?,
1253b5b571e0SLoGin             ..Default::default()
1254b5b571e0SLoGin         };
1255004e86ffSlogin         cursor.seek(SeekFrom::SeekCurrent(480))?;
1256004e86ffSlogin         fsinfo.struc_sig = cursor.read_u32()?;
1257004e86ffSlogin         fsinfo.free_count = cursor.read_u32()?;
1258004e86ffSlogin         fsinfo.next_free = cursor.read_u32()?;
1259004e86ffSlogin 
1260004e86ffSlogin         cursor.seek(SeekFrom::SeekCurrent(12))?;
1261004e86ffSlogin 
1262004e86ffSlogin         fsinfo.trail_sig = cursor.read_u32()?;
1263004e86ffSlogin         fsinfo.dirty = false;
12649fa0e95eSLoGin         fsinfo.offset = Some(gendisk.disk_bytes_offset(in_gendisk_fs_info_offset) as u64);
1265004e86ffSlogin 
1266004e86ffSlogin         if fsinfo.is_valid() {
1267004e86ffSlogin             return Ok(fsinfo);
1268004e86ffSlogin         } else {
12692eab6dd7S曾俊             error!("Error occurred while parsing FATFsInfo.");
1270676b8ef6SMork             return Err(SystemError::EINVAL);
1271004e86ffSlogin         }
1272004e86ffSlogin     }
1273004e86ffSlogin 
1274004e86ffSlogin     /// @brief 判断是否为正确的FsInfo结构体
is_valid(&self) -> bool1275004e86ffSlogin     fn is_valid(&self) -> bool {
1276004e86ffSlogin         self.lead_sig == Self::LEAD_SIG
1277004e86ffSlogin             && self.struc_sig == Self::STRUC_SIG
1278004e86ffSlogin             && self.trail_sig == Self::TRAIL_SIG
1279004e86ffSlogin     }
1280004e86ffSlogin 
1281004e86ffSlogin     /// @brief 根据fsinfo的信息,计算当前总的空闲簇数量
1282004e86ffSlogin     ///
1283004e86ffSlogin     /// @param 当前文件系统的最大簇号
count_free_cluster(&self, max_cluster: Cluster) -> Option<u64>1284004e86ffSlogin     pub fn count_free_cluster(&self, max_cluster: Cluster) -> Option<u64> {
1285004e86ffSlogin         let count_clusters = max_cluster.cluster_num - RESERVED_CLUSTERS as u64 + 1;
1286004e86ffSlogin         // 信息不合理,当前的FsInfo中存储的free count大于计算出来的值
1287004e86ffSlogin         if self.free_count as u64 > count_clusters {
1288004e86ffSlogin             return None;
1289004e86ffSlogin         } else {
1290004e86ffSlogin             match self.free_count {
1291004e86ffSlogin                 // free count字段不可用
1292004e86ffSlogin                 0xffffffff => return None,
1293004e86ffSlogin                 // 返回FsInfo中存储的数据
1294004e86ffSlogin                 n => return Some(n as u64),
1295004e86ffSlogin             }
1296004e86ffSlogin         }
1297004e86ffSlogin     }
1298004e86ffSlogin 
1299004e86ffSlogin     /// @brief 更新FsInfo中的“空闲簇统计信息“为new_count
1300004e86ffSlogin     ///
1301004e86ffSlogin     /// 请注意,除非手动调用`flush()`,否则本函数不会将数据刷入磁盘
update_free_count_abs(&mut self, new_count: u32)1302004e86ffSlogin     pub fn update_free_count_abs(&mut self, new_count: u32) {
1303004e86ffSlogin         self.free_count = new_count;
1304004e86ffSlogin     }
1305004e86ffSlogin 
1306004e86ffSlogin     /// @brief 更新FsInfo中的“空闲簇统计信息“,把它加上delta.
1307004e86ffSlogin     ///
1308004e86ffSlogin     /// 请注意,除非手动调用`flush()`,否则本函数不会将数据刷入磁盘
update_free_count_delta(&mut self, delta: i32)1309004e86ffSlogin     pub fn update_free_count_delta(&mut self, delta: i32) {
1310004e86ffSlogin         self.free_count = (self.free_count as i32 + delta) as u32;
1311004e86ffSlogin     }
1312004e86ffSlogin 
1313004e86ffSlogin     /// @brief 更新FsInfo中的“第一个空闲簇统计信息“为next_free.
1314004e86ffSlogin     ///
1315004e86ffSlogin     /// 请注意,除非手动调用`flush()`,否则本函数不会将数据刷入磁盘
update_next_free(&mut self, next_free: u32)1316004e86ffSlogin     pub fn update_next_free(&mut self, next_free: u32) {
1317004e86ffSlogin         // 这个值是参考量,不一定要准确,仅供加速查找
1318004e86ffSlogin         self.next_free = next_free;
1319004e86ffSlogin     }
1320004e86ffSlogin 
1321004e86ffSlogin     /// @brief 获取fs info 记载的第一个空闲簇。(不一定准确,仅供参考)
next_free(&self) -> Option<u64>1322004e86ffSlogin     pub fn next_free(&self) -> Option<u64> {
1323004e86ffSlogin         match self.next_free {
1324004e86ffSlogin             0xffffffff => return None,
1325004e86ffSlogin             0 | 1 => return None,
1326004e86ffSlogin             n => return Some(n as u64),
1327004e86ffSlogin         };
1328004e86ffSlogin     }
1329004e86ffSlogin 
1330004e86ffSlogin     /// @brief 把fs info刷入磁盘
1331004e86ffSlogin     ///
1332004e86ffSlogin     /// @param partition fs info所在的分区
flush(&self, gendisk: &Arc<GenDisk>) -> Result<(), SystemError>13339fa0e95eSLoGin     pub fn flush(&self, gendisk: &Arc<GenDisk>) -> Result<(), SystemError> {
1334004e86ffSlogin         if let Some(off) = self.offset {
1335004e86ffSlogin             let in_block_offset = off % LBA_SIZE as u64;
1336004e86ffSlogin 
1337004e86ffSlogin             let lba = off as usize / LBA_SIZE;
1338004e86ffSlogin 
1339b5b571e0SLoGin             let mut v: Vec<u8> = vec![0; LBA_SIZE];
13409fa0e95eSLoGin             gendisk.read_at(&mut v, lba)?;
1341004e86ffSlogin 
1342004e86ffSlogin             let mut cursor: VecCursor = VecCursor::new(v);
1343004e86ffSlogin             cursor.seek(SeekFrom::SeekSet(in_block_offset as i64))?;
1344004e86ffSlogin 
1345004e86ffSlogin             cursor.write_u32(self.lead_sig)?;
1346004e86ffSlogin             cursor.seek(SeekFrom::SeekCurrent(480))?;
1347004e86ffSlogin             cursor.write_u32(self.struc_sig)?;
1348004e86ffSlogin             cursor.write_u32(self.free_count)?;
1349004e86ffSlogin             cursor.write_u32(self.next_free)?;
1350004e86ffSlogin             cursor.seek(SeekFrom::SeekCurrent(12))?;
1351004e86ffSlogin             cursor.write_u32(self.trail_sig)?;
1352004e86ffSlogin 
13539fa0e95eSLoGin             gendisk.write_at(cursor.as_slice(), lba)?;
1354004e86ffSlogin         }
1355004e86ffSlogin         return Ok(());
1356004e86ffSlogin     }
1357004e86ffSlogin 
1358004e86ffSlogin     /// @brief 读取磁盘上的Fs Info扇区,将里面的内容更新到结构体中
1359004e86ffSlogin     ///
1360004e86ffSlogin     /// @param partition fs info所在的分区
update(&mut self, partition: Arc<Partition>) -> Result<(), SystemError>1361676b8ef6SMork     pub fn update(&mut self, partition: Arc<Partition>) -> Result<(), SystemError> {
1362004e86ffSlogin         if let Some(off) = self.offset {
1363004e86ffSlogin             let in_block_offset = off % LBA_SIZE as u64;
1364004e86ffSlogin 
1365004e86ffSlogin             let lba = off as usize / LBA_SIZE;
1366004e86ffSlogin 
1367b5b571e0SLoGin             let mut v: Vec<u8> = vec![0; LBA_SIZE];
1368004e86ffSlogin             partition.disk().read_at(lba, 1, &mut v)?;
1369004e86ffSlogin             let mut cursor: VecCursor = VecCursor::new(v);
1370004e86ffSlogin             cursor.seek(SeekFrom::SeekSet(in_block_offset as i64))?;
1371004e86ffSlogin             self.lead_sig = cursor.read_u32()?;
1372004e86ffSlogin 
1373004e86ffSlogin             cursor.seek(SeekFrom::SeekCurrent(480))?;
1374004e86ffSlogin             self.struc_sig = cursor.read_u32()?;
1375004e86ffSlogin             self.free_count = cursor.read_u32()?;
1376004e86ffSlogin             self.next_free = cursor.read_u32()?;
1377004e86ffSlogin             cursor.seek(SeekFrom::SeekCurrent(12))?;
1378004e86ffSlogin             self.trail_sig = cursor.read_u32()?;
1379004e86ffSlogin         }
1380004e86ffSlogin         return Ok(());
1381004e86ffSlogin     }
1382004e86ffSlogin }
1383004e86ffSlogin 
1384004e86ffSlogin impl IndexNode for LockedFATInode {
read_at( &self, offset: usize, len: usize, buf: &mut [u8], _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>, ) -> Result<usize, SystemError>1385004e86ffSlogin     fn read_at(
1386004e86ffSlogin         &self,
1387004e86ffSlogin         offset: usize,
1388004e86ffSlogin         len: usize,
1389004e86ffSlogin         buf: &mut [u8],
1390dfe53cf0SGnoCiYeH         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
1391676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
1392004e86ffSlogin         let mut guard: SpinLockGuard<FATInode> = self.0.lock();
1393004e86ffSlogin         match &guard.inode_type {
1394004e86ffSlogin             FATDirEntry::File(f) | FATDirEntry::VolId(f) => {
1395004e86ffSlogin                 let r = f.read(
1396004e86ffSlogin                     &guard.fs.upgrade().unwrap(),
1397004e86ffSlogin                     &mut buf[0..len],
1398004e86ffSlogin                     offset as u64,
1399004e86ffSlogin                 );
1400004e86ffSlogin                 guard.update_metadata();
1401004e86ffSlogin                 return r;
1402004e86ffSlogin             }
1403004e86ffSlogin             FATDirEntry::Dir(_) => {
1404676b8ef6SMork                 return Err(SystemError::EISDIR);
1405004e86ffSlogin             }
1406004e86ffSlogin             FATDirEntry::UnInit => {
14072eab6dd7S曾俊                 error!("FATFS: param: Inode_type uninitialized.");
1408676b8ef6SMork                 return Err(SystemError::EROFS);
1409004e86ffSlogin             }
1410004e86ffSlogin         }
1411004e86ffSlogin     }
1412004e86ffSlogin 
write_at( &self, offset: usize, len: usize, buf: &[u8], _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>, ) -> Result<usize, SystemError>1413004e86ffSlogin     fn write_at(
1414004e86ffSlogin         &self,
1415004e86ffSlogin         offset: usize,
1416004e86ffSlogin         len: usize,
1417004e86ffSlogin         buf: &[u8],
1418dfe53cf0SGnoCiYeH         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
1419676b8ef6SMork     ) -> Result<usize, SystemError> {
1420004e86ffSlogin         let mut guard: SpinLockGuard<FATInode> = self.0.lock();
1421004e86ffSlogin         let fs: &Arc<FATFileSystem> = &guard.fs.upgrade().unwrap();
1422004e86ffSlogin 
1423004e86ffSlogin         match &mut guard.inode_type {
1424004e86ffSlogin             FATDirEntry::File(f) | FATDirEntry::VolId(f) => {
1425004e86ffSlogin                 let r = f.write(fs, &buf[0..len], offset as u64);
1426004e86ffSlogin                 guard.update_metadata();
1427004e86ffSlogin                 return r;
1428004e86ffSlogin             }
1429004e86ffSlogin             FATDirEntry::Dir(_) => {
1430676b8ef6SMork                 return Err(SystemError::EISDIR);
1431004e86ffSlogin             }
1432004e86ffSlogin             FATDirEntry::UnInit => {
14332eab6dd7S曾俊                 error!("FATFS: param: Inode_type uninitialized.");
1434676b8ef6SMork                 return Err(SystemError::EROFS);
1435004e86ffSlogin             }
1436004e86ffSlogin         }
1437004e86ffSlogin     }
1438004e86ffSlogin 
create( &self, name: &str, file_type: FileType, _mode: ModeType, ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError>1439004e86ffSlogin     fn create(
1440004e86ffSlogin         &self,
1441004e86ffSlogin         name: &str,
1442004e86ffSlogin         file_type: FileType,
14436b4e7a29SLoGin         _mode: ModeType,
1444676b8ef6SMork     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
1445004e86ffSlogin         // 由于FAT32不支持文件权限的功能,因此忽略mode参数
1446004e86ffSlogin         let mut guard: SpinLockGuard<FATInode> = self.0.lock();
1447004e86ffSlogin         let fs: &Arc<FATFileSystem> = &guard.fs.upgrade().unwrap();
1448004e86ffSlogin 
1449004e86ffSlogin         match &mut guard.inode_type {
1450004e86ffSlogin             FATDirEntry::File(_) | FATDirEntry::VolId(_) => {
1451676b8ef6SMork                 return Err(SystemError::ENOTDIR);
1452004e86ffSlogin             }
1453004e86ffSlogin             FATDirEntry::Dir(d) => match file_type {
1454004e86ffSlogin                 FileType::File => {
1455004e86ffSlogin                     d.create_file(name, fs)?;
1456004e86ffSlogin                     return Ok(guard.find(name)?);
1457004e86ffSlogin                 }
1458004e86ffSlogin                 FileType::Dir => {
1459004e86ffSlogin                     d.create_dir(name, fs)?;
1460004e86ffSlogin                     return Ok(guard.find(name)?);
1461004e86ffSlogin                 }
1462004e86ffSlogin 
14631074eb34SSamuel Dai                 FileType::SymLink => return Err(SystemError::ENOSYS),
1464676b8ef6SMork                 _ => return Err(SystemError::EINVAL),
1465004e86ffSlogin             },
1466004e86ffSlogin             FATDirEntry::UnInit => {
14672eab6dd7S曾俊                 error!("FATFS: param: Inode_type uninitialized.");
1468676b8ef6SMork                 return Err(SystemError::EROFS);
1469004e86ffSlogin             }
1470004e86ffSlogin         }
1471004e86ffSlogin     }
1472004e86ffSlogin 
fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem>1473004e86ffSlogin     fn fs(&self) -> Arc<dyn FileSystem> {
1474004e86ffSlogin         return self.0.lock().fs.upgrade().unwrap();
1475004e86ffSlogin     }
1476004e86ffSlogin 
as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any1477004e86ffSlogin     fn as_any_ref(&self) -> &dyn core::any::Any {
1478004e86ffSlogin         return self;
1479004e86ffSlogin     }
1480004e86ffSlogin 
metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError>1481676b8ef6SMork     fn metadata(&self) -> Result<Metadata, SystemError> {
1482004e86ffSlogin         return Ok(self.0.lock().metadata.clone());
1483004e86ffSlogin     }
set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError>14846f189d27Slinfeng     fn set_metadata(&self, metadata: &Metadata) -> Result<(), SystemError> {
14856f189d27Slinfeng         let inode = &mut self.0.lock();
14866f189d27Slinfeng         inode.metadata.atime = metadata.atime;
14876f189d27Slinfeng         inode.metadata.mtime = metadata.mtime;
14886f189d27Slinfeng         inode.metadata.ctime = metadata.ctime;
14896f189d27Slinfeng         inode.metadata.mode = metadata.mode;
14906f189d27Slinfeng         inode.metadata.uid = metadata.uid;
14916f189d27Slinfeng         inode.metadata.gid = metadata.gid;
14926f189d27Slinfeng         Ok(())
14936f189d27Slinfeng     }
resize(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError>14946d81180bSLoGin     fn resize(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
14956d81180bSLoGin         let mut guard: SpinLockGuard<FATInode> = self.0.lock();
14966d81180bSLoGin         let fs: &Arc<FATFileSystem> = &guard.fs.upgrade().unwrap();
14976d81180bSLoGin         let old_size = guard.metadata.size as usize;
14986d81180bSLoGin 
14996d81180bSLoGin         match &mut guard.inode_type {
15006d81180bSLoGin             FATDirEntry::File(file) | FATDirEntry::VolId(file) => {
15016d81180bSLoGin                 // 如果新的长度和旧的长度相同,那么就直接返回
1502b5b571e0SLoGin                 match len.cmp(&old_size) {
1503b5b571e0SLoGin                     Ordering::Equal => {
15046d81180bSLoGin                         return Ok(());
1505b5b571e0SLoGin                     }
1506b5b571e0SLoGin                     Ordering::Greater => {
15076d81180bSLoGin                         // 如果新的长度比旧的长度大,那么就在文件末尾添加空白
15086d81180bSLoGin                         let mut buf: Vec<u8> = Vec::new();
15096d81180bSLoGin                         let mut remain_size = len - old_size;
15106d81180bSLoGin                         let buf_size = remain_size;
15116d81180bSLoGin                         // let buf_size = core::cmp::min(remain_size, 512 * 1024);
15126d81180bSLoGin                         buf.resize(buf_size, 0);
15136d81180bSLoGin 
15146d81180bSLoGin                         let mut offset = old_size;
15156d81180bSLoGin                         while remain_size > 0 {
15166d81180bSLoGin                             let write_size = core::cmp::min(remain_size, buf_size);
15176d81180bSLoGin                             file.write(fs, &buf[0..write_size], offset as u64)?;
15186d81180bSLoGin                             remain_size -= write_size;
15196d81180bSLoGin                             offset += write_size;
15206d81180bSLoGin                         }
1521b5b571e0SLoGin                     }
1522b5b571e0SLoGin                     Ordering::Less => {
15236d81180bSLoGin                         file.truncate(fs, len as u64)?;
15246d81180bSLoGin                     }
1525b5b571e0SLoGin                 }
15266d81180bSLoGin                 guard.update_metadata();
15276d81180bSLoGin                 return Ok(());
15286d81180bSLoGin             }
15291074eb34SSamuel Dai             FATDirEntry::Dir(_) => return Err(SystemError::ENOSYS),
15306d81180bSLoGin             FATDirEntry::UnInit => {
15312eab6dd7S曾俊                 error!("FATFS: param: Inode_type uninitialized.");
15326d81180bSLoGin                 return Err(SystemError::EROFS);
15336d81180bSLoGin             }
15346d81180bSLoGin         }
15356d81180bSLoGin     }
1536004e86ffSlogin 
truncate(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError>153704babc3fSMemoryShore     fn truncate(&self, len: usize) -> Result<(), SystemError> {
153804babc3fSMemoryShore         let guard: SpinLockGuard<FATInode> = self.0.lock();
153904babc3fSMemoryShore         let old_size = guard.metadata.size as usize;
154004babc3fSMemoryShore         if len < old_size {
154104babc3fSMemoryShore             drop(guard);
154204babc3fSMemoryShore             self.resize(len)
154304babc3fSMemoryShore         } else {
154404babc3fSMemoryShore             Ok(())
154504babc3fSMemoryShore         }
154604babc3fSMemoryShore     }
154704babc3fSMemoryShore 
list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError>1548676b8ef6SMork     fn list(&self) -> Result<Vec<String>, SystemError> {
1549004e86ffSlogin         let mut guard: SpinLockGuard<FATInode> = self.0.lock();
1550004e86ffSlogin         let fatent: &FATDirEntry = &guard.inode_type;
1551004e86ffSlogin         match fatent {
1552004e86ffSlogin             FATDirEntry::File(_) | FATDirEntry::VolId(_) => {
1553676b8ef6SMork                 return Err(SystemError::ENOTDIR);
1554004e86ffSlogin             }
1555004e86ffSlogin             FATDirEntry::Dir(dir) => {
1556004e86ffSlogin                 // 获取当前目录下的所有目录项
1557004e86ffSlogin                 let mut ret: Vec<String> = Vec::new();
1558004e86ffSlogin                 let dir_iter: FATDirIter = dir.to_iter(guard.fs.upgrade().unwrap());
1559004e86ffSlogin                 for ent in dir_iter {
1560004e86ffSlogin                     ret.push(ent.name());
1561004e86ffSlogin 
1562004e86ffSlogin                     // ====== 生成inode缓存,存入B树
15631074eb34SSamuel Dai                     let name = DName::from(ent.name().to_uppercase());
15642eab6dd7S曾俊                     // debug!("name={name}");
1565004e86ffSlogin 
15661074eb34SSamuel Dai                     if !guard.children.contains_key(&name)
15671074eb34SSamuel Dai                         && name.as_ref() != "."
15681074eb34SSamuel Dai                         && name.as_ref() != ".."
1569004e86ffSlogin                     {
1570004e86ffSlogin                         // 创建新的inode
1571004e86ffSlogin                         let entry_inode: Arc<LockedFATInode> = LockedFATInode::new(
15721074eb34SSamuel Dai                             name.clone(),
1573004e86ffSlogin                             guard.fs.upgrade().unwrap(),
1574004e86ffSlogin                             guard.self_ref.clone(),
1575004e86ffSlogin                             ent,
1576004e86ffSlogin                         );
1577004e86ffSlogin                         // 加入缓存区, 由于FAT文件系统的大小写不敏感问题,因此存入缓存区的key应当是全大写的
15781074eb34SSamuel Dai                         guard.children.insert(name, entry_inode.clone());
1579004e86ffSlogin                     }
1580004e86ffSlogin                 }
1581004e86ffSlogin                 return Ok(ret);
1582004e86ffSlogin             }
1583004e86ffSlogin             FATDirEntry::UnInit => {
15842eab6dd7S曾俊                 error!("FATFS: param: Inode_type uninitialized.");
1585676b8ef6SMork                 return Err(SystemError::EROFS);
1586004e86ffSlogin             }
1587004e86ffSlogin         }
1588004e86ffSlogin     }
1589004e86ffSlogin 
find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError>1590676b8ef6SMork     fn find(&self, name: &str) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
1591004e86ffSlogin         let mut guard: SpinLockGuard<FATInode> = self.0.lock();
1592004e86ffSlogin         let target = guard.find(name)?;
1593004e86ffSlogin         return Ok(target);
1594004e86ffSlogin     }
1595004e86ffSlogin 
open( &self, _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>, _mode: &FileMode, ) -> Result<(), SystemError>1596dfe53cf0SGnoCiYeH     fn open(
1597dfe53cf0SGnoCiYeH         &self,
1598dfe53cf0SGnoCiYeH         _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>,
1599dfe53cf0SGnoCiYeH         _mode: &FileMode,
1600dfe53cf0SGnoCiYeH     ) -> Result<(), SystemError> {
1601004e86ffSlogin         return Ok(());
1602004e86ffSlogin     }
1603004e86ffSlogin 
close(&self, _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>) -> Result<(), SystemError>1604dfe53cf0SGnoCiYeH     fn close(&self, _data: SpinLockGuard<FilePrivateData>) -> Result<(), SystemError> {
1605004e86ffSlogin         return Ok(());
1606004e86ffSlogin     }
1607004e86ffSlogin 
unlink(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError>1608676b8ef6SMork     fn unlink(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
1609004e86ffSlogin         let mut guard: SpinLockGuard<FATInode> = self.0.lock();
1610004e86ffSlogin         let target: Arc<LockedFATInode> = guard.find(name)?;
1611004e86ffSlogin         // 对目标inode上锁,以防更改
1612004e86ffSlogin         let target_guard: SpinLockGuard<FATInode> = target.0.lock();
1613004e86ffSlogin         // 先从缓存删除
16141074eb34SSamuel Dai         let nod = guard.children.remove(&DName::from(name.to_uppercase()));
16152dbef785SGnoCiYeH 
16162dbef785SGnoCiYeH         // 若删除缓存中为管道的文件,则不需要再到磁盘删除
1617b5b571e0SLoGin         if nod.is_some() {
16182dbef785SGnoCiYeH             let file_type = target_guard.metadata.file_type;
16192dbef785SGnoCiYeH             if file_type == FileType::Pipe {
16202dbef785SGnoCiYeH                 return Ok(());
16212dbef785SGnoCiYeH             }
16222dbef785SGnoCiYeH         }
1623004e86ffSlogin 
1624004e86ffSlogin         let dir = match &guard.inode_type {
1625004e86ffSlogin             FATDirEntry::File(_) | FATDirEntry::VolId(_) => {
1626676b8ef6SMork                 return Err(SystemError::ENOTDIR);
1627004e86ffSlogin             }
1628004e86ffSlogin             FATDirEntry::Dir(d) => d,
1629004e86ffSlogin             FATDirEntry::UnInit => {
16302eab6dd7S曾俊                 error!("FATFS: param: Inode_type uninitialized.");
1631676b8ef6SMork                 return Err(SystemError::EROFS);
1632004e86ffSlogin             }
1633004e86ffSlogin         };
1634004e86ffSlogin         // 检查文件是否存在
1635004e86ffSlogin         dir.check_existence(name, Some(false), guard.fs.upgrade().unwrap())?;
1636004e86ffSlogin 
1637004e86ffSlogin         // 再从磁盘删除
1638004e86ffSlogin         let r = dir.remove(guard.fs.upgrade().unwrap().clone(), name, true);
1639004e86ffSlogin         drop(target_guard);
1640004e86ffSlogin         return r;
1641004e86ffSlogin     }
1642004e86ffSlogin 
rmdir(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError>1643676b8ef6SMork     fn rmdir(&self, name: &str) -> Result<(), SystemError> {
1644004e86ffSlogin         let mut guard: SpinLockGuard<FATInode> = self.0.lock();
1645004e86ffSlogin         let target: Arc<LockedFATInode> = guard.find(name)?;
1646004e86ffSlogin         // 对目标inode上锁,以防更改
1647004e86ffSlogin         let target_guard: SpinLockGuard<FATInode> = target.0.lock();
1648004e86ffSlogin         // 先从缓存删除
16491074eb34SSamuel Dai         guard.children.remove(&DName::from(name.to_uppercase()));
1650004e86ffSlogin 
1651004e86ffSlogin         let dir = match &guard.inode_type {
1652004e86ffSlogin             FATDirEntry::File(_) | FATDirEntry::VolId(_) => {
1653676b8ef6SMork                 return Err(SystemError::ENOTDIR);
1654004e86ffSlogin             }
1655004e86ffSlogin             FATDirEntry::Dir(d) => d,
1656004e86ffSlogin             FATDirEntry::UnInit => {
16572eab6dd7S曾俊                 error!("FATFS: param: Inode_type uninitialized.");
1658676b8ef6SMork                 return Err(SystemError::EROFS);
1659004e86ffSlogin             }
1660004e86ffSlogin         };
1661004e86ffSlogin         // 检查文件夹是否存在
1662004e86ffSlogin         dir.check_existence(name, Some(true), guard.fs.upgrade().unwrap())?;
1663004e86ffSlogin 
1664004e86ffSlogin         // 再从磁盘删除
166578bf93f0SYJwu2023         let r: Result<(), SystemError> =
166678bf93f0SYJwu2023             dir.remove(guard.fs.upgrade().unwrap().clone(), name, true);
1667b5b571e0SLoGin         match r {
1668b5b571e0SLoGin             Ok(_) => return r,
1669b5b571e0SLoGin             Err(r) => {
1670676b8ef6SMork                 if r == SystemError::ENOTEMPTY {
1671004e86ffSlogin                     // 如果要删除的是目录,且不为空,则删除动作未发生,重新加入缓存
16721074eb34SSamuel Dai                     guard
16731074eb34SSamuel Dai                         .children
16741074eb34SSamuel Dai                         .insert(DName::from(name.to_uppercase()), target.clone());
1675004e86ffSlogin                     drop(target_guard);
1676004e86ffSlogin                 }
1677004e86ffSlogin                 return Err(r);
1678004e86ffSlogin             }
1679004e86ffSlogin         }
1680b5b571e0SLoGin     }
1681004e86ffSlogin 
move_to( &self, old_name: &str, target: &Arc<dyn IndexNode>, new_name: &str, ) -> Result<(), SystemError>16829e481b3bSTTaq     fn move_to(
16839e481b3bSTTaq         &self,
16849e481b3bSTTaq         old_name: &str,
16859e481b3bSTTaq         target: &Arc<dyn IndexNode>,
16869e481b3bSTTaq         new_name: &str,
16879e481b3bSTTaq     ) -> Result<(), SystemError> {
16889e481b3bSTTaq         let old_id = self.metadata().unwrap().inode_id;
16899e481b3bSTTaq         let new_id = target.metadata().unwrap().inode_id;
16909e481b3bSTTaq         // 若在同一父目录下
16919e481b3bSTTaq         if old_id == new_id {
16929e481b3bSTTaq             let mut guard = self.0.lock();
16939e481b3bSTTaq             let old_inode: Arc<LockedFATInode> = guard.find(old_name)?;
16949e481b3bSTTaq             // 对目标inode上锁,以防更改
16959e481b3bSTTaq             let old_inode_guard: SpinLockGuard<FATInode> = old_inode.0.lock();
16969e481b3bSTTaq             let fs = old_inode_guard.fs.upgrade().unwrap();
16979e481b3bSTTaq             // 从缓存删除
16981074eb34SSamuel Dai             let _nod = guard.children.remove(&DName::from(old_name.to_uppercase()));
16999e481b3bSTTaq             let old_dir = match &guard.inode_type {
17009e481b3bSTTaq                 FATDirEntry::File(_) | FATDirEntry::VolId(_) => {
17019e481b3bSTTaq                     return Err(SystemError::ENOTDIR);
17029e481b3bSTTaq                 }
17039e481b3bSTTaq                 FATDirEntry::Dir(d) => d,
17049e481b3bSTTaq                 FATDirEntry::UnInit => {
17052eab6dd7S曾俊                     error!("FATFS: param: Inode_type uninitialized.");
17069e481b3bSTTaq                     return Err(SystemError::EROFS);
17079e481b3bSTTaq                 }
17089e481b3bSTTaq             };
17099e481b3bSTTaq             // 检查文件是否存在
17109e481b3bSTTaq             // old_dir.check_existence(old_name, Some(false), guard.fs.upgrade().unwrap())?;
17119e481b3bSTTaq 
17129e481b3bSTTaq             old_dir.rename(fs, old_name, new_name)?;
17139e481b3bSTTaq         } else {
17149e481b3bSTTaq             let mut old_guard = self.0.lock();
17159e481b3bSTTaq             let other: &LockedFATInode = target
17169e481b3bSTTaq                 .downcast_ref::<LockedFATInode>()
17179e481b3bSTTaq                 .ok_or(SystemError::EPERM)?;
17189e481b3bSTTaq 
17199e481b3bSTTaq             let new_guard = other.0.lock();
17209e481b3bSTTaq             let old_inode: Arc<LockedFATInode> = old_guard.find(old_name)?;
17219e481b3bSTTaq             // 对目标inode上锁,以防更改
17229e481b3bSTTaq             let old_inode_guard: SpinLockGuard<FATInode> = old_inode.0.lock();
17239e481b3bSTTaq             let fs = old_inode_guard.fs.upgrade().unwrap();
17249e481b3bSTTaq             // 从缓存删除
17251074eb34SSamuel Dai             let _nod = old_guard
17261074eb34SSamuel Dai                 .children
17271074eb34SSamuel Dai                 .remove(&DName::from(old_name.to_uppercase()));
17289e481b3bSTTaq             let old_dir = match &old_guard.inode_type {
17299e481b3bSTTaq                 FATDirEntry::File(_) | FATDirEntry::VolId(_) => {
17309e481b3bSTTaq                     return Err(SystemError::ENOTDIR);
17319e481b3bSTTaq                 }
17329e481b3bSTTaq                 FATDirEntry::Dir(d) => d,
17339e481b3bSTTaq                 FATDirEntry::UnInit => {
17342eab6dd7S曾俊                     error!("FATFS: param: Inode_type uninitialized.");
17359e481b3bSTTaq                     return Err(SystemError::EROFS);
17369e481b3bSTTaq                 }
17379e481b3bSTTaq             };
17389e481b3bSTTaq             let new_dir = match &new_guard.inode_type {
17399e481b3bSTTaq                 FATDirEntry::File(_) | FATDirEntry::VolId(_) => {
17409e481b3bSTTaq                     return Err(SystemError::ENOTDIR);
17419e481b3bSTTaq                 }
17429e481b3bSTTaq                 FATDirEntry::Dir(d) => d,
17439e481b3bSTTaq                 FATDirEntry::UnInit => {
17442eab6dd7S曾俊                     error!("FATFA: param: Inode_type uninitialized.");
17459e481b3bSTTaq                     return Err(SystemError::EROFS);
17469e481b3bSTTaq                 }
17479e481b3bSTTaq             };
17489e481b3bSTTaq             // 检查文件是否存在
17499e481b3bSTTaq             old_dir.check_existence(old_name, Some(false), old_guard.fs.upgrade().unwrap())?;
17509e481b3bSTTaq             old_dir.rename_across(fs, new_dir, old_name, new_name)?;
17519e481b3bSTTaq         }
17529e481b3bSTTaq 
17539e481b3bSTTaq         return Ok(());
17549e481b3bSTTaq     }
17559e481b3bSTTaq 
get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError>1756676b8ef6SMork     fn get_entry_name(&self, ino: InodeId) -> Result<String, SystemError> {
1757004e86ffSlogin         let guard: SpinLockGuard<FATInode> = self.0.lock();
1758004e86ffSlogin         if guard.metadata.file_type != FileType::Dir {
1759676b8ef6SMork             return Err(SystemError::ENOTDIR);
1760004e86ffSlogin         }
17616b4e7a29SLoGin         match ino.into() {
1762004e86ffSlogin             0 => {
1763004e86ffSlogin                 return Ok(String::from("."));
1764004e86ffSlogin             }
1765004e86ffSlogin             1 => {
1766004e86ffSlogin                 return Ok(String::from(".."));
1767004e86ffSlogin             }
1768004e86ffSlogin             ino => {
1769004e86ffSlogin                 // 暴力遍历所有的children,判断inode id是否相同
1770004e86ffSlogin                 // TODO: 优化这里,这个地方性能很差!
1771004e86ffSlogin                 let mut key: Vec<String> = guard
1772004e86ffSlogin                     .children
17731074eb34SSamuel Dai                     .iter()
17741074eb34SSamuel Dai                     .filter_map(|(k, v)| {
17751074eb34SSamuel Dai                         if v.0.lock().metadata.inode_id.into() == ino {
17761074eb34SSamuel Dai                             Some(k.to_string())
17771074eb34SSamuel Dai                         } else {
17781074eb34SSamuel Dai                             None
17791074eb34SSamuel Dai                         }
17806b4e7a29SLoGin                     })
1781004e86ffSlogin                     .collect();
1782004e86ffSlogin 
1783004e86ffSlogin                 match key.len() {
1784676b8ef6SMork                     0=>{return Err(SystemError::ENOENT);}
1785004e86ffSlogin                     1=>{return Ok(key.remove(0));}
17866b4e7a29SLoGin                     _ => panic!("FatFS get_entry_name: key.len()={key_len}>1, current inode_id={inode_id:?}, to find={to_find:?}", key_len=key.len(), inode_id = guard.metadata.inode_id, to_find=ino)
1787004e86ffSlogin                 }
1788004e86ffSlogin             }
1789004e86ffSlogin         }
1790004e86ffSlogin     }
17912dbef785SGnoCiYeH 
mknod( &self, filename: &str, mode: ModeType, _dev_t: DeviceNumber, ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError>17922dbef785SGnoCiYeH     fn mknod(
17932dbef785SGnoCiYeH         &self,
17942dbef785SGnoCiYeH         filename: &str,
17952dbef785SGnoCiYeH         mode: ModeType,
1796c566df45SLoGin         _dev_t: DeviceNumber,
17972dbef785SGnoCiYeH     ) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
17982dbef785SGnoCiYeH         let mut inode = self.0.lock();
17992dbef785SGnoCiYeH         if inode.metadata.file_type != FileType::Dir {
18002dbef785SGnoCiYeH             return Err(SystemError::ENOTDIR);
18012dbef785SGnoCiYeH         }
18022dbef785SGnoCiYeH 
18032dbef785SGnoCiYeH         // 判断需要创建的类型
18042dbef785SGnoCiYeH         if unlikely(mode.contains(ModeType::S_IFREG)) {
18052dbef785SGnoCiYeH             // 普通文件
1806b5b571e0SLoGin             return self.create(filename, FileType::File, mode);
18072dbef785SGnoCiYeH         }
18082dbef785SGnoCiYeH 
18091074eb34SSamuel Dai         let filename = DName::from(filename.to_uppercase());
18102dbef785SGnoCiYeH         let nod = LockedFATInode::new(
18111074eb34SSamuel Dai             filename.clone(),
18122dbef785SGnoCiYeH             inode.fs.upgrade().unwrap(),
18132dbef785SGnoCiYeH             inode.self_ref.clone(),
18142dbef785SGnoCiYeH             FATDirEntry::File(FATFile::default()),
18152dbef785SGnoCiYeH         );
18162dbef785SGnoCiYeH 
18172dbef785SGnoCiYeH         if mode.contains(ModeType::S_IFIFO) {
18182dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().metadata.file_type = FileType::Pipe;
18192dbef785SGnoCiYeH             // 创建pipe文件
18202dbef785SGnoCiYeH             let pipe_inode = LockedPipeInode::new();
18212dbef785SGnoCiYeH             // 设置special_node
18222dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().special_node = Some(SpecialNodeData::Pipe(pipe_inode));
18232dbef785SGnoCiYeH         } else if mode.contains(ModeType::S_IFBLK) {
18242dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().metadata.file_type = FileType::BlockDevice;
18252dbef785SGnoCiYeH             unimplemented!()
18262dbef785SGnoCiYeH         } else if mode.contains(ModeType::S_IFCHR) {
18272dbef785SGnoCiYeH             nod.0.lock().metadata.file_type = FileType::CharDevice;
18282dbef785SGnoCiYeH             unimplemented!()
18291effcfe5SGnoCiYeH         } else {
18301effcfe5SGnoCiYeH             return Err(SystemError::EINVAL);
18312dbef785SGnoCiYeH         }
18322dbef785SGnoCiYeH 
18331074eb34SSamuel Dai         inode.children.insert(filename, nod.clone());
18342dbef785SGnoCiYeH         Ok(nod)
18352dbef785SGnoCiYeH     }
18362dbef785SGnoCiYeH 
special_node(&self) -> Option<SpecialNodeData>18372dbef785SGnoCiYeH     fn special_node(&self) -> Option<SpecialNodeData> {
18382dbef785SGnoCiYeH         self.0.lock().special_node.clone()
18392dbef785SGnoCiYeH     }
18401074eb34SSamuel Dai 
dname(&self) -> Result<DName, SystemError>18411074eb34SSamuel Dai     fn dname(&self) -> Result<DName, SystemError> {
18421074eb34SSamuel Dai         Ok(self.0.lock().dname.clone())
18431074eb34SSamuel Dai     }
18441074eb34SSamuel Dai 
parent(&self) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError>18451074eb34SSamuel Dai     fn parent(&self) -> Result<Arc<dyn IndexNode>, SystemError> {
18461074eb34SSamuel Dai         self.0
18471074eb34SSamuel Dai             .lock()
18481074eb34SSamuel Dai             .parent
18491074eb34SSamuel Dai             .upgrade()
18501074eb34SSamuel Dai             .map(|item| item as Arc<dyn IndexNode>)
18511074eb34SSamuel Dai             .ok_or(SystemError::EINVAL)
18521074eb34SSamuel Dai     }
1853*cf7f801eSMemoryShore 
page_cache(&self) -> Option<Arc<PageCache>>1854*cf7f801eSMemoryShore     fn page_cache(&self) -> Option<Arc<PageCache>> {
1855*cf7f801eSMemoryShore         self.0.lock().page_cache.clone()
1856*cf7f801eSMemoryShore     }
1857004e86ffSlogin }
1858004e86ffSlogin 
1859004e86ffSlogin impl Default for FATFsInfo {
default() -> Self1860004e86ffSlogin     fn default() -> Self {
1861004e86ffSlogin         return FATFsInfo {
1862004e86ffSlogin             lead_sig: FATFsInfo::LEAD_SIG,
1863004e86ffSlogin             struc_sig: FATFsInfo::STRUC_SIG,
1864004e86ffSlogin             free_count: 0xFFFFFFFF,
1865004e86ffSlogin             next_free: RESERVED_CLUSTERS,
1866004e86ffSlogin             trail_sig: FATFsInfo::TRAIL_SIG,
1867004e86ffSlogin             dirty: false,
1868004e86ffSlogin             offset: None,
1869004e86ffSlogin         };
1870004e86ffSlogin     }
1871004e86ffSlogin }
1872004e86ffSlogin 
1873004e86ffSlogin impl Cluster {
new(cluster: u64) -> Self1874004e86ffSlogin     pub fn new(cluster: u64) -> Self {
1875004e86ffSlogin         return Cluster {
1876004e86ffSlogin             cluster_num: cluster,
1877004e86ffSlogin             parent_cluster: 0,
1878004e86ffSlogin         };
1879004e86ffSlogin     }
1880004e86ffSlogin }
1881004e86ffSlogin 
1882004e86ffSlogin /// @brief 用于迭代FAT表的内容的簇迭代器对象
1883004e86ffSlogin #[derive(Debug)]
1884004e86ffSlogin struct ClusterIter<'a> {
1885004e86ffSlogin     /// 迭代器的next要返回的簇
1886004e86ffSlogin     current_cluster: Option<Cluster>,
1887004e86ffSlogin     /// 属于的文件系统
1888004e86ffSlogin     fs: &'a FATFileSystem,
1889004e86ffSlogin }
1890004e86ffSlogin 
1891004e86ffSlogin impl<'a> Iterator for ClusterIter<'a> {
1892004e86ffSlogin     type Item = Cluster;
1893004e86ffSlogin 
next(&mut self) -> Option<Self::Item>1894004e86ffSlogin     fn next(&mut self) -> Option<Self::Item> {
1895004e86ffSlogin         // 当前要返回的簇
1896004e86ffSlogin         let ret: Option<Cluster> = self.current_cluster;
1897004e86ffSlogin 
1898004e86ffSlogin         // 获得下一个要返回簇
1899004e86ffSlogin         let new: Option<Cluster> = match self.current_cluster {
1900004e86ffSlogin             Some(c) => {
1901004e86ffSlogin                 let entry: Option<FATEntry> = self.fs.get_fat_entry(c).ok();
1902004e86ffSlogin                 match entry {
1903004e86ffSlogin                     Some(FATEntry::Next(c)) => Some(c),
1904004e86ffSlogin                     _ => None,
1905004e86ffSlogin                 }
1906004e86ffSlogin             }
1907004e86ffSlogin             _ => None,
1908004e86ffSlogin         };
1909004e86ffSlogin 
1910004e86ffSlogin         self.current_cluster = new;
1911004e86ffSlogin         return ret;
1912004e86ffSlogin     }
1913004e86ffSlogin }
1914